【正文】 22 第三章 NAND FLASH擴(kuò)展板的設(shè)計 基于多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的 NAND FLASH驅(qū)動包括兩部分： NAND FLASH控制器和NAND FLASH存儲器。 數(shù)碼管顯示單片機(jī) A T 8 9 S 5 2 地址鎖存器7 4 H C 3 7 3S R A M 6 2 2 5 68*1 按鍵N A N D F L A S HA 0 A 7A 8 A 1 5D 0 D 77 4 H C 1 3 8 圖 31 基于多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的 NAND FLASH驅(qū)動的總體方案 NAND FLASH 擴(kuò)展板硬件電路設(shè)計 NAND FLASH 接口電路 K9F1208U0B 是由 131072 行（頁） *528 列構(gòu)成。 NAND FLASH 接口電路如圖 32 所示。 CLEmand latch enable CLE 輸入控制了發(fā)送到命令寄存器的命令。 WEwrite enable 寫使能，在 WE的上升沿，命令，地址和數(shù)據(jù)被鎖存。 NAND Flash 控制器在其專用寄存器區(qū) ( SFR)地址空間中映射有屬于自己的特殊功能寄存器 , 就是通過將 NAND Flash 芯片的內(nèi)設(shè)命令寫到其特殊功能寄存器中 , 從而實現(xiàn)對 NAND Flash 芯片讀、檢驗和編程控制。 開始需要使數(shù)據(jù)初始化，然后使 NAND 接口初始化，再經(jīng)數(shù)碼管掃描 后看是否有鍵輸入，若無則返回到數(shù)碼管掃描，若有， 則向 NAND 芯片存儲數(shù)據(jù) ； 再校檢是否正確寫入 ，然后 通過 LED顯示操作結(jié)果 ，最 后 回到 數(shù)碼管掃描； 如果 沒有數(shù)據(jù)寫 入 ， 則 判斷 是否要 有 擦 除鍵 按下 ，若 無，則回到數(shù)碼管掃描 ，如 若 擦除鍵 按下， 則擦除 NAND 回到 數(shù)碼管掃描。具體一片 flash上有多少個 Block視需要所定。對于 NAND FLASH來講，地址和命令只能在 I/O[7:0]上傳遞，數(shù)據(jù)寬度是 8位。 page, 頁號 。 / * 初始化 ECC * / NF_nFCE_L( ) 。 0x ff) 。0x ff) 。 / * 讀取該頁的 OOB 塊 * / / * 取消 NAND Flash 選中 * / NF_nFCE_H( ) 。 最后寫入 10h 表示編程結(jié)束。 buff er, 指向內(nèi)存中待寫入 NAND Flash 中的數(shù)據(jù)起始位置 。 / * 片選 NAND Flash 芯片 * / NF_CMD( 0x0) 。 0x ff) 。0x ff) 。 / * 結(jié)束寫命令 * / WAITRB( ) 。 return 0。 參數(shù)說明 : block, 塊號 。 NF_nFCE_L( ) 。 NF_ADDR( ( block Page 8)amp。 NF_CMD( 0xd0) WAITRB( ) 。 return 0。 51 study 硬件資源的分配情況： P1 口，可以完全使用，如果目標(biāo)板上使用了 P1口，運行用戶程序時 ,不用關(guān)心 51 study 上的狀態(tài)。 (TO),(T1), (WR,(RD)可正常使用。因此，在調(diào)用庫程序時，一定要考慮端口的狀態(tài)。 存儲器寫失敗錯誤，一般情況是存儲器寫保護(hù)引起，如果系統(tǒng)配置的是EEPROM 而且沒有寫保護(hù)，則可 能是 EEPROM 損壞。 本章小結(jié) 本章闡述了硬件仿真注意的事項，總結(jié)了在 NAND 擴(kuò)展板調(diào)試時遇到的問題。 第參考文獻(xiàn) 34 參考文獻(xiàn) [1] Yang S, Chen X, Alty L. 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Comparsion of Edge De。本設(shè)計首先詳細(xì)地分析了多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的硬件電路，簡明扼要地闡述了其軟件設(shè)計分為上位機(jī)和下位機(jī)軟件設(shè)計兩部分。其中 1000H1FFFH 錯誤可能由于軟件寫保護(hù)引起，因為通常情況下 ,為了保護(hù)系統(tǒng)庫程序不被損壞 ,用戶程序只允許在 0000H0FFFH 范圍內(nèi)。這在驅(qū)動尺寸較大的數(shù)碼管組時更是如此，為了穩(wěn)定顯示，硬件方面必須達(dá)到該有的驅(qū)動能力，如在驅(qū)動端再接達(dá)林頓管等。地址分配情況如下： 0X00000X1FFF: 已使用 0X20xx0X3FFF: 數(shù)碼管顯示驅(qū)動地址 0X40000X5FFF: 未使用 0X60000X7FFF：未使用 0X80000XFFFF: 已使用 編程中遇到的問題 在編寫程序中，端口狀態(tài)發(fā)生變化。 已經(jīng)連接了紅外遙控接收頭。 } 本章小結(jié) 本章詳細(xì)地介紹了 NAND FLASH 硬件電路板的設(shè)計和 NAND FLASH 的驅(qū)動，并就 NAND FLASH 的工作原理、讀操作、編程和擦除操作進(jìn)行了詳盡的分析。 if( RDDATA ( )amp。 / * A25( Page Address) * / NF_ADDR( ( block Page 16)amp。 / * 設(shè)置擦寫模式 * / 第三章 NAND FLASH 擴(kuò)展板的設(shè)計 30 / * A9A16( Page Address) , 是基于塊擦除 * / NF_ADDR( blockPageamp。 若擦除出現(xiàn)錯誤則標(biāo)記為壞塊然后返回 0) ,返回值 1, 成功擦除。 } NAND FLASH 的擦除 功能 : 塊擦除命令。 if ( RDDAT A( )amp。 / * OOB 一共 16 字節(jié) , 每一個字節(jié)存放什么由程序員自己定 義 , 在 Byte0 Byte2 存 ECC 檢驗碼 , Byte6 存放壞塊標(biāo)志 * / WRDATA( ) 。0xff) 。 / * 寫第一條命令 * / / * A0~ A7( 列地址 ) * / NF_ADDR( 0) 。 圖 34 寫程序流程 st atic int NF_WritePage( unsigned int block, unsigned int page, unsigned char * buffer ) { NF_RST ECC( ) 。 第三章 NAND FLASH 擴(kuò)展板的設(shè)計 28 參數(shù)說明 : block, 塊號 。 命令代碼 : 首先寫入 00h( A 區(qū) ) / 01h( B 區(qū) ) / 05h( C區(qū) ) , 表示寫入那個區(qū) 。 / * 讀整個頁 , 512 字節(jié) * / ReadECC( ) 。0x ff) 。 / * 從 A 區(qū)開始讀 * / / * A0~ A7( 列地址 ) * / NF_ADDR( 0) 。 返回值 1, 讀成功 , 返回值 0: 讀失敗。 NAND FLASH 的讀操作 功能 : 讀數(shù)據(jù)操作以頁為單位 , 讀數(shù)據(jù)時首先寫入讀數(shù)據(jù)命令 00H, 然后輸入要讀取頁的地 址 , 接著從數(shù)據(jù)寄存器中讀取數(shù)據(jù) , 最后進(jìn)行 ECC 校驗。 NAND FLASH以頁為單位讀寫數(shù)據(jù)，而以塊為單位擦除數(shù)據(jù)。這些 cell 以 8個或者 16個為單位，連成 bit line，形成所謂 byte(x8)/word(x16)，這就是 NAND FLASHDevice的位寬。圖 33 為多功能學(xué)習(xí)機(jī)引出的插座。 R/Bready/busy output 就緒 /忙輸出引腳，通過這個引腳可以知道設(shè)備第三章 NAND FLASH 擴(kuò)展板的設(shè)計 24 操作的狀態(tài)。 ALEaddress latch enable ALE 輸入控制了地址發(fā)送到內(nèi)部地址寄存器中，在 WE 的上升沿和 ALE 為高電平時，地址被鎖存到地址寄存器中。 1 Page=528 Byte 1 Block=528 Byte *32 Pages=(16K+512)Byte 1Device=528Bytes*32Pages*4096 Blocks=512Mbit+16Mbit=64MByte+2MByte 合計： K9F1208U0B 有 4 個 Plane、 4096 個 Block、 32*4096=131072 個 Page。在讀頁和頁操作時，連到存儲器的528 字節(jié)的數(shù)據(jù)寄存器在 I/O 緩沖與存儲器之間傳遞數(shù)據(jù)。所以 ， NAND FLASH相當(dāng)于多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的一個外設(shè)。④具有編程器功能。學(xué)習(xí)機(jī)能夠完成各種實驗，這是由于其使用了執(zhí)行外部程序加上擴(kuò)展板的靈活結(jié)構(gòu)。 第二章 多功能單片學(xué)習(xí)機(jī) 20 12J3 D840 07C 10 C 11P J 1R 1551 0D9V i n1GND2+ 5V3U 10V C CD 11R 2510 0KR 2618 KQ 1490 1312J71 2U 9A3 4U 9BR 2751 0C647 0UI N T 0V C CC 12 C 13 C 14 C 16C 15C 2234 5C 18R*P O W C H K 圖 211 電源電路 多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的軟件設(shè)計 學(xué)習(xí)機(jī)軟件由兩部分組成 : 上位機(jī) PC 軟件和下位機(jī)軟件。 RS232 通信接口電路為程序下載接口。從而破壞了用戶程序。達(dá)到復(fù) 位的目的。第二章 多功能單片學(xué)習(xí)機(jī) 18 自動 程序切換電路 如圖 29所示的程序自動切換電路是系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其作用是自動切換系統(tǒng)程序和用戶程序，在切換程序的同時給單片機(jī)一個復(fù)位信號，使得切換程序后單片機(jī)都從 0000地址開始執(zhí)行程序。 R30 和 Q15 檢測單片機(jī)復(fù)位信號， R2R2 Q1 R*組成電源檢測電路。 62256 是 32K 的低功能靜態(tài) RAM 存儲器。 表 23 74HC273的真值表 （ 2）電路原理 圖 25 為數(shù)碼顯示電路，顯示電路中采用了 8 只數(shù)碼管， 連接方式為八段共陰極數(shù)碼第二章 多功能單片學(xué)習(xí)機(jī) 14 管，顯示方案為動態(tài)掃描 。 74HC138 具有 2 個低電平使能端（管腳 4,5）與 1 個高電平使能端（管腳 6） , 當(dāng)?shù)碗娖绞鼓芏私拥碗娖角腋唠娖绞鼓芏私痈唠娖綍r 74HC138 才能 正常工作，否則 8 個輸出端全部輸出高電平?？偟膩碚f，無論是動態(tài)還是靜態(tài)顯示，其顯示更新的速率不能太快，如數(shù)據(jù)不停變化，太快則無法看清楚顯示的內(nèi) 容，在軟件設(shè)計是必須注意的。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。靜態(tài)驅(qū)動即指每個數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線都有一個單獨的數(shù)據(jù)鎖存器，數(shù)據(jù)鎖存器輸入的數(shù)據(jù)由使能端控制，當(dāng)使能端為高電平時，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)（要顯示的七段碼）進(jìn)入顯示器，使能端與地址譯碼器的輸出相連，要顯示那位，則選通那位的地址，在軟件設(shè)計上不要求程序循環(huán)，也不存在顯示數(shù)字發(fā)生閃爍。要顯示什么數(shù)字，就使對應(yīng)的段為低電平（見表 21）。從各發(fā)光二極管的電極連接 方式又可以分為共陽極和共陰極兩種類型。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)（論文）設(shè)計 11 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534