【文章內(nèi)容簡介】 入編程脈沖，讀數(shù)據(jù)時 為 1。 CECEOE OEPGMPGM第 4章 存儲系統(tǒng) 2． EPROM 2764的連接使用 2764在使用時，僅用于將其存儲的內(nèi)容讀出。讀出過程與 RAM的讀出十分類似，即送出要讀出的地址，然后使和均有效 (低電平 )，則在芯片的 D0～ D7上就可以輸出要讀出的數(shù)據(jù)。 第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 EPROM 2764的連接圖 第 4章 存儲系統(tǒng) EPROM 2764芯片與 8088總線的連接圖如圖 。從圖中可以看到，該芯片的地址范圍在 F0000H～ F1FFFH之間。其中 RESET為 CPU的復(fù)位信號，有效時為高電平； 為存儲器讀控制信號，當(dāng) CPU讀存儲器時有效 (低電平 )。 M EM R第 4章 存儲系統(tǒng) 為了說明 EPROM的連接，來看下面一個連接實例：利用 2732和 6264構(gòu)成 00000H～ 02FFFH的 ROM存儲區(qū)和03000H～ 06FFFH的 RAM存儲區(qū)。試畫出與 8088系統(tǒng)總線的連接圖 (注：可不考慮板內(nèi)的總線驅(qū)動 )。 從以上題目中可以看到，要形成的 ROM區(qū)域范圍為12?KB。使用的 EPROM芯片是容量為 4?KB的 EPROM 2732，因此，必須用 3片 2732才能構(gòu)成這 12?KB的 ROM。 第 4章 存儲系統(tǒng) 同樣，要構(gòu)成的 RAM區(qū)域為 16?KB。而使用的 RAM芯片是靜態(tài)讀寫存儲器 SRAM 6264，它是一片 8?K? ?8?bit的芯片，故必須用 2片 6264才能構(gòu)成所要求的內(nèi)存范圍。 根據(jù)上面的分析，畫出連接電路圖，如圖 。 第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 EPROM與 SRAM的連接 第 4章 存儲系統(tǒng) 上面例子中使用的 2732與 2764在引線功能上略有不同，此處不做說明，感興趣的讀者可查閱有關(guān)手冊。 在 EPROM的連接使用中，同樣應(yīng)注意時序的問題。同樣是必須保證 CPU讀出 EPROM時所提供給芯片的時間必須比 EPROM芯片所要求的時間長。否則，必須采取其他措施來保證這一點。 第 4章 存儲系統(tǒng) 3． EPROM的編程 EPROM的一個重要優(yōu)點就是可擦除重寫，而且對其某一個存儲單元來說，允許擦除重寫的次數(shù)超過萬次。 1) 擦除 那些剛出廠未使用過的 EPROM芯片均是干凈的，干凈的標(biāo)志就是芯片中所有單元的內(nèi)容均為 FFH。 第 4章 存儲系統(tǒng) 若 EPROM芯片已使用過，則在對其編程前必須將其從系統(tǒng)中取下來，放在專門的擦除器上進(jìn)行擦除。擦除器利用紫外線照射 EPROM的窗口，一般 15～ 20?min即可擦除干凈。 2) 編程 對 EPROM的編程通常有兩種方式，即標(biāo)準(zhǔn)編程和快速編程。 第 4章 存儲系統(tǒng) (1) 標(biāo)準(zhǔn)編程。標(biāo)準(zhǔn)編程過程為：將 EPROM插到專門的編程器上， VCC加到 ?+5?V， VPP加上 EPROM芯片所要求的高電壓 (如 ?+?V、 +15?V、 +21?V、 +25?V等 )，然后在地址線加上要編程單元的地址，在數(shù)據(jù)線加上要寫入的數(shù)據(jù)，使保持低電平，為高電平；在上述信號全部達(dá)到穩(wěn)定后，在端加上 50?177。 ?5?ms的負(fù)脈沖，這樣就將一個字節(jié)的數(shù)據(jù)寫到了相應(yīng)的地址單元中。重復(fù)上述過程，即可將要寫入的數(shù)據(jù)逐一寫入相應(yīng)的存儲單元中。 第 4章 存儲系統(tǒng) 每寫入一個地址單元，在其他信號不變的條件下，將變低，可以立即讀出校驗；也可在所有單元均寫完后再進(jìn)行最終校驗；還可采用上述兩種方法進(jìn)行校驗。若寫入數(shù)據(jù)有錯，則可從擦除開始，重復(fù)上述過程再進(jìn)行一次寫入編程過程。 標(biāo)準(zhǔn)編程用在早期的 EPROM中。這種方式編程有兩個重要的缺點：其一是編程時間太長，當(dāng) EPROM容量很大時，每個單元 50?ms的編程時間，使寫一塊大容量芯片的時間長得令人無法接受；其二是不夠安全，編程脈沖太寬致使功耗過大而損壞 EPROM。 第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 27C040引腳圖 第 4章 存儲系統(tǒng) G (2) 快速編程。隨著技術(shù)的進(jìn)步， EPROM芯片的容量愈來愈大。同時，人們也研制出相應(yīng)的快速編程方法。例如EPROM TMC27C040是一塊 512?KB的芯片，其引線如圖 所示。 圖 ， VPP為編程高電壓，編程時加 ?+13?V。正常讀出時，與 VCC接在一起， 為輸出允許信號。 為片允許信號，編程時，此端加編程脈沖。該芯片在正常讀出時，其連接與 2764類似，這時不再說明。 27C040的編程時序如圖 。 E第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 EPROM 27C040的編程時序圖 第 4章 存儲系統(tǒng) 由圖 ， 27C040所用的編程脈沖只有100? 。因此， 27C040的編程時間是很短的。 27C040的生產(chǎn)廠家提供的編程流程如圖 。 s?第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 27C040快速編程流程圖 第 4章 存儲系統(tǒng) 由圖 ， 27C040的編程分為三大步。第一步是用 100? 的編程脈沖依次寫完全部要寫的單元。第二步是從頭開始校驗每個寫入的字節(jié)。若沒有寫對，則用 100? s的編程脈沖重寫一次，立即校驗；沒有寫對則再次重寫；若連續(xù) 10次仍未寫對，則認(rèn)為芯片已損壞。這樣，對那些第一步未寫對的單元進(jìn)行補寫。第三步則是從頭到尾對每一個編程單元校驗一遍，全對，則編程即告結(jié)束。 ?s?第 4章 存儲系統(tǒng) EEPROM(E2PROM) EEPROM是電擦除可編程只讀存儲器的英文縮寫。 EEPROM在擦除及編程上比 EPROM更加方便。因為EPROM在擦除時必須將芯片取下，放在特定的擦除器中 , 利用紫外線燈進(jìn)行照射以將內(nèi)容擦除干凈，而 EEPROM可以進(jìn)行在線擦除，使用起來極為方便。 第 4章 存儲系統(tǒng) 1．典型 EEPROM芯片介紹 EEPROM以其制造工藝及芯片容量的不同而有多種型號。有的與相同容量的 EPROM完全兼容，例如 2864與2764就完全兼容，有的則具有自己的特點。下面僅以其中一種芯片為例加以說明。讀者在掌握了這種芯片的使用之后，對類似的芯片也就不難理解和使用了。 第 4章 存儲系統(tǒng) 1) 引線及功能 以 8?K? ?8?bit的 EEPROM NMC98C64A為例來加以說明。這是一片 CMOS工藝的 EEPROM，其引線如圖 示。 A0～ A12為地址線，用于選擇片內(nèi)的 8?K的存儲單元。 D0～ D7為 8條數(shù)據(jù)線，表明每個存儲單元存儲一個字節(jié)的信息。 第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 EPROM NMC98C64A引線圖 第 4章 存儲系統(tǒng) 為片選信號。當(dāng) 為低電平時，選中該芯片；當(dāng)它為高電平時，該芯片不被選中。芯片未被選中時，芯片的功耗很小，僅為有效時的 1/1000。 CE CE第 4章 存儲系統(tǒng) 為輸出允許信號。當(dāng) =0， =0， =1時，可將選中的地址單元的數(shù)據(jù)讀出。這與 6264很相似。 是寫允許信號。當(dāng) =0， =1， =0時，可以將數(shù)據(jù)寫入指定的存儲單元。 READY/ 是漏極開路輸出端，當(dāng)寫入數(shù)據(jù)時，該信號變低；寫完數(shù)據(jù)后，該信號變高。 OEWECE OE WECE OE WEBUSY第 4章 存儲系統(tǒng) 2) 工作過程 EEPROM NMC98C64A的工作過程如下所述： (1) 讀出數(shù)據(jù)。由 EEPROM讀出數(shù)據(jù)的過程與從EPROM及 RAM中讀出數(shù)據(jù)的過程是一樣的。當(dāng) =0， =0， =1時，只要滿足芯片所要求的讀出時序關(guān)系，就可從選中的存儲單元中將數(shù)據(jù)讀出。 (2) 寫入數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)寫入 EEPROM NMC98C64A有兩種方式。 CEOE WE第 4章 存儲系統(tǒng) 第一種是按字節(jié)編程方式，即一次寫入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，按字節(jié)方式寫入的時序如圖 。 從圖 ，當(dāng) =0， =1時，在 端加上 100?ns的負(fù)脈沖，便可以將數(shù)據(jù)寫入規(guī)定的地址單元。這里要特別注意的是， 脈沖過后，并非表明寫入過程已經(jīng)完成，直到 READY/ 端的低電平變高，才完成一個字節(jié)的寫入。這段時間里包括了對本單元數(shù)據(jù)擦除和新數(shù)據(jù)寫入的時間。不同芯片所用的時間略有不同，一般是幾百微秒到幾十毫秒， 98C64A需要的 TWR為 5?ms，最大為 10?ms。 CE OE WEWEBUSY第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 EEPROM字節(jié)寫入時序圖 第 4章 存儲系統(tǒng) 在對 EEPROM編程的過程中，可以通過程序查詢READY/ 信號或利用它產(chǎn)生中斷來判斷一個字節(jié)的寫入是否已經(jīng)完成。對于那些不具備 READY/ 信號的芯片，則可用軟件或硬件延時的方式，以保證寫入一個字節(jié)所需要的時間。 可以看到，在對 EEPROM編程時，可以在線操作，即可在微機系統(tǒng)中直接進(jìn)行，從而減少了不少麻煩。 BUSYBUSY第 4章 存儲系統(tǒng) 第二種編程方法稱為自動按頁寫入。在 98C64A中，一頁數(shù)據(jù)最多可達(dá) 32個字節(jié)，要求這 32個字節(jié)在內(nèi)存中是順序排列的，即 98C64A的高位地址線 A12～ A5用來決定一頁數(shù)據(jù)，低位地址 A4～ A0就是一頁所包含的 32個字節(jié)。因此， A12～ A5可以稱為頁地址。 第 4章 存儲系統(tǒng) 頁編程的過程是：利用軟件首先向 EEPROM NMC98C64A寫入頁的一個數(shù)據(jù)，并在此后的 300 ms內(nèi)，連續(xù)寫入本頁的其他數(shù)據(jù)，然后利用查詢或中斷看READY/ 信號是否已變高。若變高，則寫周期完成，表明這一頁 —— 最多可達(dá) 32個字節(jié)的數(shù)據(jù)已寫入98C64A。接著可以寫下一頁，直到將數(shù)據(jù)全部寫完。利用這樣的方法，對 8?K 8?bit的 98C64A來說，寫滿該芯片也只用 ?s，是比較快的。 BUSY第 4章 存儲系統(tǒng) 圖 EEPROM NMC98C64A的連接 第 4章 存儲系統(tǒng) 3) 連接使用 EEPROM可以很方便地接到微機系統(tǒng)中。圖 98C64A連接到 8088總線上的連接圖。當(dāng)讀本芯片的某一單元時，只要執(zhí)行一條存儲器讀指令，就會滿足 =0、 =1和 =0的條件，將存儲的數(shù)據(jù)讀出。 CEMEMW MEMR第 4章 存儲系統(tǒng) 當(dāng)需要對 EEPROM的內(nèi)容重新編程時，可在圖 連接下直接進(jìn)行?？梢砸宰止?jié)方式來編程，也可以以頁方式來編程。圖中 READY/信號通過一個接口 (三態(tài)門 )可以讀到 CPU，用以判斷一個寫周期是否結(jié)束。 第 4章 存儲系統(tǒng) EEPROM NMC98C64A有寫保護電路，加電和斷電不會影響 EEPROM的內(nèi)容。 EEPROM一旦編程，即可長期保存 (10年以上 )。每一個存儲單元允許擦除 /編程 10萬次。若希望一次將芯片所有單元的內(nèi)容全部擦除干凈，可利用EEPROM的片擦除功能，即在 D0～ D7上加上 FFH，使 =0， =0，并 在上加上 ?+15?V電壓，使這種狀態(tài)保持 10?ms。這樣可將芯片所有單元擦除干凈。 CE WE OE第 4章 存儲系統(tǒng) 在圖 ，對 EEPROM編程時可以利用 READY/ 狀態(tài)產(chǎn)生中斷，利用接口查詢其狀態(tài) (見后面章節(jié) )，也可以采用延時的方法。只要延時時間能保證芯片寫入即可。例如下面的程序可將 55H寫滿整片 98C64A。 BUSY第 4章 存儲系統(tǒng) S T A R T ： M O V AX ， 0E 00H M O V DS ， AX M O V SI ， 0000H M O V CX ， 2022H GOON ： M O V AL ， 55H M O V [ SI ] ， AL C A L L T 20 M S ；延時 20 ms IN C SI L O O P G O O N H L T 第 4章 存儲系統(tǒng) 上面這種利用延時等待的編程方式很簡單，但要浪費一些 CPU的時間。 以上僅以 98C64A為例說明 EEPROM的應(yīng)用，實際上有許多種 EEPROM可供選擇，它們的容量不同，寫入時間有短有長，有的重復(fù)寫入可達(dá)千萬次，有的一頁可包括更多字節(jié)。例如，此前筆者用過一頁為 1024個單元的EEPROM，連續(xù)寫滿一頁只需等待 6?ms。希望讀者知道書中所描述的基本原理，這樣就能用好任何一種 EEPROM。 第 4章 存儲系統(tǒng) 2．閃速 (FLASH)EEPROM 前面介紹的 EEPROM，使用單一電源，可在線編程，但其最主要的缺點就是編程時間太長。盡管有一些EEPROM有頁編程功能，但仍感編程時間長得無法忍受，尤其是在編程大容量芯片時更是如此。為此，人們研制出閃速 (FLASH)EEPR