闪速存储器AT29C040与单片机的接口设计

自1984年第一块闪速存储器问世以来，闪速存储器就以其EPROM的可编程能力和EEPROM的电可擦除性能，以及在线电可改写特性而得到了广泛的应用和发展。随着制造工艺和材料的改进，闪速存储器比EPROM和EEPROM、SRAM及DRAM等存储器的优势越来越明显。

Atmel公司于1998年推出了新一代大容量快闪存储器AT29C040，由于它采用了Fowler-Nordheim隧道效应技术，使编程电流比第一代闪存降低了一个数量级。该芯片只需要+5V电源并支持分页编程，此外，还具有硬件数据保护、软件数据保护、数据查询和自举模块等其他功能。根据笔者的使用情况，本文对AT29C040闪速存储器的结构特点、使用方法等作了简要介绍，并以笔者开发的某测试仪器为例说明AT29C040与单片机的接口及使用方法。

2 芯片简介

2.1 芯片的结构与特点

（1）用5V单一电源供电，读、写操作使用同一电源，省去了一个12V的编程电源VPP ；

（2）编程前不需要附加的擦除操作，在编程期间，擦除操作会在芯片内部自动进行；

（4）扇区容量小，减少了写数据时对系统内存资源的要求；

（5）软件数据保护SDP（Software Data Protect）功能。为了避免人为疏忽或者系统上电、掉电等因素引起对闪速存储器的误写操作， AT29C040设置了软件数据保护功能。其原理是对闪速存储器写操作前，必须按一定顺序送入三个字节的命令码，然后才能写入数据，否则数据不能被写入。

2.2 芯片操作

2.2.1 读写操作

对AT29C040的读操作非常简单，类似于SRAM，不再赘述。这里主要讨论一下对它进行写操作的方法。首先在系统RAM区为AT29C040产生一个扇区的数据映像，即先将待写入的数据放入 RAM中，接着送三字节的命令码到AT29C040中；然后将事先放在RAM中的数据传送到AT29C040指定的扇区中；最后还要等待闪速存储器的写周期时间（10ms），以便将数据写入存储器中。其“写” 操作时序如图所示。

在编程周期期间，如果读取最后装入的字节将使I/O7上出现所装入数据的补码，一旦编程周期结束，所有输出线上的真数据有效，可以开始下一个编程周期。数据轮询可以在编程周期的任何时刻开始，数据轮询时序如图3所示。图中，各时间参数的含义分别是：tDH是数据保持时间； tOEH是OE信号保持时间；tWR 是写信号恢复时间。

有关29C040芯片其他特性以及一些相关参数在其芯片手册里有很详细的说明，这里不再描述，下面就其应用作一介绍。

3 与单片机的接口

3.1 硬件设计

AT29C040和微处理器接口很简便，和我们经常扩展的数据存储器基本相似。稍微有所不同的是，由于它相当于8个普通的64k字节空间的 RAM，所以地址最高3位分别由3根处理器地址线来控制，访问的范围是0 0000～7 FFFF。接口如图。

3.2 软件设计

在掌握了该芯片的主要特性之后，对它的使用就比较简单了。下面我们提供了16进制数0X45写到29C040里的C语言程序。

#include

#include

void delay(unsigned int l_time);

void protect();

void select_segment(unsigned char seg);

unsigned char data cdat;

void write_data(unsigned int m_addr,unsigned int s_sector,unsigned int acount);

{

unsigned int data addraa,addrbb; /* addraa 为内存地址，addrbb 为29C020地址 */

unsigned int data i,j;

bit data flaga;

flaga=EA;

EA=0;

addraa=m_addr;

addrbb=s_sector*256;

for(j=acount;j>0;j--)

{

protect();

for(i=0;i256;i++)

{

P14=0;P13=1;

cdat=XBYTE[addraa];

select