24、25、93系列存储器介绍

《24、25、93系列存储器介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《24、25、93系列存储器介绍（11页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、93系列Microwire总线型Microwire总线采用时钟(CLK)、数据输入(DI)、数据输出(DO)三根 线进行数据传输，接口简单。Microchip公司的93XXX系列串行E2 PROM 存储容量从 1k bit(x8/x16)至 16k bit(x8/x16)，采用 Microwi re总线结构。产品采用先进的CMOS技术，是理想的低功耗非易失 性存储器器件。1引脚93XX系列串行E2PROM的产品很多，附图是93AA46型1k 18VMicrowire总线串行E2PROM的引脚图。CS是片选输入，高电平有效。CS端低电平，93AA46为休眠状态。 但若在一个编程周期启动后，CS由

2、高变低，93AA46将在该编程周 期完成后立即进入休眠状态。在连续指令与连续指令之间，CS必须 有不小于250ns(TCSL)的低电平保持时间，使之复位(RESET)，芯 片在CS为低电平期间，保持复位状态。CLK是同步时钟输入,数据读写与CLK上升沿同步。对于自动定时写周期不需要CLK信 号。 DI是串行数据输入，接受来自单片机的命令、地址和数据。DO是串行数据输出，在DO端需加上拉电阻。ORG是数据结 构选择输入，当ORG为高电平时选x16结构，ORG为低电平时选x 8结构。2工作模式根据单片机的不同命令，93AA46有7种不同的工作模式，附表给出在ORG=1（x16结构）时的命令集（表中

3、“S”为Start位）。ORG=0（x8 结构），除在地址前加A6位或在地址后加一位“X”外，其余与附表相 同。除了读数据或编程操作期间检查READY/BUSY状态时外，DO脚均为高阻状。在擦除/写入过程中，DO为高电平表示“忙”低 电平表示“准备好”在CS下降沿到来时，DO进入高阻态。若在写入 和擦除转换期间，CS保持高电平，则DO端的状态信号无效。3功能START（起始）条件 CS和DI均为高电平后CLK的第一个上升沿, 确定为START。若紧随START条件后DI端输入满足7种工作模式 中的一种所需的命令码、地址及数据位的组合，指令将被执行。执行 完一条指令后，未检测到新的START条件

4、，DI、CLK信号不起作 用。数据保护 上电时，Vcc未升到1 4V前，所有操作方式均被 禁止。掉电时，一旦Vcc低于1 4V,源数据保护电路启动，所有 操作方式均被禁止。芯片上电时自动进入擦写禁止状态，保护芯片不 被误擦写。EWEN命令也可以防止误擦写，详见擦写禁止和擦写使 能。 读操作READ当CS为高电平时，芯片在收到读命令和地 址后，从DO端串行输出指定单元的内容（高位在前）。写操作WRIT E当CS为高电平时，芯片收到写命令和地址后，从DI端接收串行 输入16位或8位数据（高位在前）。在下一个时钟上升沿到来前将CS 端置为（低电平保持时间不小于250ns）,再将CS恢复为1，写操作

5、启动。此时DO端由“1”变成“0”表示芯片处于写操作的“忙”状态。 芯片在写入数据前，会自动擦除待写入单元的内容，当写操作完成后,DO 端变成“1，” 表示芯片处于“准备好”状态，可以接受新命令。擦写禁止和擦写使能(EWDS/EWEN)芯片收到EWDS命令后进 入擦写禁止状态，不允许对芯片进行任何擦或写操作，芯片上电时自 动进入擦写禁止状态。此时，若想对芯片进行擦写操作，必须先发E WEN命令，因而防止了干扰或其它原因引起的误操作。芯片接受到 EWEN 命令后，进入擦写允许状态，允许对芯片进行擦或写操作。 读 READ 命令不受 EWDS 和 EWEN 的影响。擦除、片擦除、片写入操作(ERA

6、SE/ERAL/WRAL)擦除ERASE 指令擦除指定地址的内容，擦除后该地址的内容为“1”；片擦除 ERA L 指令擦除整个芯片的内容，擦除后芯片所有地址的内容均为“1”；片 写 WRAL 命令将特定内容整片写入。片擦除和片写入时，在接受完 命令和数据， CS 从“1”变成“0”再恢复为“1”(低电平保持时间不小于 250ns)后，片擦除或片写入启动，擦除、写入均为自动定时方式。自 动定时方式下不需要CLK时钟。93AA46 与单片机的接口电路及数据传输程序此处不再一一写出24 系列串行 E2PROM 是可在线电擦除和电写入的存储器，具有体积小、接 口简单、数据保存可*、可在线改写、功耗低等

7、特点，而且为低电压 写入，在单片机系统中应用十分普遍。串行E2PROM按总线形式分为三种，即I2C总线、Microwire总线 及SPI总线三种。本文将以Microchip公司的产品为例对以上三种串 行 E2PROM 进行介绍。一、I2C总线型I2C 总线，是 INTER INTEGRATED CIRCUITBUS的缩写，即“内部集成电路总线” I2C总线采用时钟(SCL)和数 据(SDA)两根线进行数据传输，接口十分简单。Microchip公司的24XX系列串行E2PROM存储容量从128位(16x8)至256k位(32kx8), 采用I2C总线结构。24XX中，XX为电源电压范围。1引脚图

8、 1 是 24AA00/24LCOO/24CO0 型 128 位 I2C 总线串行 E2PROM 的 引脚图。SDA是串行数据脚。该脚为双向脚，漏极开路，用于地址、数 据的输入和数据的输出，使用时需加上拉电阻。SCL是时钟脚。该脚为器件数据传输的同步时钟信号。SDA和SCL脚均为施密特触发输入，并有滤波电路，可有效抑制 噪声尖峰信号，保证在总线噪声严重时器件仍能正常工作。在单片机系统中，总线受单片机控制。单片机产生串行时钟(SCL), 控制总线的存取，发送STRAT和STOP信号。2总线协议仅当总线不忙(数据和时钟均保持高电平)时方能启动数据传输。在 数据传输期间，时钟(SCL)为高电平时数据

9、(SDA)必须保持不变。在S CL为高电平时数据线(SDA)从高电平跳变到低电平，为开始数据传 输(START)的条件，开始数据传输条件后所有的命令有效；SCL为 高电平时，数据(SDA)从低电平跳变到高电平，为停止数据传输(STOP）的条件，停止数据传输条件后所有的操作结束。开始数据传输S TART后、停止数据传输STOP前，SCL高电平期间，SDA上为有 效数据。字节写入时，每写完一个字节，送一位传送结束信号ACK, 直至STOP ；读出时，每读完一个字节，送一位传送结束信号ACK， 但STOP前一位结束时不送ACK信号。3器件寻址START后，单片机发送一个控制字，该控制字包括Start

10、位（S）、受 控地址（7位，对24XX00来说前四位为1010, 后三位无关系）、读写 （R/W）选择位（“1”为读,“0”为写）及传送结束位ACK。24XX00的控制 字格式如下：S 1 0 1 0 X X X R/W ACK24XX00随时监视总线上是否为有效地址，若受控地址正确且器件 未处在编程方式下，则产生传送结束位ACK。4写操作单片机送出开始信号后，接着送器件码（7位）、R/W位，表示ACK 位后面为待写入数据字节的字地址和待写入数据字节,然后结束一个 字节的写入。即S+写控制字（R/W位为+ACK+字地址+ACK+写 入数据+ACK+STOP。5读操作读操作有三种，读当前地址的内

11、容、读指定地址的内容、读指定起 始地址后的若干字节的内容。读当前地址的内容为：S+读控制字（R/W位为+ACK+读出数据+no ACK+STOP读指定地址的内容为：S+写控制字(R/W位为+ACK+写入数据+ ACK+读控制字(R/W位为+ACK+读出数据+noACK+STOP读指定起始地址后的若干字节的内容为：S+写控制字(R/W位为+ ACK+写入数据+ACK+读控制字(R/W位为+ACK+读出数据 +ACK+读出数据(n+x)+noACK+STOP24XX系列串行E2PROM存储芯片与单片机硬件接口只有SCL和 SDA两根线，非常简单。来源:电子报25系列内容:Serial Periph

12、eral Interface)总线，即“串行外围设备接口总线” Microchip公司的25XX系列串行E2PROM采用简单的SPI兼容串 行总线结构，用时钟(SCK)、数据输入(SI)、数据输出(SO)三根线进 行数据传输，片选信号(CS)控制器件的选通。当今流行的带SPI 口的 微控制器，如Microchip公司的PIC16C6X/7X微控制器等，均可与 25AA040直接接口。片内无SPI 口的微控制器，也可用普通I/O 口 通过软件编程的方式实现与25XX040间的接口。25XX系列采用先 进的CMOS技术，是理想的低功耗非易失性存储器器件。25XX系列串行E2PROM存储容量从4k

13、位(512x8)至64k位(8kx8), 附图是25AA040型4k位SPI总线串行E2PROM的引脚图。1引脚说明CS是片选输入脚，低电平有效。CS端为高电平，25AA040处于休 眠状态。 CS 的变化不影响已经初始化或正在处理的编程的完成。也 就是说若在一个编程周期启动后， CS 由低变高， 25AA040 将在该编 程周期完成后立即进入休眠状态。一旦 CS 为高电平， SO 引脚立即 变成高阻态，允许多器件共用 SPI 总线。在有效的写入序列输入后 C S 端由低转高，启动对内部的写序列。上电后， CS 端要先加低电平 对所有操作序列初始化。SCK 是同步时钟输入脚。来自 SI 脚的地

14、址或数据在 SCK 的上升沿 被锁存， SO 脚的数据在 SCK 的下降沿时输出。SI 是串行数据输入脚，接受来自单片机的命令、地址和数据。SO 是串行数据输出脚，在读周期，输出 E2PROM 存储器的数据。WP 是写保护输入脚。 WP 为低电平时禁止对存储阵列或状态寄存 器的写操作，其它操作功能正常；WP为高电平，非易失性写在内的 所有功能都正常。任何时候将 WP 置为低电平都将复位写允许锁存 器。若一次内部写已经开始， WP 置成低电平不影响这次写。HOLD 是保持输入脚，低电平有效，用于在数据传送中途暂停向 2 5AA040 传送。不用暂停功能时， HOLD 必须保持高电平。芯片被选 中

15、，正在串行传送时，可将 HOLD 置为低电平，暂停进一步的传送。 方法是在 SCK 为低电平时，将 HOLD 引脚变成低电平，不然在下一 个 SCK 由高转低前不能暂停传送。此间， CS 必须保持低电平。 25A A040 处于暂停时， SI、SO、SCK 脚均为高阻态。要恢复串行传送， 必须在 SCK 为低电平时将 HOLD 置为高电平。任何时候只要 HOLD为低电平，SO脚将处于高阻态。2工作原理25XX040片内有一个8位指令寄存器，指令通过SI脚接收，在SC K的上升沿串行输入。指令输入时，CS脚必须为低电平，HOLD脚 必须为高电平。WP必须保持高电平，允许写存储器阵列。表1是25X

16、X040的指令集，指令字节中包含地址位A8,传输时最 高位在前，最低位在后。CS置为低电平后SCK的第一个上升沿开始数据采样。如果与SPI 总线上的其它外围器件共用SCK,可改变HOLD引脚电平将25AA 040设置成“保持”方式。释放HOLD后，再从HOLD信号确认处继 续传送。-读序列CS降至低电平25AA040被选中。包括A8地址在内的8位读指令 被传送到25AA040,接着是低8位地址(A7A0)。在接收到正确的 读指令及低8位地址后，选定地址的内容由SO 口串行输出。而下一 地址单元的内容将随着时钟脉冲继续输出。每当一个字节的数据传送 完毕，25AA040片内的地址指针自动加1,指向

17、下一个地址。当最高 位地址(01FFH)内容读出后，地址指针指向0000H,下一个读出周期 将继续。CS脚转为高电平读操作终止。-写序列在着手向25AA040写数据之前，必须先发出WREN指令，置位写 允许锁存器，其操作为：先将CS置为低电平，然后按时钟节拍将WREN指令送至25AA04O,当指令的8位数全部传送完毕后，再将C S 端置为高电平置位写允许锁存器。发出 WREN 指令后未将 CS 端 置为高电平前，写允许锁存器并没有置位，向25AA040传送的数据 将不会被写入存储器阵列。写允许锁存器置位后，再将CS端置为低电平，发出包括A8地址在 内的8位写指令及低8位地址(A7A0),然后送

18、要写入的数据。一 次写序列最多可以连续写 16 个字节的数据，且所有要写入的数据的 地址必须在同一页。一页的首址为XXXX0000，末址为 XXXX 1111。若内部地址计数器已到 XXXX 1111， 时钟仍在继续，内部地址计数器将重新指向该页的首址XXXX 0000, 原写入到该地址的内容就会被覆盖。为将数据真正写入到25AA040中，须在字节写入或页写入数据的第 n个字节的最后一个有效位(D0)送出后将CS置为高电平。若在此外 的其它时间将CS置为高电平，写操作就不能完成。在写操作进行时, 可以读状态寄存器来检査WIP、WEL、BP1和BP0位的状态。在写 周期内是不可能读存储器阵列位置

19、的。一旦写周期完成,写允许锁存 器也就被复位了。-写允许(WREN)和写 禁止(WRDI)25AA040片内有一个写允许锁存器。表2为写保护功能表。在任何 写操作将完成之前必须立即置位写允许锁存器。写允许锁存器由 WR EN指令置位，由WRDI指令复位。满足以下条件之一,写允许锁存器将被复位：1)上电；2)WRDI指令成功地执行；3)WRSR指令成功地执行；4) WRITE 指令成功地执行； 5)WP 引脚为低电平。-状态寄存器读(RDSR)RDSR 指令读状态寄存器。状态寄存器可在任何时候读出。状态寄 存器的格式如下：7654 3210X X X X BP1 BP0 WEL WIP其中，写入

20、保护位(WIP)指示25AA040是否正忙于写入操作，是只 读位。WIP为“1”表示写入正在进行；WIP为“0”表示未进行写入 操作。写允许锁存器状态位(WEL)指示写允许锁存器的状态，是只读位。WEL为“1”允许写阵列；WEL为“0”锁存器禁止写阵列。WEL位 的状态由执行WREN或WRDI指令确定，与状态寄存器是否写保护 无关。块保护位(BP0和BP1)指示当前保护的块地址。块保护地址由用户 发出的WRSR指令设定。一旦该块地址的内容被保护，就只能读出 而不能写入。-状态寄存器写(WRSR)WRSR指令允许用户通过写状态寄存器BP1、BP0位的方法选择对 存储器的保护区，BP0、BP1与块保护地址的关系见表3。- 数据保护25AA040 采取用多种措施保证存储器阵列不被误写入。 1)上电时复 位写允许锁存器；2)必须发出写允许指令方可置位写允许锁存器；3) 在单字节写入、页写入或状态寄存器写入后，写允许锁存器被复位；4)对芯片写入时，在接收了定数量的时钟周期之后，必须将CS端置 为高电平，芯片内部的写周期才开始；5)在内部写周期期间，对存储 器阵列的存取无效；6)WP引脚为高电平时，复位写允许锁存器。-芯片上电时的状态25AA040上电时的状态如下：器件处于低功耗待机方式(CS=1)；写 允许锁存器被复位；SO引脚为高阻态；必须将CS引脚置为低电平 方可进入工作状态。