spi串行flash在数据存储系统中的应用

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1、SPI串行Flash在数据存储系统中的应用

2、第1摘要：ATMEL公司生产的串行FlashAT45系列存储器的容量已达到了16Mb，常用于数据存储系统。文中以AT45D041为例，详细介绍了该系列Flash存储器的命令集以及串行SPI接口的应用方法，并给出了相应的模式时序。关键词：SPIFlashBuffer中断AT45D0411概述在目前所有的非易失性存储器（PROM、EPROM、EEPROM和Flash）中，500)this.style.ouseg(this)">唯有Flash存储器几乎拥有现今讲究个性化的用

3、户所需的所有特点，它具有掉电数据不丢失、快速数据存取速度、电可擦除、容量大、在线可编程、价格低廉以及足够多的擦除、容量大、在线可编程、价格低廉以及足够多的擦写次数（一百万次）和较高的可靠性等诸多优点，因而已为新一代嵌入式应用（如数字相机和MP3播放机）的首选存储器。现在FLASH的成本已低于PROM/EPROM，可以肯定，它将很快占邻PROM/EPROM市场，MASK（掩膜）ROM尽管在大指生产时具备一定的价格优势，但其升级不便的弱点将随着今后FLASH成本的进一步降低，而使得MASKROM的前景并不乐观。AT

4、MEL生产的FlashAT45系列中的AT45D041为单5V供电的SPI接口器件，其封装形式有PLCC、TSOP和SOIC三种，图1给出了该器件采用SOIC封装形式的管脚排列和说明。AT45D041的内部结构如图2所示。该器件有2048页（每页264字节）内存（FlashMemory,也叫主存MainMemory）和两具Buffer(每个Buffer为264字节的SRAM)组成。数据可以直接写入闪存，也可以选写入Buffer，然后再将Buffer的数据整个复制到闪存的某一天，也可以在闪存正处于编程时（页编程时

5、间典型值7ms）将数据写入Buffer。以下是该器件的一些特点：●一页主存传送到Buffer的典型时间为80μs；●有效电流的典型值为15mA，空闲电流为20μA；●最大时钟频率为10MHz；●具有硬件擦、写保护功能，当OS和TTL电平兼容；●具有商业和工业两种温度范围；●可单周期重编程（包括擦除和编程）；●带有串行接口，读写操作时地址会自动增1；●复位时将终止正在进行的操作，当复位管脚恢复高电平时，操作也可以恢复；●传送数据时，高位（MSB）在前。2操作命令介绍对AT45D041的操作一共有18条命令，表1所

6、列为AT45D041的操作命令集。其中：表1AT45D041的操作命令集读主存52HrrrPA10～PA0BA8～BA032个×读Buffer154H××××11个×BFA8～BFA08个×读Buffer256H××××11个×BFA8～BFA08个×主存传送到Buffer153HrrrrPA10～PA09个×主存传送到Buffer255HrrrrPA10～PA09个×主存与Buffer1比较60HrrrrPA10～PA09个×主存与Buffer2比较61HrrrrPA10～PA09个×写Buffer184H×

7、×××11个×BFA8～BFA0写Buffer287H××××11个×BFA8～BFA0带擦除的Buffer1传送到存83HrrrrPA10～PA09个×带擦除的Buffer2传送到主存86HrrrrPA10～PA09个×不带擦除的Buffer1传送到主存88HrrrrPA10～PA09个×不带擦除的Buffer2传送到主存89HrrrrPA10～PA09个×Buffer1为缓冲对主存编程82HrrrrPA10～PA0BA8～BA0Buffer2为缓冲对主存编程85HrrrrPA10～PA0BA8～BA0Buf

8、fer1为缓冲自动重编程28HrrrrPA10～PA09个×Buffer2为缓冲自动重编程59HrrrrPA10～PA09个×读状态寄存器57Hr为保留位，AD45D041用0代替，容量更大的器件一般可能会用到；×为无关位（0或1均可，为了占时钟位）；PA10～PA0用来指定页地址，对AT45D041而言，一共有2048页，占11位；BA8～BA0用来指定内字节的起始地址，每页264字节，占9位；BFA8～BFA0用来指定缓冲区内字节的起始地址，缓冲区也是264字节；52H～61H、82H-89H分别是用来区别

9、不同操作的命令字。500)this.style.ouseg(this)">执行命令时，首先通过SPI串口往Flash发送一连串的数据，然后以命令字开头，除了“读状态寄存器”外，后面还要跟上页地址和页内的字节地址发及一些无关位。“读主存”时，首先需要往Flash发送64bit的命令，即：命令字52（8bit）+4个“r”+页地址（11bit）+页内字节的起始地址（9bit）+32个无关位