闪速存储器|闪速存储器芯片K9F6408系列的典型应用

摘要：K9F6408系列是8M×8bit的NAND型闪速存储器。它以其快速读写循环，数据硬件保护，可擦除，I/O口命令/地址/数据线复用和接口便利等特点，正成为大型数据如语音、数字图像、文件等系统数据的载体。本文给出了K9F640800A与单片机P87C52的硬件连接电路及闪速存储器操作的软件应用程序。
　　关键词：flash存储器；扇区；操作；应用程序
　　
　　1、概述
　　
　　存储器是计算机外围产品的重要组成部分，在经历了ROM,PROM和EPROM和如今已到了闪速存储器(FlashMemory)的时代。Flash存储器以其低成本，高可靠性的读写，非易失性，可擦写性和操作简便而成为一系列程序代码（应用软件）和数据（用户文件）存储的理想媒体，从而受到到嵌入式系统开发者的欢迎。
　　
　　Flash存储器的应用范围极广，从现代计算机优盘到嵌入式系统中取代的地位，可谓占尽风流。正因为Flash的应用广泛，了解和掌握Flash的相关操作和管理技术就极为重要。大致说来Flash操作包括：检错（对Flash内部坏扇区的检测）、写操作（写入数据）、读操作（从Flash中读出数据）、空间管理和擦除操作。在系统中我们选用AT87C52单片机，它有24个I/O口，其中8个作为有特殊功能的I/O口，因此只剩16个I/O口可供一般的输入/输出使用。我们选用K9F640800A闪存的主要原因是它能节约I/O口，即它的地址线和数据线可复用。而其他许多闪存的地址线和数据线是分开使用的。因此，本文以SAMSUNG公司的K9F640800A为例，介绍Flash的操作技术。
　　
　　2、K9F640800A芯片的性能特点：
　　
　　·供电电压：2.7v～3.6v
　　·该芯片容量为66Mbits，由1024块组成，每块又由16页组成，一页共有（512＋16）×8bit。使用64Mbits,另外还有2Mbits的闲置储存空间。
　　·写和读以页为单位，而擦除以块为单位。读、写和擦除操作均通过命令完成，非常方便。（参见图3）
　　·此芯片可擦写1百万次，掉电数据不丢失，数据可保存十年。
　　·有8位串行口，且可复用，既可作为地址和数据的输入/输出引脚，又可作命令的输入引脚，根据时序采用分时循环。（见时序图5）
　　·写入每页的时间为200us，平均每写一个字节约400ns，即约20Mb/s。
　　·该flash的每一个扇区又分为三个区（256字节，256字节和16字节），如果需要对这三个区独立操作，则通过00h,01h和50h命令分别选中。（参见图3）
　　·快速的读写循环和数据硬件保护。
　　
　　引脚分布、功能及操作命令如图1所示：
　　
　　
　　
　　3、P87C52与K9F6408U0A的应用电路
　　
　　我们设计了一个系统，所需实现的功能是，由P87C52单片机将接收到的GPS芯片发送的数据，按一定的格式处理后，存储到Flash芯片上。当上位机发出读命令时，P87C52再从flash中取出数据，发给上位机。在此，我们给出了K9F6408U0A的flash芯片与P87C52单片机连接图（图2)。
　　
　　
　　
　　4、K9F6408U0A的软件编程
　　
　　K9F6408U0A的软件编程是采用C语言中嵌入汇编来完成。主要包括：flash扇区检错，读，写，擦除和管理flash空间。
　　
　　1）检错：刚出厂的Flash中可能存在坏扇区，用久的Flash好扇区也可能变坏。为了保证读写数据的可靠性，必须对Flash扇区进行检测。Flash扇区的好坏标志存在于第3区中的第6Column,若扇区已坏，则标志位数据不是FFH。设置一错误扇区的表，扫描检错flash，将坏扇区的号依次填入表中，将此表保存于flash存储器中的第一个块中（因为SAMSUNG确保第一个块能正确使用）。流程图(图四)：
　　
　　
　　
　　2）读flash：Flash分三个区，命令0X00,0X01和0X50可分别读取第一，二，三区中的数据。
　　
　　过程为：选中Flash,通过I/O口写入读命令字，写入所读数据地址，置读信号有效（下跳沿有效）。
　　（读写）时序图如下：
　　
　　
　　

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