51单片机控制Nand Flash读写的两种方法

51单片机控制N a n d F l a s h读写的两种

方法

本文叙述了51单片机控制N a n d F l a s h读写的两种方法：总线方式和I/O模拟方式，并通过逻辑分析仪验证这两种方法均是符合N a n d F l a s h的读写时序的，最

后通过逻辑分析仪观察和汇编分析给出了这两种方法读效率的对比。

第一章 单片机与N a n d F l a s h总线连接 1N a n d F l a s h的总线时序分析

图1-1N a n d F l a s h总线操作要求

将N a n d F l a s h总线操作分为三类：写命令、写地址和数据操作（读数据与写数

据仅仅差别在n R和n W引脚，而且这两个引脚无法进行编址，故归为一类）。根

据这三类的时序要求，选出引脚在这三类中变化的进行编址，n E引脚总是要求

低电平，不符合要求；A L和C L在这三类操作中有时是低电平有时是高电平，符

合要求。

2单片机读写外部数据存储器的时序分析

由图2和图3可以知道，51单片机在进行外部数据读写操作时要求A L E信号为低电平，这与N a n d F l a s h总线操作片选信号n E要求相同，因此可以将A L E与

n E相连。为了能够利用N a n d F l a s h的保护功能，将n W P引脚与单片机的一个I/O 口相连。

3N a n d F l a s h与单片机的连接及编址

因为对于单片机仅仅M O V X 指令才能访问外部数据存储器，又因为单片机P 0口已经作为数据口与单片机相连，因此只能使用拥有高8位地址的P 2口。P 2口仅仅在16位地址操作中才有用，因此编址采用16位形式，用不到的补零。如表2所示，可知N a n d 的命令端口地址为：0×6000h ，地址端口地址为：o x A o o o h ，数据端口地址为：0×2000h 。在C 程序中声明如下：

第二章 单片机与N a n d F l a s h I /O 直接

相连

1.N a n d 与单片机的连接

图1-1描述了N a n d F l a s h 操作的时序要求，根据该要求可以采用单片机的I /O 口与N a n d F l a s h 直接相连，通过I /O 口模拟的方式来控制N a n d F l a s h 的操作。

2.访问N a n d的指令编码

单片机与N a n d连接如图2-1所示，再根据图1-1便可以得到N a n d操作的指令编

码。

（图2-5）、读数据（图2-6）的C语言代码。

第三章 两种方法的检测

1 N a n d 写入命令时序：

A376543210 N a n d C L E#C E#W E A L E#R E R n B#W P

100->10111

表3-1-1逻辑分析

悬空为0，则当逻辑分析仪A3上显示：8E->A E时 表示向N a n d写入命令，图3-1-2表示用总线方式写入命令10h，图3-1-3表示用I/O方式写入80h。

2N a n d写入地址时序：

N a n d C L E#C E#W E A L E#R E R n B#W P

000->11111

表 3-2-1逻辑分析

悬空为0，则当逻辑分析仪A3上显示：1E->3E时 表示向N a n d写入地址。图3-2-2与图3-2-3分表表示利用总线方式与I/O模拟方式写入地址50h的时序图。

3读取N a n d数据时序：

A376543210 N a n d C L E#C E#W E A L E#R E R n B#W P

00101->011

表3-3-1逻辑分析

悬空为0，则当逻辑分析仪A3上显示：2E->26时 表示读取N a n d中的数据。图3-3-2表示采用总线方式读取N a n d数据F F h，图3-3-3表示采用I/O方式读取N a n d数据B B h。

4向N a n d中写入数据时序：

N a n d C L E#C E#W E A L E#R E R n B#W P

000->10111

悬空为0，则当逻辑分析仪A3上显示：0E->2E时 表示向N a n d写入数据。图3-4-2表示用总线方式向N a n d中写入05h，图3-4-3表示用I/O方式向N a n d中写入B B h。

第四章 两种方法的比较—以读数为例 1.逻辑分析仪检测

图4-1-1逻辑分析仪检测结果

图4-1-1给出了读取一个字节时，两种方法所花的时钟周期数，可以明显看书采

用I/O方式要比采用总线方式快很多。

2.从汇编代码角度分析

图4-2-1总线读C语言代码

图4-2-2总线汇编语言源代码

图4-2-2的汇编代码是由图4-2-1C语言代码生成的。由该汇编代码可以得出理

论上循环一次所花的时钟周期数是：67个，实际测得是61个。

图4-2-3I/O方式C语言代码

图4-2-4I/O方式汇编语言代码

图4-2-3C语言所生成的汇编代码如图4-2-4所示。该汇编代码所需要的时钟周

期数是：43个时钟周期，实际测得是47个.