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AT45D041是一由单5V供电、带串行接口的快闪存储器,该芯片特别适合于在系统反复编程,其4兆位的存储容量被分为2048页,每页264个字节。除了主存储页外,AT45D041还包含2个SRAM数据缓冲区,每个区的容量均为264个字节,当主存储页正在编程时,缓冲区可接收外部数据。传统快闪存储器往往利用多条地址线和并行接口来实现随机存取数据,而AT45D041则利用串行接口来实现连续存取数据。简单的串行接口简化了硬件电路,使线路板尺寸变小,成本降低,抗干扰能力增强,系统的可靠性得以提高。数据编程写入时,不需要高编程输入电压,只需要单5V(范围为4.5~5.5V)即可完成数据的写入及读出。
AT45D041的封装及结构图
AT45D041有PLCC、TSOP、SOIC三种封装型式,图1所示为该芯片TSOP封装图,图2为其内部结构图。由图可知,该芯片实际上只有9个引脚有用,各引脚功能如表1所示。
AT45D041的使用方法
通过单片机的控制可完成对AT45D041中数据的读出及写入操作,各数据的读出及写入操作的命令码如表2和表3所示。数据的读写时序如图3、图4所示,由图可知,当芯片使能脚为低电平时,在时钟输入脚(SCK)的控制下,通过串行数据输入脚(SI),便可将命令码、主存储页或缓冲区地址码串行输入给该芯片,然后即可读或写入数据。需注意的是,所有的命令码、地址、数据串行输入时,均是高位在前,低位在后。下面具体介绍数据的读写方法。
数据的读出 数据的读出包括主存储页直接读出、从主存储页读取数据至缓冲区、从缓冲区读数据、读状态寄存器等四种,除命令码不同外,读取的方法均大同小异,参见图3所示时序波形图,下面只介绍主存储页直接读取数据的方法。主存储页读允许用户从2048主存储页的任一页中读取数据,如表2所示,在SCK时钟脉冲的控制下,先串行输入命令码(52H)、紧接着是4个保留位、然后是20个地址位(即11个页地址位和9个页中数据起始地址位)、最后是32个无关位。4个保留位是用于将来扩展该芯片的容量而设置的,对于AT45D041可输入4个0,32个无关位用于初始化读操作。数据通过SO脚串行输出,在数据的读出过程中,芯片使能脚必须保持低电平,当一页数据的最后一个字节读完后,会从该页的第一个字节开始继续读取数据。当芯片使能脚(CS)由低电平变为高电平时,将终止数据的读取,SO脚保持高阻态。
数据的写入 数据的写入包括将数据直接写入主存储器页、写入缓冲区、通过缓冲区将数据写入主存储页(带内置擦除功能)、通过缓冲区将数据写入主存储页(不带内置擦除功能)、主存储页自动重写等五种。除命令码不同外,数据写入的方法均大同小异,参见图4所示时序波形图,下面只介绍将数据直接写入主存储页的方法。要写入的数据须事先写入缓冲区1或缓冲区2,然后再利用带内置擦除功能的缓冲区至主存储页写入功能将数据写入至指定的主存储页。如表3所示,在SCK时钟脉冲的控制下,先串行输入命令码(82H或85H)、紧接着是4个保留位、然后是11个页地址位(表示数据要写入的指定主存储页)、最后是9个数据起始地址位(表示缓冲区第一个字节的起始地址)。当所有的地址位均串行输入后,芯片通过SI脚开始接收数据并存储在缓冲区1或缓冲区2中,当缓冲区存满后,将从缓冲区的第一个字节处开始存储数据。当芯片使能脚CS由低电平变为高电平时,芯片将首先擦除指定的主存储页,然后再将存储在缓冲区中的数据写入指定的主存储页。
状态寄存器
如表3所示,利用命令码57H可读取状态寄存器数据,第7位(最高位)表示空闲/忙,当该位为1时,表示AT45D041处于空闲状态,可接收下一个命令,如该位为0,则该芯片处于忙的状态,不能接收别的命令;状态寄存器的第6位表示主存储页与缓冲区的比较结果,如果该位为0,则表示主存储页的数据与缓冲区相同,如该位为1,则表示主存储页的数据与缓冲区相比至少有一位不同;状态寄存器的第5、4、3位表示器件的存储容量,对AT45D041而言,这三位的数据分别是0、1、1;状态寄存器的第2、1、0位为无关位。
硬件写保护及复位功能
当写保护脚(WP)为低电平时,主存储页的前256页不能写入数据。
当复位脚(RESET)变为低电平时,将中断所有正在进行的读操作,并将内部置成空闲状态。一旦该脚变为高电平,即可对芯片进行正常的读写操作。
AT45D041的典型应用
由于AT45D041的存储容量大,且接口简单,软件编程方便,因而其应用非常广泛。它可用于各种单片机应用系统中,也可用于数据采集系统中。图5所示为其与AT89C51单片机的典型接口应用电路图。
AT45D041的封装及结构图
AT45D041有PLCC、TSOP、SOIC三种封装型式,图1所示为该芯片TSOP封装图,图2为其内部结构图。由图可知,该芯片实际上只有9个引脚有用,各引脚功能如表1所示。
AT45D041的使用方法
通过单片机的控制可完成对AT45D041中数据的读出及写入操作,各数据的读出及写入操作的命令码如表2和表3所示。数据的读写时序如图3、图4所示,由图可知,当芯片使能脚为低电平时,在时钟输入脚(SCK)的控制下,通过串行数据输入脚(SI),便可将命令码、主存储页或缓冲区地址码串行输入给该芯片,然后即可读或写入数据。需注意的是,所有的命令码、地址、数据串行输入时,均是高位在前,低位在后。下面具体介绍数据的读写方法。
数据的读出 数据的读出包括主存储页直接读出、从主存储页读取数据至缓冲区、从缓冲区读数据、读状态寄存器等四种,除命令码不同外,读取的方法均大同小异,参见图3所示时序波形图,下面只介绍主存储页直接读取数据的方法。主存储页读允许用户从2048主存储页的任一页中读取数据,如表2所示,在SCK时钟脉冲的控制下,先串行输入命令码(52H)、紧接着是4个保留位、然后是20个地址位(即11个页地址位和9个页中数据起始地址位)、最后是32个无关位。4个保留位是用于将来扩展该芯片的容量而设置的,对于AT45D041可输入4个0,32个无关位用于初始化读操作。数据通过SO脚串行输出,在数据的读出过程中,芯片使能脚必须保持低电平,当一页数据的最后一个字节读完后,会从该页的第一个字节开始继续读取数据。当芯片使能脚(CS)由低电平变为高电平时,将终止数据的读取,SO脚保持高阻态。
数据的写入 数据的写入包括将数据直接写入主存储器页、写入缓冲区、通过缓冲区将数据写入主存储页(带内置擦除功能)、通过缓冲区将数据写入主存储页(不带内置擦除功能)、主存储页自动重写等五种。除命令码不同外,数据写入的方法均大同小异,参见图4所示时序波形图,下面只介绍将数据直接写入主存储页的方法。要写入的数据须事先写入缓冲区1或缓冲区2,然后再利用带内置擦除功能的缓冲区至主存储页写入功能将数据写入至指定的主存储页。如表3所示,在SCK时钟脉冲的控制下,先串行输入命令码(82H或85H)、紧接着是4个保留位、然后是11个页地址位(表示数据要写入的指定主存储页)、最后是9个数据起始地址位(表示缓冲区第一个字节的起始地址)。当所有的地址位均串行输入后,芯片通过SI脚开始接收数据并存储在缓冲区1或缓冲区2中,当缓冲区存满后,将从缓冲区的第一个字节处开始存储数据。当芯片使能脚CS由低电平变为高电平时,芯片将首先擦除指定的主存储页,然后再将存储在缓冲区中的数据写入指定的主存储页。
状态寄存器
如表3所示,利用命令码57H可读取状态寄存器数据,第7位(最高位)表示空闲/忙,当该位为1时,表示AT45D041处于空闲状态,可接收下一个命令,如该位为0,则该芯片处于忙的状态,不能接收别的命令;状态寄存器的第6位表示主存储页与缓冲区的比较结果,如果该位为0,则表示主存储页的数据与缓冲区相同,如该位为1,则表示主存储页的数据与缓冲区相比至少有一位不同;状态寄存器的第5、4、3位表示器件的存储容量,对AT45D041而言,这三位的数据分别是0、1、1;状态寄存器的第2、1、0位为无关位。
硬件写保护及复位功能
当写保护脚(WP)为低电平时,主存储页的前256页不能写入数据。
当复位脚(RESET)变为低电平时,将中断所有正在进行的读操作,并将内部置成空闲状态。一旦该脚变为高电平,即可对芯片进行正常的读写操作。
AT45D041的典型应用
由于AT45D041的存储容量大,且接口简单,软件编程方便,因而其应用非常广泛。它可用于各种单片机应用系统中,也可用于数据采集系统中。图5所示为其与AT89C51单片机的典型接口应用电路图。