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        大容量閃存器件K9KAG08UOM與DSP的接口設計

        作者: 時間:2009-07-30 來源:網絡 收藏

        3.2 NAND Flash與硬件接口設計
        大容量閃存NAND Flash與之間的接口設計是CPU板設計的關鍵。主要通過EMIF外部存儲器接口訪問片外存儲器,TMS320C6713B可與大多數的同步存儲器和異步存儲器靈活配置,使用簡單方便。TMS320C6713B與K08的硬件接口電路如圖3所示。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/202674.htm

        TMS320C6713B的外部存儲器接口包括:20位地址線、32位數據線、4個片選控制線及讀寫控制信號線。4個片選信號分別對應4個存儲空間,CE3對應的地址空間為OxB0000000-OxBFFFFFFF,設計中通過地址譯碼實現地址空間的分隔,其中大容量閃存器件K08的片選面對應的地址為OxB0400000。
        K08無地址線,命令、地址和數據信息均通過I/00~I/07傳輸。雖然K9KAG08UOM的容量達到2 G字節,遠遠超出TMS320C6713B存儲區域CE3的可尋址容量256 M字節,但由于訪問NAND Flash的地址是通過I/O端口輸入,無需通過地址線尋址,因此不用考慮邏輯存儲空間與實際物理空間的映射問題,簡化了DSP與NAND Flash的硬件接口。
        TMS320C6713B和K9KAG08UOM的工作電壓均是3.3 V,因此兩者引腳可直接連接,無需電平轉換。設計中K9KAG-08UOM的ALE和CLE兩個信號分別由DSP的最低兩位地址EA3和EA2控制。DSP的低8位數據線直接與NAND Flash的I/00~I/07相連。DSP的通用輸人輸出端口GP3接R/B,用于監測NAND Flash的工作狀態。當R/B處于低電平時,表示有編程、擦除或隨機讀操作正在進行;當R/B處于高電平時,表示操作已經完成。K9KAG08UOM的讀寫控制信號RE和WE由DSP的讀寫控制信號ARE和AWE和譯碼產生的片選信號CE通過邏輯或得到,只有當DSP的讀寫控制信號和片選同時有效即為低電平時才能對K9KAG08UOM進行讀寫操作。
        該硬件接口設計利用DSP的地址線EA3、EA2分別控制NAND Flash的命令鎖存ALE和地址鎖存CLE信號,此時對K9KAG08UOM的訪問相當于訪問地址分別為OxB0400002、OxB0400001和OxB0400000的3個端口.分別對應K9KAG08UOM的地址端口、命令端口和數據端口。DSP對K9KAG08UOM的命令、地址和數據操作可通過不同端口進行。簡化了對K9KAG08UOM讀寫控制和軟件編程設計的難度。


        4 軟件設計
        NAND Flash的基本操作主要包括:讀數據,編程(寫)數據,擦除、讀器件ID號等。NAND Flash的軟件設計主要關注以下幾個方面:
        (1)讀、寫操作以頁為單位;
        (2)擦除操作以塊為單位;
        (3)對NAND Flash寫數據時,位數據只能由1變為0,因此對Flash寫操作前必須把寫單元所在塊擦除;
        (4)NAND Flash同其他固體存儲器一樣會產生壞塊,如果將數據存儲在壞塊區域將導致無法正常恢復。壞塊區域一般不超過器件總容量的3‰,如果系統的工作狀態允許存儲的數據可以出現少量錯誤,比如圖像記錄功能,軟件設計時可不用標記為壞區;如果系統的工作狀態不允許存儲的數據出錯,則需根據器件出廠時自帶的壞塊信息表標記壞塊區域,以保證數據不被寫到壞塊區域。
        (5)在對NAND Flash進行擦除、編程或者讀取操作流程時,不允許有中斷信號打斷CPU的工作,否則會讀寫錯誤。在軟件設計時,如果對NAND Flash進行存取操作,需先屏蔽中斷,讀寫操作完成后再把中斷重新打開。
        NAND Flash最基本的塊擦除、頁編程時序流程如圖4和圖5所示。

        5 結束語
        由于NAND Flash具有非易失性、大容量、低成本、接口簡單等優點。在組合導航數據存儲設備,激光慣導單元及紅外導引頭的圖像采集等智能儀器中得到廣泛應用。詳細介紹了大容量閃存K9KAG08UOM與TMS320C6713B的硬件接口電路和軟件程序設計,所采用的接口技術靈活、簡單、可靠,在激光慣導單元進行的湖試和海試試驗中成功地實現了數據的存儲。該接口設計方法可推廣應用于大容量閃存器件與單片機、ARM及其他型號的DSP設計中。


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        關鍵詞: 9KAG DSP KAG UOM

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