闪存芯片KM29N32000TS在单片机系统中的应用

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闪存芯片KM29N32000TS在单片机系统中的应用

摘要：介绍32M位闪存芯片（Flash Memory）KM29N32000TS,并以87C552单片机为例介绍它在单片机系统中的硬件连接和软件编制方法。该芯片与单片机的硬件连接电路简单，可扩容能力强，易于编程，且体积小、容量大，具有很高的实用价值。    关键词：KM29N32000TS Flash存储器 单片机系统
在许多测量和测试应用系统中，如便携式仪器等其它电池供电系统，需要保证数据的可靠性和可用性，即使整个系统掉电，而所采集到的数据仍能长时间的保持不丢失。闪存技术的发燕尾服提供了这种可能性。闪存的非易失性非常优越，数据可保存长达10的。本文将介绍32M位闪存芯片KM29N32000TS及其在87C552单片机系统中的应用。
1 KM29N32000TS简介
KM29N32000TS作为闪速存储器兼有E2PROM的可编程能力和非易失性，并且容量大、速度快，只需单5V供电便可做读、编程、擦除等操作。图1是它的存储器组织图。

    KM29N32000TS是44（40）脚表面封装器件，封装 尺寸为18.80mm×11.78mm×1.20mm，内部有（4M+128K）×8位的存储空间，组织成8192行，（512+16）列，其中最后16列为后备列，列地址为512～527。可以进行以512字节为一页的页读、字操作和以8K字节为一块的块擦除操作，有一个528字节的页豁口用于页读、页编程时存储单元的数据传输。
KM29N32000TS的突出优点在于：命令、地址和数据信息均通过8条I/O线传输，这样4MB空间的22位地址需要分三次写入地址寄存器，经译码后访问相应单元。对单片机而言，当需扩展的存储空间超过64KB时，寻址便会存在一定困难，系统的连线复杂而使可靠性降低。采用这种闪速存储器便能克服上述困难，而且便于各式级到更大容量而无需要改外部连接。

    图2为其引脚功能图，各引脚的功能如下：
CLE：命令锁存使能。其为高时，命令通过I/O口线在WE信号的上升沿被锁入命令寄存器。
ALE：地址锁存使能。当其为高时，地址在WE信号的上升沿被锁入地址寄存器；当其为低时，锁定输入数据。
CE：片使能。读操作期间，CE变高，器件转入standby模式；编程或擦除期间，器件处于忙状态时，CE高将被忽略。
WE：写使能。命令、地址和数据在WE信号的上升沿被锁定。
RE：读使能。下降沿有效。WP：写保护。在电源电压过渡期间，使WP为低电平时，可产生写/擦除保护。
R/B：操作状态指示。为低电平时，指示正在编程或读操作中，操作结束后变成高，开路输出。
I/O口：（I/O0～I/O7）三态。输入命令、地址和数据以及读操作时输出数据。
对该存储器的各种操作有着共同的特点：首先通过I/O口将操作命令字送入命令寄存器，然后在三个连续的写周期内送入欲操作单元的地址（顺序为A0～A7，A9～A16，A17～A21，A8会根据所访问的存储区域的不同而自动设定为高或低）。

2 与87C552单片机的连接
KM29N32000TS与87C552单片机的接口电路如图3所示。由单片机的P1口直接与存储器的I/O0～I/O7相连，实现命令、地址和数据的传输；P1.0接CLE，控制命令输入；P1.2接ALE，控制地址输入；P1.1接CE，控制片选；P1.3接R/B，监测存储器的工作状态；WR、RD分别接WE、RE，控制读、写操作。
图3中的MAX809是一个电源电压监测芯片。当电源电压低于某一个值时（门限电压），输出低电平，使得存储器进入写保护状态。当电源电压超过门限电压240ms后，才解除写保护状态，可以正常写入数据。这样可以保证写入存储器的数据都是有效的。MAX809的工作电流只有17μA。

3 软件设计
与存储器有关的操作有读数据、写数据（即页编程）和擦除数据，下面仅以读写操作来说明其操作过程，具体过程的程序流程如图4、图5所示。
①在读操作子程序中，既可以一次读取一整页的数据，也可以读取指定地址处的数据。如果要连续读取多页数据，则需要根据存储器的读时序修改子程序。
②页编程子程序每次可以写一页的数据，也可以在起始地址所在的当前页中写入数据，但不能实现跨页编程。如果数据个数超出页边界，将会造成数据丢失。

结语
该芯片及应用系统已在石油钻井井下随钻测量系统中得到实际应用，虽历经多次系统掉电，但数据仍保存完好。实践证明，其可靠性高，性能稳定，有很高的实用价值。

李小路

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