基于W19B160B的存储技术在提花机龙头控制器中的应用

　　为了使操作更快捷、方便,提花机控制器对于系统花型文件的存储性能要求越来越高[1]。当前,控制器多采用几片容量较小的存储芯片并行来满足系统存储量大的要求[2],或是采用SRAM外加电池供电以达到使系统读写速度快,数据掉电不丢失的目的。这些系统硬件电路的体积大,管理复杂,且由于没有较好的文件管理方法,使得存储器读写时间太长,存储空间的利用率低。

　　为了解决上述存储问题,提出了一种新的基于大容量Flash存储器W19B160B的存储技术。大容量使得控制器能存储大量的花型数据;花样存储采用新的Flash存储器,使数据不易丢失;新的文件管理系统使系统读写速度提高很快,同时存储空间的利用率也得到较大提高。

　　1　W19B160B存储技术的特点

　　1. 1　W 19B160B的功能结构

　　W19B160B是华邦电子以自行研发的W inStack0. 13μm制程为核心技术,新推出的一款并列式闪存。该闪存其功耗低,可提供X8/X16两种数据传输频宽,适用于多种应用产品,如DVD录放机、MP3音乐播放机、打印机、各式网络通信设备、汽车、消费性电子等,其内部功能结构见图1。

　　1.2　芯片特性及存储组织

　　W19B160B是16Mbit、工作电压范围为2. 7 ~3. 6 V的CMOS低功耗闪存。此闪存可在正常工作电压(2. 7 ~ 3. 6 V)下在线编程、擦除,不需要另外提供12 V的编程电压.编程和擦除速度快,典型的块(Sector)擦除时间为0. 7 s、片(Chip)擦除时间是25 s、字节模式下编程时间7μs,而读取时间仅需要70 ns。通过置#RESET脚低电平,可实现芯片的硬件复位。

　　在芯片内部编程或擦除过程中,可通过查询RY/#BY脚的电平状态来判断当前芯片内部操作是否结束。当查询此脚为低电平,则表示器件内部正在进行编程操作或者擦除操作;当查询为高电平时表示内部编程或擦除操作已结束,芯片转为读工作状态,也可以通过软件查询DQ7、DQ6的状态,以此判断芯片内部编程或擦除过程是否已结束。

　　芯片可工作在字(Word)模式和字节(Byte)模式,当#Byte脚为高电平时,则按16×1MB组织,此时16位的数据出现在DQ15/A~1~ DQ0口上;当#Byte脚为低电平时,其存储器按8×2MB组织, 8位的数据出现在DQ7~DQ0口上,此时引脚DQ8~DQ14呈三态,而引脚DQ15/A~1作为最低地址线的输入端,其灵活可变的工作模式适用于不同位数的单片机系统。为了方便快速地擦除, 16MB在芯片内部分成了1个16 KB、2个8 KB、1个32 KB和31个64 KB,共计35个块,其存储组织如表1所示。

　　2　软件驱动

　　在文中设计的提花机龙头控制器中,W19B160B用来存储U盘中字节模式的花型数据,MCU为新华龙的增强型单片机C8051F020。其内部RAM共有4 352个字节, I/O支持双向操作。运用C8051F020的高端口作为外部存储器接口,其中端口P7是地址数据复用总线,P6是高8位地址线A7~A14。另外,用P5的5个口作为高位地址线A15~A19。W19B160B与C8051F020的硬件连接框图见图2[3]。