大容量闪存芯片与DSP接口设计
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Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 没 有 地 址 线 ， 命 令 、地 址 和 数 据 信 息 均 是 通 过闪存的 Ｉ／Ｏ０－ Ｉ／Ｏ７ 传输， 另外， 虽然 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的容量达到 了 ２５６ＭＢ， 远远大于了 ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 的存储区域 Ｚｏｎｅ２ 的容量
技 １ＭＢ， 但由于访问 ｆｌａｓｈ 的地址是通过 Ｉ／ Ｏ 口输 入 ， 不 需 要 通 过 地址线寻址， 因此无需考虑采用页面技术解决逻辑存储空间与
３ 对 ＦＬＡＳＨ 操作的 软件设计
本 系 统 的 ＤＳＰ 编 程 采 用 了 Ｃ 语 言 ， 首 先 定 义 了 三 个 变 量 ＦＬＡＳＨ＿Ｄ， ＦＬＡＳＨ＿Ａ， ＦＬＡＳＨ＿Ｃ 作 为 数 据 ， 地 址 和 命 令 寄 存 器 用来对 ＦＬＡＳＨ 读写数据， 地址和命令。
＃ｄｅｆｉｎｅ ＦＬＡＳＨ＿Ｄ ０ｘ０８ｆｆｆ０ ＃ｄｅｆｉｎｅ ＦＬＡＳＨ＿Ａ ０ｘ０８ｆｆｆ２ ＃ｄｅｆｉｎｅ ＦＬＡＳＨ＿Ｃ ０ｘ０８ｆｆｆ１
术 物理空间的映射问题， 大大简化了 ＤＳＰ 与 ＦＬＡＳＨ 的硬件接口。 由于 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 本身具有功能管 脚 较 少 的 优 点，因 此 跟
创 ＤＳＰ 的连接也相对简单。ＤＳＰ 和 ＦＬＡＳＨ 的工作电压均是 ３．３Ｖ， 因此两者的引脚可以直接连接， 不需要进行电平转换。
新 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的 ＡＬＥ、ＣＬＥ 分别由 ＤＳＰ 的 Ａ１ 和 Ａ０ 控制。ＤＳＰ
２ ＤＳＰ 与 ＦＬＡＳＨ 的硬件 接口
ＴＩ 的 ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 采用统一寻址方式， 扩展的外部存储器 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 既 可 以 作 为 程 序 存 储 器 ， 也 可 以 作 为 数 据 存 储 器。具体接口如图 ２ 所示。
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 的 外 部 存 储 器 接 口 包 括：１９ 位 地 址 线 ， １６ 位 数据线， ３ 个片选控制线及读写控制线。这 ３ 个片选线映射到 ５ 个 存 储 区 域 ， Ｚｏｎｅ０， Ｚｏｎｅ１， Ｚｏｎｅ２， Ｚｏｎｅ６ 和 Ｚｏｎｅ７， 其 中 Ｚｏｎｅ２ 的 片 选 线 是 ＣＳ２， 存 储 区 域 是 ：０ｘ０８００００ － ０ｘ０ＦＦＦＦＦ， ５１２Ｋ＊１６ 位。当对存储区域 Ｚｏｎｅ２ 访问时， Ｚｏｎｅ２ 的片选线 ＣＳ２ 低有效。
到 更 大 容 量 而 无 需 更 改 外 部 连 接 。 因 此 ， 本 文 讨 论 的 ＮＡＮＤ
ＦＬＡＳＨ 存 储 器 在 单 片 机 应 用 系 统 中 的 硬 件 连 接 和 软 件 编 程 方
法具有较大的参考价值。
１ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 简介
电源电压为 ２．７ － ３．６Ｖ， 读速度为 ８０ｎｓ； 具有指令／地址／ 数据复用的 Ｉ／ Ｏ 口； ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ 的 存 储 结 构 以 页 面 为 单 位，能 使 芯 片 的 读 取 速度更快。 由 ２０４８ 个 大 小 相 同 的 存 储 块 组 成 ， 每 个 块 由 ６４ 页 组成， 每页 ２Ｋ 字节和 ６４ 个空闲字节； １．２ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的引脚说明 图 １ 为引脚功能图， 各引脚的功能如下： 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。当芯片没有被选中或不能输出时， Ｉ／ Ｏ 口处于高阻态。 ＣＬＥ： 命令锁存使能。为高电平时， 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 端 ， 在 ＷＥ 上 升 沿 且 ＡＬＥ 为 高 电 平 时 ， 地 址锁存。
的低 ８ 位数据线直接与闪存的 Ｉ／Ｏ０－ Ｉ／Ｏ７ 相连 ， 实 现 命 令 、地 址 和数据的传输； ＤＳＰ 的 通 用 Ｉ／Ｏ 口 ＩＯＡ２ 接 Ｒ／Ｂ， 监 测 存 储 器 的 工作状态， 当 Ｒ／ Ｂ 处于低电平时，表示有编程、擦除或随机读操 作 正 在 进 行 ； 操 作 完 成 后， Ｒ／ Ｂ 会 自 动 返 回 高 电 平 。ＤＳＰ 的 Ｗ Ｅ 、Ｒ Ｄ 分别接 ＦＬＡＳＨ 的 Ｗ Ｅ 、Ｒ Ｅ ， 控制读、写操作。ＣＳ２ 接 闪存的片选线 ＣＥ。
对 ＦＬＡＳＨ 的 操 作 主 要 包 括 ：按 页 读 操 作 ， 页 编 程 ， 缓 存 编 程， 块擦除， 读状态， 复位等。ＦＬＡＳＨ 芯片的读写有其特点， 读写 操作都要以扇区为单位进行， 擦除操作是以块为单位， 由于对 ＦＬＡＳＨ 写 数 据 时 ， 位 数 据 只 能 由 １ 变 为 ０， 因 而 对 ＦＬＡＳＨ 进 行 写操作前必须把写单元所在块擦除； 因此写操作时， 所要擦除块
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 － １４３ －
ＤＳ Ｐ 开 发 与 应 用
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ７－２ 期
令 、地 址 和 数 据 进 行 锁 存 。 ＷＰ： 写 保 护 端，在 电 源 电 压 变 化 期 间 ， 在 ＷＰ 为 低 电 平 时 ，
ＦＬＡＳＨ 存储器将数据线与地址线复用为 ８ 条 Ｉ／Ｏ 线， 另 外 还 分
别 提 供 了 命 令 控 制 信 号 线， 命 令 、地 址 和 数 据 信 息 均 通 过 ８ 条
图 １ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 引脚描述
Ｉ／Ｏ 线传输， 因此， ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ 存储器不会因为存储容量的增
加而增加引脚数目， 从而极大方便了系统设计和产品升级， 升级
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ ｉｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ ｏｆ ＳＡＭＳＵＮＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ｏｆｆｅｒｅｄ ｉｎ ２５６Ｍｘ８ｂｉｔ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｆｅａ－
ｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ ＦＬＡＳＨ ｗｉｔｈ
创
在本文的设计中采用的是 ＴＩ 的 ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 和 三 星 的 闪 存 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ。Ｋ９Ｋ２Ｇ０８０Ｍ 是三星公司的大容量闪存芯片，
新
它的单片容量高达 ２５６ＭＢ， 属于 ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ 结构。传统存储
器结构及引脚信号定义方式难以解决存储容量增加的矛盾， 即
存储容量的增加使得 系统的连线复杂并且可 靠 性 降 低 。ＮＡＮＤ
分析所包括的基本概念是， 一个语音抽样能够用过去若干个语 音抽样的线性组合来逼近。通过使实际语音抽样和线性预测抽 样 之 间 差 值 的 平 方 和（在 一 个 有 限 间 隔 上）达 到 最 小 值 ， 能 够 决 定唯一的一组预测器系 数 （预测器系数是线性组合中所用的加 权 系 数 ）。
赵言涛： 硕士研究生
图 ２ ＤＳＰ 与闪存接口 ＣＥ： 片选端， 用于控制芯片的选择。当芯片忙时， ＣＥ 为高 电平而被忽略， 此时芯片不能回到备用状态。 ＲＥ： 读使能端。在 ＲＥ 的下降沿，输出数据有效， 并且它还可 以对内部数据地址进行累加。 ＷＥ： 写 使 能 端，通 过 该 端 口 可 以 在 ＷＥ 脉 冲 的 上 升 沿 将 指
（下转第 １５４ 页）
－ １４４ － ３６０元 ／ 年 邮局订阅号： ８２－９４６
《现场总线技术应用 ２００ 例》
ＤＳ Ｐ 开 发 与 应 用
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ７－２ 期
能恰当地反映这种特征。 线性预测分析法是最有效的语音分析技术之一。线性顶测
因 为 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的 ＡＬＥ、ＣＬＥ 分 别 由 ＤＳＰ 的 Ａ１ 和 Ａ０ 控制， 所以当向命令 寄 存 器 ＦＬＡＳＨ＿Ｃ 写 数 据 的 时 候 ， 访 问 的 是 ＤＳＰ 的 存 储 区 域 Ｚｏｎｅ２， 此 时 Ｚｏｎｅ２ 的 片 选 线 低 有 效 ， ＦＬＡＳＨ 被选中， 地址线 Ａ０ 变高， 而引脚 ＣＬＥ 高电平有效， 此时写到 ＦＬＡＳＨ＿Ｃ 的数据 （ ＦＬＡＳＨ 命令） 通过 Ｉ／Ｏ 写到闪存。同理， 向 ＦＬＡＳＨ＿Ａ和 ＦＬＡＳＨ＿Ｄ 写可分别实现向 ＦＬＡＳＨ 写 地 址 和 数 据 。 这样设计时， 通过简单的写三个存储器即可分别实现命令， 地 址和数据锁存， 符合操作时序。
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ ａｒｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｉｎｔｅｒ ｆａｃｅ，ＦＬＡＳＨ，ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２
技
在有些智能仪器中，需要实时存储大量的采样数据，以提供 历 史 数 据 查 询 。 这 需 要 采 用 大 容 量 、低 功 耗 、可 以 快 速 重 复 擦 写
术
的非易失性存储器，因此选择闪存作为数据存储介质， 即使系统 掉电， 而所采集到的数据仍能长时间的保持， 不丢失。
您的论文得到两院院士关注 பைடு நூலகம்章编号：１００８－ ０５７０（２００７）０７－ ２－ ０１４３－ ０２
ＤＳ Ｐ 开 发 与 应 用
大容量闪存芯片与 ＤＳ Ｐ 接口设计
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ ｏ ｆ Ｉｎ ｔｅ ｒｆａ ｃｅ Ｔｅ ｃｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｌａ ｒｇ ｅ Ｃａ ｐ ａ ｃｉｔｙ Ｆｌａ ｓ ｈ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ＆ ＴＭＳ ３２０Ｆ２８１２
可产生写／ 擦除保护。 Ｒ／ Ｂ ： 就绪／ 忙输出， Ｒ／ Ｂ 的输出能够显示芯片的状态。Ｒ／
Ｂ 处于低电平时，表示有编程、擦除或随机读操作正在进行。操 作完成后， Ｒ／ Ｂ 会自动返回高电平。
的数据必须事先保存， 然后再对该块进行擦除， 并把数据写到指 定单元， 最后把其余部分恢复过来。因此 ＦＬＡＳＨ 芯片的写操作 比较复杂， 需要开辟一定的缓冲区对要擦除的块进行保存。
图 ３ 页编程时序
图 ４ 页编程流程 下 面 仅 以 页 编 程 为 例 简 要 介 绍 对 ＦＬＡＳＨ 的 操 作 过 程 ， 页 编 程 时 序 如 图 ３， 图 ４ 为 其 流 程 框 图 ， 函 数 为 ｖｏｉｄ ｐａｇｅ ＿ ｐｒｏｇｒａｍ（ ） ； 页编程时，首先写页编程命令 ８０Ｈ， 可将数据写入到 ＦＬＡＳＨ 缓冲区， 然后顺序输入待编程存储器的地址共 ５ 字节， ２ 字节 Ｃｏｌｕｍｎ Ａｄｄｒｅｓｓ 和 ３ 字 节 Ｒｏｗ Ａｄｄｒｅｓｓ，以 及 待 写 入 的 数 据 。 页 编 程 命 令 １０Ｈ 用 于 实 现 数 据 从 缓 冲 区 到 ＦＬＡＳＨ 的 编 程 操 作 。 待 Ｒ／ Ｂ 变为高后， 系统将读状态寄存器， 以判断写操作是否成 功。写命令时，ＣＬＥ 要有效；写入地址时，ＡＬＥ 要有效；写入数据时， ＣＬＥ、ＡＬＥ 都必须无效。Ｉ／ Ｏ０～Ｉ／ Ｏ７ 上的命令、地址、数据通常是 在 ＷＥ 的上升沿锁存的。Ｉ／ Ｏ０ 等于 ０ 表示页编程成功， 否则页 编程错误。 ｖｏｉｄ ｐａｇｅ＿ｐｒｏｇｒａｍ＿ｆｌａｓｈ（） ｛ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｔｅｍｐ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｉ； Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ＦＬＡＳＨ＿Ｃ； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝０ｘ８０； Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ＦＬＡＳＨ＿Ａ； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｃｏｌａｄｄｒ１； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｃｏｌａｄｄｒ２； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｒｏｗａｄｄｒ１； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｒｏｗａｄｄｒ２； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｒｏｗａｄｄｒ３； Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ＦＬＡＳＨ＿Ｄ； ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜２０４８；ｉ＋＋） ｛ ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｉ； ｝
（湖南大学）赵 言 涛 刘 铮 彭 永 进 资 道 周
ＺＨＡＯ ＹＡＮＴＡＯ ＬＩＵ ＺＨＥＮＧ Ｐ ＥＮＧ ＹＯＮＧＪ ＩＮ ＺＩ ＤＡＯＺＨＯＵ
摘要：Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 是 三 星 公 司 的 大 容 量 闪 存 芯 片 ，它 的 单 片 容 量 高 达 ２５６ＭＢ。文 中 介 绍 了 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的 特 性 和 使 用 方 法 ， 重 点 说 明 了 与 ＴＩ 的 ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 的 硬 件 接 口 和 软 件 编 程 。 关键词：接口； 闪存； ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 中图分类号：ＴＰ３３３．５ 文献标识码：Ａ
技 １ＭＢ， 但由于访问 ｆｌａｓｈ 的地址是通过 Ｉ／ Ｏ 口输 入 ， 不 需 要 通 过 地址线寻址， 因此无需考虑采用页面技术解决逻辑存储空间与
３ 对 ＦＬＡＳＨ 操作的 软件设计
本 系 统 的 ＤＳＰ 编 程 采 用 了 Ｃ 语 言 ， 首 先 定 义 了 三 个 变 量 ＦＬＡＳＨ＿Ｄ， ＦＬＡＳＨ＿Ａ， ＦＬＡＳＨ＿Ｃ 作 为 数 据 ， 地 址 和 命 令 寄 存 器 用来对 ＦＬＡＳＨ 读写数据， 地址和命令。
＃ｄｅｆｉｎｅ ＦＬＡＳＨ＿Ｄ ０ｘ０８ｆｆｆ０ ＃ｄｅｆｉｎｅ ＦＬＡＳＨ＿Ａ ０ｘ０８ｆｆｆ２ ＃ｄｅｆｉｎｅ ＦＬＡＳＨ＿Ｃ ０ｘ０８ｆｆｆ１
术 物理空间的映射问题， 大大简化了 ＤＳＰ 与 ＦＬＡＳＨ 的硬件接口。 由于 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 本身具有功能管 脚 较 少 的 优 点，因 此 跟
创 ＤＳＰ 的连接也相对简单。ＤＳＰ 和 ＦＬＡＳＨ 的工作电压均是 ３．３Ｖ， 因此两者的引脚可以直接连接， 不需要进行电平转换。
新 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的 ＡＬＥ、ＣＬＥ 分别由 ＤＳＰ 的 Ａ１ 和 Ａ０ 控制。ＤＳＰ
２ ＤＳＰ 与 ＦＬＡＳＨ 的硬件 接口
ＴＩ 的 ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 采用统一寻址方式， 扩展的外部存储器 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 既 可 以 作 为 程 序 存 储 器 ， 也 可 以 作 为 数 据 存 储 器。具体接口如图 ２ 所示。
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 的 外 部 存 储 器 接 口 包 括：１９ 位 地 址 线 ， １６ 位 数据线， ３ 个片选控制线及读写控制线。这 ３ 个片选线映射到 ５ 个 存 储 区 域 ， Ｚｏｎｅ０， Ｚｏｎｅ１， Ｚｏｎｅ２， Ｚｏｎｅ６ 和 Ｚｏｎｅ７， 其 中 Ｚｏｎｅ２ 的 片 选 线 是 ＣＳ２， 存 储 区 域 是 ：０ｘ０８００００ － ０ｘ０ＦＦＦＦＦ， ５１２Ｋ＊１６ 位。当对存储区域 Ｚｏｎｅ２ 访问时， Ｚｏｎｅ２ 的片选线 ＣＳ２ 低有效。
到 更 大 容 量 而 无 需 更 改 外 部 连 接 。 因 此 ， 本 文 讨 论 的 ＮＡＮＤ
ＦＬＡＳＨ 存 储 器 在 单 片 机 应 用 系 统 中 的 硬 件 连 接 和 软 件 编 程 方
法具有较大的参考价值。
１ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 简介
电源电压为 ２．７ － ３．６Ｖ， 读速度为 ８０ｎｓ； 具有指令／地址／ 数据复用的 Ｉ／ Ｏ 口； ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ 的 存 储 结 构 以 页 面 为 单 位，能 使 芯 片 的 读 取 速度更快。 由 ２０４８ 个 大 小 相 同 的 存 储 块 组 成 ， 每 个 块 由 ６４ 页 组成， 每页 ２Ｋ 字节和 ６４ 个空闲字节； １．２ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的引脚说明 图 １ 为引脚功能图， 各引脚的功能如下： 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。当芯片没有被选中或不能输出时， Ｉ／ Ｏ 口处于高阻态。 ＣＬＥ： 命令锁存使能。为高电平时， 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 端 ， 在 ＷＥ 上 升 沿 且 ＡＬＥ 为 高 电 平 时 ， 地 址锁存。
的低 ８ 位数据线直接与闪存的 Ｉ／Ｏ０－ Ｉ／Ｏ７ 相连 ， 实 现 命 令 、地 址 和数据的传输； ＤＳＰ 的 通 用 Ｉ／Ｏ 口 ＩＯＡ２ 接 Ｒ／Ｂ， 监 测 存 储 器 的 工作状态， 当 Ｒ／ Ｂ 处于低电平时，表示有编程、擦除或随机读操 作 正 在 进 行 ； 操 作 完 成 后， Ｒ／ Ｂ 会 自 动 返 回 高 电 平 。ＤＳＰ 的 Ｗ Ｅ 、Ｒ Ｄ 分别接 ＦＬＡＳＨ 的 Ｗ Ｅ 、Ｒ Ｅ ， 控制读、写操作。ＣＳ２ 接 闪存的片选线 ＣＥ。
对 ＦＬＡＳＨ 的 操 作 主 要 包 括 ：按 页 读 操 作 ， 页 编 程 ， 缓 存 编 程， 块擦除， 读状态， 复位等。ＦＬＡＳＨ 芯片的读写有其特点， 读写 操作都要以扇区为单位进行， 擦除操作是以块为单位， 由于对 ＦＬＡＳＨ 写 数 据 时 ， 位 数 据 只 能 由 １ 变 为 ０， 因 而 对 ＦＬＡＳＨ 进 行 写操作前必须把写单元所在块擦除； 因此写操作时， 所要擦除块
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ＤＳ Ｐ 开 发 与 应 用
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ７－２ 期
令 、地 址 和 数 据 进 行 锁 存 。 ＷＰ： 写 保 护 端，在 电 源 电 压 变 化 期 间 ， 在 ＷＰ 为 低 电 平 时 ，
ＦＬＡＳＨ 存储器将数据线与地址线复用为 ８ 条 Ｉ／Ｏ 线， 另 外 还 分
别 提 供 了 命 令 控 制 信 号 线， 命 令 、地 址 和 数 据 信 息 均 通 过 ８ 条
图 １ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 引脚描述
Ｉ／Ｏ 线传输， 因此， ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ 存储器不会因为存储容量的增
加而增加引脚数目， 从而极大方便了系统设计和产品升级， 升级
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ ｉｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ ｏｆ ＳＡＭＳＵＮＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ｏｆｆｅｒｅｄ ｉｎ ２５６Ｍｘ８ｂｉｔ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｆｅａ－
ｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ ＦＬＡＳＨ ｗｉｔｈ
创
在本文的设计中采用的是 ＴＩ 的 ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 和 三 星 的 闪 存 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ。Ｋ９Ｋ２Ｇ０８０Ｍ 是三星公司的大容量闪存芯片，
新
它的单片容量高达 ２５６ＭＢ， 属于 ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ 结构。传统存储
器结构及引脚信号定义方式难以解决存储容量增加的矛盾， 即
存储容量的增加使得 系统的连线复杂并且可 靠 性 降 低 。ＮＡＮＤ
分析所包括的基本概念是， 一个语音抽样能够用过去若干个语 音抽样的线性组合来逼近。通过使实际语音抽样和线性预测抽 样 之 间 差 值 的 平 方 和（在 一 个 有 限 间 隔 上）达 到 最 小 值 ， 能 够 决 定唯一的一组预测器系 数 （预测器系数是线性组合中所用的加 权 系 数 ）。
赵言涛： 硕士研究生
图 ２ ＤＳＰ 与闪存接口 ＣＥ： 片选端， 用于控制芯片的选择。当芯片忙时， ＣＥ 为高 电平而被忽略， 此时芯片不能回到备用状态。 ＲＥ： 读使能端。在 ＲＥ 的下降沿，输出数据有效， 并且它还可 以对内部数据地址进行累加。 ＷＥ： 写 使 能 端，通 过 该 端 口 可 以 在 ＷＥ 脉 冲 的 上 升 沿 将 指
（下转第 １５４ 页）
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《现场总线技术应用 ２００ 例》
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中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ７－２ 期
能恰当地反映这种特征。 线性预测分析法是最有效的语音分析技术之一。线性顶测
因 为 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的 ＡＬＥ、ＣＬＥ 分 别 由 ＤＳＰ 的 Ａ１ 和 Ａ０ 控制， 所以当向命令 寄 存 器 ＦＬＡＳＨ＿Ｃ 写 数 据 的 时 候 ， 访 问 的 是 ＤＳＰ 的 存 储 区 域 Ｚｏｎｅ２， 此 时 Ｚｏｎｅ２ 的 片 选 线 低 有 效 ， ＦＬＡＳＨ 被选中， 地址线 Ａ０ 变高， 而引脚 ＣＬＥ 高电平有效， 此时写到 ＦＬＡＳＨ＿Ｃ 的数据 （ ＦＬＡＳＨ 命令） 通过 Ｉ／Ｏ 写到闪存。同理， 向 ＦＬＡＳＨ＿Ａ和 ＦＬＡＳＨ＿Ｄ 写可分别实现向 ＦＬＡＳＨ 写 地 址 和 数 据 。 这样设计时， 通过简单的写三个存储器即可分别实现命令， 地 址和数据锁存， 符合操作时序。
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ ａｒｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｉｎｔｅｒ ｆａｃｅ，ＦＬＡＳＨ，ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２
技
在有些智能仪器中，需要实时存储大量的采样数据，以提供 历 史 数 据 查 询 。 这 需 要 采 用 大 容 量 、低 功 耗 、可 以 快 速 重 复 擦 写
术
的非易失性存储器，因此选择闪存作为数据存储介质， 即使系统 掉电， 而所采集到的数据仍能长时间的保持， 不丢失。
您的论文得到两院院士关注 பைடு நூலகம்章编号：１００８－ ０５７０（２００７）０７－ ２－ ０１４３－ ０２
ＤＳ Ｐ 开 发 与 应 用
大容量闪存芯片与 ＤＳ Ｐ 接口设计
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ ｏ ｆ Ｉｎ ｔｅ ｒｆａ ｃｅ Ｔｅ ｃｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｌａ ｒｇ ｅ Ｃａ ｐ ａ ｃｉｔｙ Ｆｌａ ｓ ｈ Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ＆ ＴＭＳ ３２０Ｆ２８１２
可产生写／ 擦除保护。 Ｒ／ Ｂ ： 就绪／ 忙输出， Ｒ／ Ｂ 的输出能够显示芯片的状态。Ｒ／
Ｂ 处于低电平时，表示有编程、擦除或随机读操作正在进行。操 作完成后， Ｒ／ Ｂ 会自动返回高电平。
的数据必须事先保存， 然后再对该块进行擦除， 并把数据写到指 定单元， 最后把其余部分恢复过来。因此 ＦＬＡＳＨ 芯片的写操作 比较复杂， 需要开辟一定的缓冲区对要擦除的块进行保存。
图 ３ 页编程时序
图 ４ 页编程流程 下 面 仅 以 页 编 程 为 例 简 要 介 绍 对 ＦＬＡＳＨ 的 操 作 过 程 ， 页 编 程 时 序 如 图 ３， 图 ４ 为 其 流 程 框 图 ， 函 数 为 ｖｏｉｄ ｐａｇｅ ＿ ｐｒｏｇｒａｍ（ ） ； 页编程时，首先写页编程命令 ８０Ｈ， 可将数据写入到 ＦＬＡＳＨ 缓冲区， 然后顺序输入待编程存储器的地址共 ５ 字节， ２ 字节 Ｃｏｌｕｍｎ Ａｄｄｒｅｓｓ 和 ３ 字 节 Ｒｏｗ Ａｄｄｒｅｓｓ，以 及 待 写 入 的 数 据 。 页 编 程 命 令 １０Ｈ 用 于 实 现 数 据 从 缓 冲 区 到 ＦＬＡＳＨ 的 编 程 操 作 。 待 Ｒ／ Ｂ 变为高后， 系统将读状态寄存器， 以判断写操作是否成 功。写命令时，ＣＬＥ 要有效；写入地址时，ＡＬＥ 要有效；写入数据时， ＣＬＥ、ＡＬＥ 都必须无效。Ｉ／ Ｏ０～Ｉ／ Ｏ７ 上的命令、地址、数据通常是 在 ＷＥ 的上升沿锁存的。Ｉ／ Ｏ０ 等于 ０ 表示页编程成功， 否则页 编程错误。 ｖｏｉｄ ｐａｇｅ＿ｐｒｏｇｒａｍ＿ｆｌａｓｈ（） ｛ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｔｅｍｐ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｉ； Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ＦＬＡＳＨ＿Ｃ； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝０ｘ８０； Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ＦＬＡＳＨ＿Ａ； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｃｏｌａｄｄｒ１； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｃｏｌａｄｄｒ２； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｒｏｗａｄｄｒ１； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｒｏｗａｄｄｒ２； ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｒｏｗａｄｄｒ３； Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ＦＬＡＳＨ＿Ｄ； ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜２０４８；ｉ＋＋） ｛ ＊Ｆｌａｓｈ＿Ｅ＝ｉ； ｝
（湖南大学）赵 言 涛 刘 铮 彭 永 进 资 道 周
ＺＨＡＯ ＹＡＮＴＡＯ ＬＩＵ ＺＨＥＮＧ Ｐ ＥＮＧ ＹＯＮＧＪ ＩＮ ＺＩ ＤＡＯＺＨＯＵ
摘要：Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 是 三 星 公 司 的 大 容 量 闪 存 芯 片 ，它 的 单 片 容 量 高 达 ２５６ＭＢ。文 中 介 绍 了 Ｋ９Ｋ２Ｇ０８Ｕ０Ｍ 的 特 性 和 使 用 方 法 ， 重 点 说 明 了 与 ＴＩ 的 ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 的 硬 件 接 口 和 软 件 编 程 。 关键词：接口； 闪存； ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 中图分类号：ＴＰ３３３．５ 文献标识码：Ａ