摘 要:MBM29F016是Fujitsu公司生产的一种闪速存储器,其内部带有2M字节的可重复编程的E-PROM且在掉电时数据不会丢失。文中详细介绍了MBM29F016的结构特点、引脚功能和工作原理,给出了 MBM29F016在设计无纸记录仪表过程中与AT89C55微处理器进行接口的硬件设计方案。 关键词:闪速存储器;MBM29F016;无纸记录
1引言 随着电子技术的飞速发展,现场仪表的作用及工作原理也发生着深刻的变化。特别是随着通信技术的变革,人们对数据采集实时性的要求也越来越高。过去,对现场数据的记录一般采用现场仪表中的CPU来驱动微型打印机以把处理所得的现场数据打印出来,这样既不利于数据的保存及查询,也降低了CPU对现场信号的处理速度。随着无纸记录仪的出现,用无纸技术代替有纸记录技术已成为一种趋势。MBM29F016就是一种适合在无纸记录仪中使用的数据记录芯片,它是由FUJITSU(日本富士)公司生产的、具有 16M位(2M字节)、单一5V供电的闪速存储器,2M字节的数据区被分为32个64k字节的区段,因而具有灵活的擦除功能。另外,此芯片还可被重复编程,且掉电时数据不会丢失。
2 MBM29F016的特点结构和功能 2.1主要特点 MBM29F016作为一种闪速存储器,它具有如下主要特点: ●命令设置与JEDEC标准的单一供电闪速标准兼容; ●具有区段擦除结构,允许对存储器的段进行擦除和编程而不受别的区段影响; ●具有硬件区段群保护,即不允许对存储器的8个区段群(4个区段作为一个区段群)中的任一个组合进行擦除和编程操作; ●当硬件复位脚变为低电平时,任一个内部编程或者擦除操作的执行都将被终止,从而使内部状态复位到读模式。该RESET复位脚也可以由内部复位电路来控制。 2.2内部结构 MBM29F016的内部结构框图如图1所示。图中,RY/BY缓冲器用于向外部提供编程和擦除结束周期的完成情况;输入/输出缓冲器则用于8位字节数据的输入和输出;芯片使能和输出使能逻辑则用于对芯片可否进行操作提供控制信号;地址锁存逻辑可提供数据的存放地址;命令寄存器和状态控制器则通过数据总线提供对MBM29F016数据区的操作命令序列,这种命令序列主要有6条,具体的命令定义见表1所列。

2.3 MBM29F016的引脚功能 MBM29F016采用48脚封装,其管脚功能如下: A0~A20(30~27,22~15,10~3,46脚):地址线; DQ0~7(31~34、38~41脚):数据输入/输出线;  
3 MBM29F016与微处理器的接口设计 3.1硬件设计 笔者在设计无纸记录仪表的过程中,选用AT89C55作为微处理器,而采用MBM29F016作为记录数据的存储器,由于MBM29F016最少可写/擦除100000次,因此,如果以每秒记录一次8个通道的整型数据计算,则最少可保存36.4个小时的数据,这样,此芯片至少可用约400年。图2所示是MBM29F016与微处理器AT89C55接口的硬件原理图。图中,74HC377用于提供MBM29F016的高5位地址。

3.2软件设计流程图及程序 MBM29F016的命令序列共有8条,其中区段擦除、字节编程、字节读命令序列使用比较多,下面就以这几条命令序列为例,给出对MBM29F016 闪速存储器读写擦除的软件操作过程。其中图3为区段擦除操作程序流程图。图4和图5分别为对MBM29F016字节写和读操作的程序流程图。



区段擦除程序中未采用数据查询位及翻转查询的原因是为了节省查询等待时间,笔者在设计中对区段擦除采用以下方法来进行处理:即在对新的一段开始写操作之前,先发出对下一区段的擦除操作指令,这样,在对当前区段编程的过程中,系统就有足够的时间来完成下一段擦除操作而不必再浪费等待时间。实践证明:这种方法非常有效。下面给出以上三个流程图的具体程序清单。      
以上程序已在QTH8052系列仿真器提供的C51编译环境下调试通过,实际使用证明:该记录仪能正确对MBF29F016进行读写及擦除操作。
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