【文章內(nèi)容簡介】 dct 快速算法 Byeong Gi Lee 的 DCT 快速算法是用于 2的 n次冪個點(diǎn)的 dct 快速算法。它用于 N點(diǎn)的 DCT 時僅需 (N/2) * log2N 次乘法和小于 3 *(N/2)*log2 N ) 次加法。 其基本思想是，將 N 個點(diǎn)的 DCT轉(zhuǎn)化為兩個 N/2個點(diǎn)的 DCT 的和。進(jìn)一步分解，即重復(fù)這個過程，減少乘法數(shù)量。 由于向量 Vi 的運(yùn)算是一個類似于 DCT 的變換，故使用了此快速算法。 32點(diǎn)運(yùn)算共使用了 80次乘法和 80次加法 119次減法。 第一章 編碼與解碼 第二章 存儲器設(shè)計(jì) 摘要： Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ是三星公司生產(chǎn)的大容量閃存芯片，它的單片容量可高達(dá)２５６Ｍ。 文中主要介紹了Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的特性、管腳功能和操作指令，重點(diǎn)說明了Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ閃存的各種工作狀態(tài)，并給出了它們的工作時序。 關(guān)鍵詞： 閃存；Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ；大容量 Flash 閃存（ＦＬＡＳＨ ＭＥＭＯＲＹ閃爍存儲器）是一種可以進(jìn)行電擦寫，并在掉電后 信息不丟失的存儲器，同時該存儲器還具有不揮發(fā)、功耗低、擦寫速度快等特點(diǎn)，因而可廣泛應(yīng)用于外部存儲領(lǐng)域，如個人計(jì)算機(jī)和ＭＰ３、數(shù)碼照相機(jī)等。但隨著閃存應(yīng)用的逐漸 廣泛，對閃存芯片容量的要求也越來越高，原來３２Ｍ、６４Ｍ的單片容量已經(jīng)不能再滿足人們的要求了。而 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＸ０Ｍ的出現(xiàn)則恰好彌補(bǔ)了這一不足。Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＸ０Ｍ是三星公司開發(fā)的目前單片容量最大的閃存芯片，它的單片容量高達(dá)２５６Ｍ，同時還提供有８Ｍ額外容量。該閃存芯片是通過與非單元結(jié)構(gòu)來增大容量的。芯片容量的提高并沒有削弱Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＸ０Ｍ的功能，它可以在４００μｓ內(nèi)完成一頁２１１２個字節(jié)的編程操作，還可以在２ｍｓ內(nèi)完成１２８ｋ 字節(jié)的擦除操作，同時數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)能以５０ｎｓ／ｂｙｔｅ的速度讀出。 Ｋ ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ大容量閃存芯片的Ｉ／Ｏ口既可以作為地址的輸入端，也可以作為數(shù)據(jù)的輸入／輸出端，同時還可以作為指令的輸入端。芯片上的寫控制器能自動控制所有編程和擦除操作，包括提供必要的重復(fù)脈沖、內(nèi)部確認(rèn)和數(shù)據(jù)空間等。 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的性能參數(shù) Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的主要特點(diǎn)如下： ●采用３．３Ｖ電源； ●芯片內(nèi)部的存儲單元陣列為（２５６Ｍ＋８．１９２Ｍ）ｂｉｔ８ｂｉｔ，數(shù)據(jù)寄存器和緩沖存儲器均為（２ｋ＋６４）ｂｉｔ８ｂｉｔ； ●具有指令／地址／數(shù)據(jù)復(fù)用的Ｉ／Ｏ口； ●在電源轉(zhuǎn)換過程中，其 編程和擦除指令均可暫停； ●由于采用可靠的ＣＭＯＳ移動門技術(shù)，使得芯片最大可實(shí)現(xiàn)１００ｋＢ編程／擦除循環(huán)，該技術(shù)可以保證數(shù)據(jù)保存１０年而不丟失。 表１所列是Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ閃存芯片的編程和擦除特性參數(shù)。表中的ｔＣＢＳＹ的最長時間取決于內(nèi)部編程完成和數(shù)據(jù)存入之間的間隔。 表 1 K9K2GXXU0M 的編程和擦除特性 參 數(shù) 符 號 最 短 典 型 最 長 單 位 編程時間 tPROG 300 700 μ s 緩存編程的虛擬忙時間 tCBSY 3 700 μ s 在同一頁中的局部編程 循環(huán) 主列 NOP 4 周期 空列 4 周期 塊擦除時間 tBERS 2 3 ms Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的管腳說明 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ有４８個引腳，其引腳排列如圖１所示。具體功能如下： Ｉ／Ｏ０～Ｉ／Ｏ７：數(shù)據(jù)輸入輸出口，Ｉ／Ｏ口常用于指令和地址的輸入以及數(shù)據(jù)的輸入／輸出，其中數(shù)據(jù)在讀的過程中輸入。當(dāng)芯片沒有被選中或不能輸出時，Ｉ／Ｏ口處于高阻態(tài)。 ＣＬＥ：指令鎖存端，用于激活指令到指令寄存器的路徑，并在ＷＥ上升沿且ＣＬＥ為高電平時將指令鎖存。 ＡＬＥ：Ｅ為高電平時，地址鎖存。 不能回到備用狀態(tài)。 ＲＥ：讀使能端，用于控制數(shù)據(jù)的連續(xù)輸出，并將數(shù)據(jù)送到Ｉ／Ｏ總線。只有在ＲＥ的下降沿時，輸出數(shù)據(jù)才有效，同時，它還可以對內(nèi)部數(shù)據(jù)地址進(jìn)行累加。 ＷＥ：寫使能控制端，用于控制Ｉ／Ｏ口的指令寫入，同時，通過該端口可以在ＷＥ脈沖的上升沿將指令、地址和數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存。 ＷＰ：寫保護(hù)端，通過ＷＰ端可在電源變換中進(jìn)行寫保護(hù)。當(dāng)ＷＰ為低電 平時，其內(nèi)部高電平發(fā)生器將復(fù)位。 第一章 編碼與解碼 Ｒ／ Ｂ：就緒／忙輸出，Ｒ／ Ｂ的輸出能夠顯示設(shè)備的操作狀態(tài)。Ｒ／ Ｂ處于低電平時，表示有編程、擦除或隨機(jī)讀操作正在進(jìn)行。操作完成后，Ｒ／ Ｂ會自動返回高電平。由于該端是漏極開路輸出，所以即使當(dāng)芯片沒有被選中或輸出被禁止時，它也不會處于高阻態(tài)。 ＰＲＥ：通電讀操作，用于控制通電時的自動讀操作，ＰＲＥ端接到ＶＣＣ可實(shí)現(xiàn)通電自動讀操作。 ● ＶＣＣ：芯片電源端。 ● ＶＳＳ：芯片接地端。 ● ＮＣ：懸空。 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的壞塊 閃存同其它固體 存儲器一樣都會產(chǎn)生壞塊。壞塊是包含一位或多位無效位的塊。在Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ中壞塊并不影響正常部分的工作，這是因?yàn)樵冢耍梗耍玻牵兀兀眨埃椭?，各塊之間是隔離的。壞塊均可以通過地址的布置系統(tǒng)找到，而在Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ中地址為００ｈ的第一塊一定應(yīng)當(dāng)是正常的。壞塊在大多數(shù)情況下也是可擦寫的，并且一旦被擦掉就不可能恢復(fù)。因此，系統(tǒng)必須能根據(jù)壞塊信息來識別壞塊，并通過流程圖建立壞塊信息表，以防止壞塊 信息 被擦除。 在閃存的使用中，可能會產(chǎn) 生新的壞塊，從而使正常工作出現(xiàn)一些錯誤。在擦除和編程操作后，如果出現(xiàn)讀失敗，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行塊置換。塊置換是由容量為一頁的緩沖器來執(zhí)行的，可以通過發(fā)現(xiàn)一個可擦的空塊和重新對當(dāng)前數(shù)據(jù)對象進(jìn)行編程來復(fù)制塊中的剩余部分。為了提高存儲空間的使用效率，當(dāng)由單個字節(jié)錯誤而引起的讀或確認(rèn)錯誤時，應(yīng)由ＥＣＣ收回而不要進(jìn)行任何塊置換。 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的工作狀態(tài) ．１ 按頁讀操作 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的默認(rèn)狀態(tài)為讀狀態(tài)。讀操作是以通過４個地址周期將００ｈ地址寫到指令寄存器為開始指令，一旦該指令被鎖存，就不能在下頁 中寫入讀操作了。 當(dāng)?shù)刂纷兓瘯r，隨機(jī)讀操作可以將選定頁中的２１１２字節(jié)數(shù)據(jù)在２５μｓ內(nèi)存入數(shù)據(jù)寄存器中。系統(tǒng)可以通過分析Ｒ／ Ｂ腳的輸出來判斷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移是否完成。而存入數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)可以很快地被讀出，如一頁的數(shù)據(jù)通過連續(xù)的ＲＥ脈沖可以在５０ｎｓ內(nèi)讀出。 可以通過寫入隨機(jī)數(shù)據(jù)輸出指令來從一頁中隨機(jī)地輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)地址可以從將要輸出的數(shù)據(jù)地址中通過隨機(jī)輸出指令自動找到下一個地址。隨機(jī)數(shù)據(jù)輸出操作可以多次使用。圖２給出了讀操作的時序圖。 ．２ 頁編程 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的編程是按頁進(jìn)行的，但它在單頁編程周 期中支持多個部分頁編程，而部分頁的連續(xù)字節(jié)數(shù)為２１１２。寫入頁編程確認(rèn)指令（１０ｈ）即可開始編程操作，但寫入指令（１０ｈ）前還必須輸入連續(xù)數(shù)據(jù)。 連續(xù)裝載數(shù)據(jù)在寫入連續(xù)數(shù)據(jù)輸入指令（８０ｈ）后，將開始４個周期的地址輸入和數(shù)據(jù)裝載，而字卻不同于編程的數(shù)據(jù)，它不需要裝載。芯片支持在頁中隨機(jī)輸入數(shù)據(jù)，并可根據(jù)隨機(jī)數(shù)據(jù)輸入指令（８５ｈ）自動變換地址。隨機(jī)數(shù)據(jù)輸入也可以多次使用。圖３為其編程操作時序圖。 ．３ 緩存編程 緩存編程是頁編程的一種，可以由２１１２字節(jié)的數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行，并只在一個塊中有效。因?yàn)椋耍梗耍?ＧＸＸＵ０Ｍ有一頁緩存，所以當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器被編入記憶單元中時它便可以執(zhí)行連續(xù)數(shù)據(jù)輸入。緩存編程只有在未完成的編程周期結(jié)束且數(shù)據(jù)寄存器從緩存中傳數(shù)后才能開始。通過Ｒ／ Ｂ腳可以判斷內(nèi)部編程是否完成。如果系統(tǒng)只用Ｒ／ Ｂ來監(jiān)控程序的進(jìn)程，那么，最后一頁目標(biāo)程序的次序則必須由當(dāng)前頁編程指令來安排。如果由緩存編程指令來安排，狀態(tài)位必須在最后一個程序執(zhí)行完和下一個操作開始前確定。圖４為緩存編程操作時序圖。 第一章 編碼與解碼 ．４ 存儲單元復(fù)錄 該功能可以快速有效地改寫一頁中的數(shù)據(jù)而不需要訪問外部存儲器。因?yàn)橄脑谶B續(xù)訪問和 重新裝載上的時間被縮短，因而系統(tǒng)的執(zhí)行能力會提高。尤其當(dāng)塊的一部分被升級而剩下的部分需要復(fù)制到新的塊中去時，它的優(yōu)勢就明顯顯示出來了。該操作是一個連續(xù)執(zhí)行的讀指令，但不用連續(xù)地到目的地址訪問和復(fù)制程序。一個原始頁地址指令為“３５ｈ＂的讀操作，就可以把整個２１１２字節(jié)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到內(nèi)部數(shù)據(jù)緩沖器中。當(dāng)芯片返回就緒狀態(tài)時，帶有目的地址循環(huán)的頁復(fù)制數(shù)據(jù)輸入指令就會寫入。而該操作中的錯誤程序會由“通過／失敗”狀態(tài)給出。但是，如果該操作的運(yùn)行時間過長，將會由于數(shù)據(jù)丟失而引起位操作錯誤，從而導(dǎo)致外部錯誤“檢查／糾正”設(shè)備 檢查失效。由于這個原因，該操作應(yīng)使用兩位錯誤糾正。圖５給出了存儲單元復(fù)錄操作的時序圖。 ．５ 塊擦除 Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的擦除操作是以塊為基礎(chǔ)進(jìn)行的。塊地址裝載將從一個塊擦除指令開始，并在兩個循環(huán)內(nèi)完成。實(shí)際上，當(dāng)?shù)刂肪€Ａ１２～Ａ１７懸空時，只有地址線Ａ１８～Ａ２８可用。裝入擦除確認(rèn)指令和塊地址即可開始擦除。該操作必須按此順序進(jìn)行，以免存儲器中的內(nèi)容受到外部噪聲的影響而出現(xiàn)擦除錯誤。圖６為塊擦除操作的時序圖。 ．６ 讀狀態(tài) Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ內(nèi)的狀態(tài)寄存器可以確認(rèn)編程和擦除操作是否成功完成。 在寫入指令（７０ｈ）到指令寄存器后，讀循環(huán)會把狀態(tài)寄存器的內(nèi)容在ＣＥ或ＲＥ的下降沿輸出到Ｉ／Ｏ。而在新的指令到達(dá)前，指令寄存器將保持讀狀態(tài)，因此如果狀態(tài)寄存器在一個隨機(jī)讀循環(huán)中處于讀狀態(tài)，那么在讀循環(huán)開始前應(yīng)給出一個讀指令。 結(jié)束語 由于閃存具有非易失性、可電擦寫、掉電后數(shù)據(jù)不丟失等特點(diǎn)，所以得到越來越廣泛的應(yīng)用。同時隨著閃存使用的廣泛，對它容量的要求也越來越高。而Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的出現(xiàn)則填補(bǔ)了大容量閃存芯片的空白。Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ除具有容量大的優(yōu)點(diǎn)外，也可以在４００μｓ內(nèi)完成一頁２ １１２ｂｙｔｅ的編程操作，并可在２ｍｓ內(nèi)完成１２８ｋ ｂｙｔｅ的擦除操作，因此Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ是目前外部存儲的領(lǐng)域的一種非常好的存儲芯片。 第三章 電源控制 VCH:充電電壓輸入端 。 SNS :電流撿測電阻連接端 。 VIN:電池電壓檢測輸入 。 VDD:芯片電源端 。 VSS:地端 。 DQ:數(shù)據(jù)輸入 /輸出端 。 主要特點(diǎn) DS2770是 Dallas Semiconductor 公司生產(chǎn)的一款電池電量計(jì)和鋰 /鎳化學(xué)電池充電器集成器件 ,它可以通過 1Wire 接口與主系統(tǒng)進(jìn)行 通信 ,以讀取電壓、溫度等測量信息 ,同時讀寫EEPROM 存儲器 ,因而可廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中 . DS2770電池管理 IC 可完成多種功能 ,它可利用簡單的限流型電源給電池充電 ,也可作為一個高精度電量計(jì) .在通過 1Wire 通信接口與主系統(tǒng)連接時 ,DS2770可以提供充電、剩余電量估計(jì)、安全管理、非易失性參數(shù)存儲等功能 ,DS2770的主要特點(diǎn)如下 : ●可由用戶 選擇鋰脈沖充電或鎳電池充電 (dT/dt 充電終止方式 ) ●帶有實(shí)時失調(diào)糾正的高精度電流測量功能 ,可選擇內(nèi)部集成的 25m ●帶有 32字節(jié)可鎖定的 EEPROM 和 16字節(jié) SRAM ● 具有 Dallas 1Wire 數(shù)字通信接口和唯一的 64位 ID. 引腳功能 DS2770為 16腳 TSSOP 封裝 ,圖 1為其引腳排列圖 ,各引腳的功能如下 : UV :電池電壓檢測端 ,當(dāng)檢測到電池電壓為較低值時 ,該端輸出低電平 。 CC: 。 第一章 編碼與解碼 LS1與 LS2:電流檢測 輸入端 . DS2770的結(jié)構(gòu)原理 DS2770為鋰離子電池充電器時采用脈沖充電方式 ,該方法在充電源和充電終止方式上與線性充電有所不同 .脈沖充電器需要一個限制電流等于期望充電率的電源 。在脈沖充電占空比降低到一定程度 (如低于 5%至 10%)時 ,脈沖充電終止 .實(shí)際上 ,DS2770還具有輔助的充電終止控制方式 ,即在電池溫度超過 +50℃或用戶設(shè)定的最大充電時 間用盡時可終止充電 .DS2770作為電量計(jì)時 ,其最低分辨率為 A,DS2770內(nèi)部的 EEPROM 可使系統(tǒng)處理器精確計(jì)算出電量 . DS2770的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如圖 2所示 .由圖可見 ,該器件主要由 1Wire 接口和地址、用于測量電池電壓、溫度、電流及累積電流的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC、 EEPROM 和 SRAM、以及充電控制電路等部分組成 . 電流測量可通過內(nèi)部 25mΩ檢測電阻來實(shí)現(xiàn) .將 IS1通過 10kΩ電阻接 VSS,而將 IS2通過10kΩ電阻接 SNS,這樣 ,IS1與 IS2之間的電流差即可用于指示電池是被充電 (電 流差為正 )還是在放電 (電流差為負(fù) ). DS2770有 256字節(jié)的訪問空間 ,其中 ,低 32字節(jié)為命令、狀態(tài)和控制寄存器 ,之后的 32字節(jié)為用戶可訪問的 EEPROM,可用于保存一般信息 .但應(yīng)注意 :EEPROM 一旦寫入 ,將永久鎖定 ,以保證數(shù)據(jù)完整性 .但寄存器和 EEPROM 可通過 1Wire 接口訪問 . DS2770的應(yīng)用電路 使用脈沖充電器應(yīng)該使用 限流且穩(wěn)壓的電源 ,由于脈沖充電器不調(diào)節(jié)充電電流 ,因此 ,限流是必要條件 ,不過巧妙通過無源元件 ,DS2770也可使用限流非穩(wěn)壓電源 .其具體電路如圖 3所