摘要：NAND結構Flash數(shù)據(jù)存儲器件是超大容量數(shù)據(jù)存儲的理想選擇,，當前被廣泛應用于U盤,、MP3和數(shù)碼相機的數(shù)據(jù)存儲,。本文對該類型Flash的基本操作進行研究并對實際應用系統(tǒng)給予驗證,，揭示了NAND結構Flash的操作規(guī)律,。

引 言

　　大容量數(shù)據(jù)存儲是單片機應用系統(tǒng)的瓶頸，受到容量,、功耗,、尋址方式的約束。突破容量限制,，可以很大程度上擴展和提高應用系統(tǒng)的總體功能,。Sumsung公司的NAND結構Flash存儲器件是一款性價比很高的超大容量數(shù)據(jù)存儲器件，在MP3,、U盤,、數(shù)碼相機和PDA中有廣泛的應用，且市場占有份額逐年加大,。用該器件作為各種單片機尤其是嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器,，可以完美地解決容量限制，實現(xiàn)靈活操作,，勢必成為數(shù)據(jù)存儲的主流方向,。

1 器件介紹

　　NAND結構Flash是Sumsung公司隆重推出并著力開發(fā)的新一代數(shù)據(jù)存儲器件，電源電壓1.7～3.6V,，體積小,，功耗低，容量最大可達1GB,，按頁進行讀寫,，按塊擦除，通過I/O口分時復用作為命令/地址/數(shù)據(jù),。本次應用開發(fā)的是NAND結構16MB的K9F2808UOB,，其它大容量的器件只比該型號送出的地址多了幾字節(jié)，操作指令和時序相同,。具體結構說明如圖1所示,。

　　由圖1可知，該器件由1K個塊(block)組成,，每個塊有32頁,，每頁有528字節(jié)，這528字節(jié)分成A,、B,、C三個區(qū),。對每一頁的尋址需要通過I/O口送出三個地址，第二,、三行地址（A9～A23）指明尋址到某一頁,，第一列地址指明尋址到頁的指定區(qū)中某一字節(jié)。對頁的分區(qū)命令如表1所列,。

表1 起始指針位置與區(qū)域關系對照表

　　由表1可以看出,，00H、01H,、50H只是選區(qū)指針,。選定區(qū)的內部尋址是由第一個列地址完成的，A0～A7可以最大尋址256字節(jié),。

2 應用舉例

　　在開發(fā)便攜式心電信號采集監(jiān)視儀中,，K9F2808被用做心電采樣數(shù)據(jù)存儲器。MCU采用美國Cygnal公司的SoC增強型單片機C8051F020,，內部RAM共有4352字節(jié),，I/O支持雙向操作等。Flash的命令引腳要接到端口1上去,，端口3是命令/地址/數(shù)據(jù)的復用形式,。顯然這里的數(shù)據(jù)是并行的，因此操作速度很快,，達到了讀頁 1.2ns,，寫頁200μs,。圖2給出了芯片的接口電路圖,。由于篇幅所限，圖3只給出寫頁的命令時序,，并對相關的指令代碼做簡要說明,。

　　在寫頁之前，MCU的RAM中就應該存有采樣來的528字節(jié)的數(shù)據(jù),。寫操作時,，先指出寫開始地址。這由選區(qū)命令和第一個列地址來共同指定,，以后在寫頁時就可以忽略不寫,。此處為了最大限度存儲數(shù)據(jù)，開始地址定為A區(qū)的00H,。為了指定這個地址,，必須在送出命令80H之前送出選區(qū)命令00H，同時地址A0～A7置為0,。緊跟在80H之后送出三個地址,，第一個列地址已經是00H，第二、三頁地址只要指定A9～A23就可以了,。隨后連續(xù)送出528個數(shù)據(jù)字節(jié),，為了把數(shù)據(jù)從Flash的數(shù)據(jù)寄存器寫入對應存儲單元，接下來再寫入命令10H,。經過約500μs的物理寫入,，就可以進行狀態(tài)查詢了。寫入命令字70H后,，從Flash的I/O0位就可以讀出操作結果標志,。在執(zhí)行主代碼之前，需要對單片機進行初始化和定義操作子函數(shù),。詳細的寫入程序清單請參看本刊網站www.dpj.com.cn,。


3 小 結

　　以上操作代碼成功實現(xiàn)了對Sumsung公司NAND結構Flash的頁寫入，其它基本操作只要在寫頁的基礎上進行修改即可,。在使用該器件時要注意：①所選單片機最好是高速的,，內部RAM要大，端口支持實時雙向輸入輸出,；②由于該Flash的操作時序是ns級,，所以在調試時要注意指令的安排順序和有選擇地加入空操作指令,以滿足其精確的時序要求；③對于實施信號檢測采樣的各種工業(yè)應用,，本文的大容量Flash可圓滿實現(xiàn)各種基本操作,。