51单片机的串行口是.docx

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1、51单片机的串行口是摘要：SSF1101是存储容量为4Mbit的SPI串行接口FLASH存储器,其IC卡封装形式可作为单片机系统的大容量数据存储卡。文中介绍了该器件的主要特性和工作原理，并以IC卡封装形式为例，给出了其与单片机的接口电路及相应的读写程序。 关键词：串行FLASH 单片机 IC卡 概述对于野外移动工作或不便与上位机通信的单片机数据采集系统，运用一个大容量、可插拔、便于更换和携带的智能卡来存储采集到的数据，是一个较好的数据存储方案。是上海新茂半导体有限公司生产的串行接口可编程闪速存储器，该器件采纳串口模式与单片机或微机通信，无需任何外围元件。利用该器件供应的卡封装形式，可特别便利地

2、和单片机系统进行接口以构成大容量的数据存储装置。同时，该芯片具有封装尺寸小、集成度高、电压低、存储容量大、接口方式简洁等优点，在商业和工业领域具有广泛的应用前景。 性能特点是一个的串行存储器，具有根器件识别脚，可在一个系统中最多能扩展片，其总存储容量可达字节，该器件的性能特点如下：串行数据接口符合标准；器件内具有 闪速存储器，页，每页字节；内置位器件地址译码电路，可干脆并联扩展存储容量，最多可连接片；带有双字节的数据缓冲器，可在编程期间写入或读取数据，且读取写入地址自动递增；高速页面编程，典型时间为；高速页面到数据缓冲器的传输典型时间为；页面擦除典型时间为；器件擦除典型时间为；内置擦除编程时序

3、逻辑；可硬件写爱护；时钟频率最高达；采纳单电源工作，并有低电压可供选择；低功耗，休眠电流典型值为；与电平和输入输出电平兼容；工作温度很宽（商用）；内置上电复位电路；在数据缓冲器和主之间进行传送或比较时，可对未用的数据缓冲器和状态寄存器进行操作。采纳脚封装和卡封装两种形式，其封装外形及引脚排列如图（）所示，卡的触点配置如图（）所示。器件的引脚功能说明见表所列。表1 SSF110引脚说明序 号引脚名I/O描 述1RDY/BUSYO闲/忙指示，此脚为低时表示器件忙，不能闪存进行操作2RSTI复位，低有效3WPI写爱护，高有效。此信号有效时不能对闪存进行写擦除操作6VccI电源7,8GNDI地4,5,

4、9,10ID0ID3I芯片地址A0A3，只有吩咐中的Device ID和ID0ID3引脚电平一样时，吩咐才会被器件接受11TMI测试引脚，正常运用时接地12CSI片选，低有效，吩咐输入后应重新置为高电平13SCKI串行输入数据时钟14SII数据输入，吩咐和数据都由此脚串行输入15SOO/Z串行数据输出，三态1632NCZ空脚工作原理具有位主存储单元，分成页面、每页面个字节。此外还包含有个缓冲器，每个缓冲器有个字节，当主存储器内的页正被编程时，缓冲器照样能接收输入数据。运用串口访问它的数据，因而硬件设计非常便利，系统牢靠性很强，并可把开关噪声降到最低。该芯片在编程期间，不须要高电压，而编程电压仍

5、为电源电压。 图所示是存储器的内部结构框图。 通过简洁的串行口进行数据存取，器件的操作由主机发出的指令限制，一个有效指令包括一字节位操作码、位器件地址以及目的缓冲器或主储器地址位置。当为时，主机向器件端发送时钟信号，以引导操作码和地址从端写入到器件中。全部指令地址和数据都是先送高位。的操作吩咐如表所列。表中的可取随意值，它对器件操作没有影响。表2 SSF1101操作吩咐表操 作命 令器件地址页面地址缓冲区地址读缓冲区11110ddddXXXXXXXXXXXXBA11-BA0读缓冲区21111ddddXXXXXXXXXXXXBA11-BA0写缓冲区10110ddddXXXXXXXXXXXXBA1

6、1-BA0写缓冲区20221ddddXXXXXXXXXXXXBA11-BA0运用内建擦除周期的从缓冲区1到闪存传送1010ddddPA11-PA0XXXXXXXXXXXX运用内建擦除周期的从缓冲区2到闪存传送1011ddddPA11-PA0XXXXXXXXXXXX不运用内建擦除周期的从缓冲区1到闪存传0010ddddPA11-PA0XXXXXXXXXXXX不运用内建擦除周期的从缓冲2到内存传送0011ddddPA11-PA10XXXXXXXXXXXX闪存到缓冲区1的传送1101ddddPA11-PA0XXXXXXXXXXXX闪存到缓冲区2的传送1101ddddPA11-PA0XXXXXXXXX

7、XXX比较闪存页面和缓冲区10101ddddPA11-PA0BA11-BA0比较闪存页面和缓冲区20221ddddPA11-PA0BA11-BA0闪存干脆读0001ddddPA11-PA0BA11-BA0状态寄存器读0000ddddXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX片擦除1011ddddXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 状态寄存器（）具有一个的状态寄存器，可用于指示器件的工作状态。该寄存器可通过“状态寄存器读”吩咐读出寄存器中的内容。寄存器内容及定义page_break如下： 忙标记，为时，表示器件忙，无法执行对闪存的操作吩咐；：比较标记，为时，表示缓冲区中的内容

8、和指定的被比较的闪存页面不一样；：写爱护标记，为表示器件处于硬件写爱护状态；：容量指示位，为全表示闪存容量为；：保留位，暂为；当器件正确上电复位后，为 。 吩咐操作说明（）缓冲区传送缓冲区传送分为三种，首先通过闪存到缓冲区的传送吩咐可把指定闪存页面中的内容拷贝到缓冲区或缓冲区中，传送到缓冲区的吩咐码为： ，共位， 并接着保持到至少第个周期。其中的 为指定被传送的闪存页面， 假如超出器件的范围，则自动取模。当被置高后，传送操作起先， 同时状态寄存器中的位有效。 完成传送操作大约须要， 完成后，标记清零（下述吩咐中，如没有特殊指出，其吩咐码含义及操作时序均与此相同，此外针对缓冲区的操作仅吩咐不同，

9、其余部分完全相同，下述吩咐均相同）。 运用内建擦除周期的从缓冲区到闪存传送吩咐时，一般先运用内建的擦除周期擦除指定的闪存页面，然后把缓冲区中的内容拷贝到指定的闪存页面中。不运用内建擦除周期的从缓冲区到闪存传送吩咐时，可干脆把缓冲区中的内容拷贝到指定的闪存页面中。（）读写缓冲区读缓冲区吩咐用于读取缓冲区（或）中的一个或多个字节数据，吩咐码为：。其中， 用于指定从缓冲区中读取数据的起先地址，假如超出缓冲区大小则自动取模。器件在第个的下降沿起先从引脚输出数据，且高位在前。读取一个字节后，缓冲区地址自动加，然后接着输出下一地址的数据。如到达缓冲区的尾部， 则自动返回到缓冲区的起始地址。输出最终一个字节

10、后需额外的个脉冲。写缓冲区吩咐用于将一个或多个字节数据写入缓冲区（或）中，吩咐码为：其中，用来指定写入缓冲区的起先地址，假如地址超出缓冲区大小则自动取模。器件在第个的上升沿起先从引脚接收数据（高位在前），接收一个字节后写入缓冲区， 并自动对缓冲区地址加后接着接收下一地址的数据。假如到达缓冲区的页尾，则自动返回到缓冲区的起始地址。输出最终一个字节后需额外的个脉冲。（）闪存干脆读闪存干脆读吩咐用于干脆从闪存页面中读取数据，而不通过缓冲区，也不影响缓冲区中的内容。其吩咐码为： 。其中，用于指定被操作的闪存页面， 假如超出器件的范围，则自动取模；则用来指定从页面内读取数据的起先地址，同样， 假如超出页

11、面大小则自动取模。器件在第个的下降沿起先从引脚输出数据， 高位在前。 输出一个字节后页面内数据地址自动加，然后接着输出下一地址的数据。假如到达页尾，则自动返回到页初地址。 （）比较闪存页面和缓冲区此吩咐用于比较指定的闪存页面和缓冲区内的数据是否相同，在被置高后起先比较， 同时被置。假如比较结果为不相同，则状态寄存器的位被置， 否则清零， 比较结束后清零。（）读状态寄存器状态寄存器读吩咐用于读出器件内状态寄存器的值。（）片擦除片擦除吩咐用于擦除闪存全部页面的数据，一个擦除周期大约须要。 详细应用由于具有的大存储容量，因此可广泛应用于数字语音存储、图象存储和数据存储等应用领域，以构成大容量的单片机

12、数据采集系统。由单片机与构成的卡读写电路如图所示。图中，的、分别与 的接口、及端相连以实现简洁的三线串行通信，与相连用于限制对器件的访问，图中的与是卡座的接通开关，当卡插入时开关闭合，端接入电源，上电复位后读写电路进入正常的读写状态，当卡拔出后端经电阻向的端发出中断恳求，从而转向掉卡中断处理程序。下面的程序代码为与上述硬件电路配套的读写卡程序：；位定义 ；串行数据输入 ；串行时钟 ；串行数据输出 ；片选限制；内存定义 ；读卡吩咐单元 ；闪存页面高位单元 ；闪存页面低位单元 ；闪存地址高位单元 ；闪存地址低位单元 ；读写数据缓冲区首址 ；page_break数据块长度；读卡子程序，采纳闪存干脆读

13、方式： ；初始化 ，；“闪存干脆读”吩咐 ， ；页面 ， ， ；地址 ， ；选中芯片 ， ；指向吩咐单元 ， ；字节吩咐 ： ， ；调用发送子程序 ， ， ；指向读写数据缓冲区首址 ，： ；调用接收子程序 ， ；读字节数据到主机 ， ；写卡子程序；数据首先写入缓冲区，再运用内建擦除周期的从缓冲区到内存传送吩咐写入主存： ， ；“写缓冲区”吩咐 ， ；写地址 ， ；单元 ， ， ： ， ， ，；指向读写缓冲区 ， ： ， ， ， ， ， ， ， ： ， ， ；延时；接收一字节数据程序： ，： ， ，；发送一字节数据子程序 ： ，： ， ，结束语串行闪速存储器的串行卡封装形式特别便于和单片机接口，以便构成便携式数据存储装置，同时其较大的存储容量也可满意数据存储量较大的应用系统要求，因而该器件在数据存储领域有着较为广泛的应用前景。 第17页 共17页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页