FLASH存储器的编程模式与兼容性研究.doc

FLASH存储器的编程模式与兼容性研究 ???? 发表时间：2006-2-19 发布人：administrator 来源：来源:国外电子元器件 作者：作者:杨力波 阅读次数：93 ? 摘? 要：FLASH存储器是继传统ROM和EPROM之后推出的新型存储器件。它可通过与之相连的微处理器在线编程和擦除，因而十分适合嵌入式系统的设计和开发。文章分析了FLASH存储器的软硬件结构特征，探讨了FLASH存储器在实际应用中遇到的编程模式与兼容性问题。??? 关键词：FLASH存储器；编程模式；兼容性 　　FLASH是一种非易失性的存储器，即在掉电情况下仍能保证数据不丢失。与传统的ROM和E－PROM相比，它可以通过与之相连的微处理器在线编程和擦除，这一优点使得FLASH十分适合嵌入式系统的设计和开发。它不必在调试完成用户代码后再制作PCB，而可以在制板前后反复多次写入测试代码以用于系统的调试，从而大大加快了开发的进度。它的另外一个优点就是系统升级十分方便，设备供应商甚至用户自己都可以从网上下载必威体育精装版版本的程序代码并载入FLASH中来实现系统的升级。此外，由于程序可以直接在 FLASH中运行，因而节省了引导加载步骤，减少了高成本RAM的容量，节省了系统空间和功耗。由于性能和价格方面的优势，FLASH已广泛用于MP3播放器、机顶盒等消费电子产品以及PC机主板的BIOS芯片、CD－ROM、DVD等计算机外设中，甚至在一些网络设备中（比如路由器、防火墙）也有应用。 FLASH作为一种半导体新技术，必将促使便携式可重新编程应用系统内部的存储器体系的重大变革［1］。 1硬件结构 　　FLASH存储器按功能一般可分为两种类型：引导型（Boot Block Flash Memory）和均匀型（UniformBlock Flash Memory）。引导型FLASH的存储单元包括若干大小不等的引导块（Boot Block）、参数块（Parameter Block）、小的主块（Small Main Block）和主块（Main Block）。引导块一般为16k字节大小，可存放引导程序，用于微处理器的复位运行。它一般都加保护处理，以防止被加电或掉电时出现的脉冲信号错误修改而导致系统无法正常启动。参数块一般为8k字节大小，可存放系统参数。参数块一般容量较小，但擦除和编程速度比较快，适合于升级。小的主块及主块一般分别为32k及64k字节大小。小的主块和部分主块用来存放应用程序，而其余的主块则用来存放用户数据。根据引导块处于高地址区或低地址区的位置不同又可以将其进一步划分为两种类型，其选择主要取决于微处理器的自启地址以及其与FLASH的连接方式。引导型FLASH十分适合作为微处理器的引导单元，以在系统加电后运行引导程序或实现应用程序的加载运行。而均匀型FLASH则由大小相等的主块构成，它仅仅作为微处理器的外扩存储单元。与ROM相比，FLASH 的优点主要在于可在线编程。在实际应用中，如果不涉及系统引导，引导型或均匀型在使用上没有太大区别。　　FLASH主要与微处理器连接使用，连接方式除增加了控制线和写使能外，其它基本与EPROM类似。按数据访问方式，FLASH又可分为并行访问型、串行访问型和串行NAND访问型。并行访问型FLASH采用并行的数据和地址总线，并支持随机存取。在读数据时，它先将地址送到地址线，然后由控制线向 FLASH发出读取指令，最后由FLASH将数据送到数据线。在写数据时，它先将地址和数据送到地址线和数据线，然后由控制线发出编程指令将数据锁存进相应的地址。其中，控制线的指令是向FLASH中的公共接口单元发出的，FLASH可在接到指令后判断微处理器进行何种操作。串行访问型FLASH则采用串行总线，常见的有SPI总线。其中地址和数据都是通过时钟来顺序传送的。串行NAND访问型FLASH尽管也采用8位并行总线，却不支持随机存取。它的命令字、地址和数据都是以8位并行传送的。一般用于与简单控制器的连接（如用于PC卡的 ATA控制器），而不直接和微处理器连接使用。在以上类型中，并行访问型FLASH较为常用。另外，在连接时还要注意速率匹配问题，并应适当也插入等待周期。　　FLASH的存储容量常见的有512kb、1Mb、2Mb、4Mb、8Mb、16Mb等，最近又推出更大容量的128Mb、256Mb也有推出。其总线宽度有8位、16位以及32位几种，不少FLASH同时支持多种总线宽度，比如8／16位FLASH可通过管脚BYTE选择8位或16位总线模式。它们在与微处理器连接的时候尤其要注意地址的映射方式，即微处理器内部的地址要转换为FLASH内部的地址，这样FLASH才能正确的接收微处理器发出的指令。假如FLASH地址线为A0～An，对8位总线而言，低地址A