大容量快闪存储器在压力式波潮仪中的应用

　　1　引言

　　压力式波潮仪使用时投放在水下,工作于无人值守自容方式。由于海洋环境恶劣,仪器的投放和回收困难,因而仪器必须有大的数据存储容量和尽量低的功耗,以满足长期工作的需要。另一方面,仪器采集的数据自动存储在数据存储器中,回收后再进行数据的回放和处理,所以仪器必须具有很高的可靠性,否则花费大量人力物力投放的仪器回收后没有取得可靠的测量数据,不但是很大的浪费,同时也影响到海洋学研究(特别是灾害性海洋过程的研究)。在国家863计划818主题资助项目“压力式波潮仪”的研制中,成功地应用KM29N32000TS大容量快闪存储器作为数据储器,免去地址扩展用的译码和锁存电路,简化了电路,降低了功耗,提高了可靠性。另外,如果仪器要回收时遇到恶劣海况,仪器无法及时回收,电源可能耗尽,这时KM29N32000TS的非易失性,将能确保所记录数据的安全。

　　2　KM29N32000TS的特性

　　KM29N32000TS是44(40)脚表面封装的快闪存储器,单电源5V工作,内部存储器空间为(4M+128K)bit×8bit,数据寄存器为(512+16)Byte,可进行任意字节单元的读操作、528字节的页写操作及(8K+256)字节的块擦除操作。KM29N32000TS的引脚如图1所示,各引脚的功能说明如下:

　　Vss:电源负端。

　　CLE:命令使能,当其为高时命令通过I/O线在WE的上升沿被写入内部命令寄存器。

　　ALE:地址使能,当其为高时地址通过I/O线在WE的上升沿被写入内部地址寄存器。

　　WE:写使能,命令、地址和数据在WE的上升沿被写入。

　　WP:写保护,当其为低及电源过渡期间产生写/擦除保护。

　　I/O0~I/O7:命令、地址、数据总线。

　　Vcc:电源,接+5V。

　　SE :后备存储区使能,每页的第513~528单元为后备存储区。

　　R/B:状态指示,低时表示正在编程、擦除或读操作。

　　RE:读使能,下降沿有效。

　　CE:片使能,低有效。

　　NC:内部无连接。

　　压力式波潮仪采用89C55单片机作为中央控制器,它的外数据存储器寻址空间为64kB,如果采用通常的并行存储器作为数据存储器,要达到4MB的寻址能力必须再扩展6根地址线,所增加的电路将引起整机功耗的增加。而KM29N32000TS的命令、地址和数据均通过8根I/O线传输,22位地址分3次写入地址寄存器,在内部译码后寻址相应的单元,比相同容量的通常并行存储器节省14根地址线。地址线的减少使系统的连线简单,有效地提高了可靠性。

　　3　KM29N32000TS快闪存储器与89C55单片机的连接

　　压力式波潮仪中KM29N32000TS快闪存储器与89C55单片机的连接如图2所示。单片机的P0口与快闪存储器命令、地址、数据总线直接连接,为节省器件,快闪存储器的其它控制引脚也直接与P1口的引脚相连,为此在单片机复位后要进行初始化设置,以防快闪存储器的误动作。