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串行FLASH SSF1101在單片機
摘要：SSF1101是存儲容量為4Mbit的SPI串行接口FLASH存儲器,其IC卡封裝形式可作為單片機系統的大容量數據存儲卡。文中介紹了該器件的主要特性和工作原理，并以IC卡封裝形式為例，給出了其與單片機的接口電路及相應的讀寫程序。１ 概述
對于野外移動工作或不便與上位機通信的單片機數據采集系統，使用一個大容量、可插拔、便于更換和攜帶的智能卡來存儲采集到的數據，是一個較好的數據存儲方案。ＳＳＦ１１０１是上海新茂半導體有限公司生產的４Ｍｂｉｔ串行接口可編程閃速存儲器，該器件采用ＳＰＩ串口模式與單片機或微機通信，無需任何外圍元件。利用該器件提供的ＩＣ卡封裝形式，可非常方便地和單片機系統進行接口以構成大容量的數據存儲裝置。同時，該芯片具有封裝尺寸小、集成度高、電壓低、存儲容量大、接口方式簡單等優點，在商業和工業領域具有廣泛的應用前景。
２ 性能特點
ＳＳＦ１１０１是一個４Ｍｂｉｔ的串行ＦＬＡＳＨ存儲器，具有４根器件識別腳，可在一個系統中最多能擴展１６片，其總存儲容量可達８Ｍ字節，該器件的性能特點如下：
●ＳＰＩ串行數據接口符合ＳＰＩ標準；
●器件內具有４Ｍ Ｂｉｔ 閃速存儲器，５１２頁，每頁１０２４字節；
●內置４位器件地址譯碼電路，可直接并聯擴展存儲容量，最多可連接１６片；
●帶有雙１ｋ字節的數據緩沖器，可在編程期間寫入或讀取數據，且讀取／寫入地址自動遞增；
●高速頁面編程，典型時間為２０ｍｓ；
●高速頁面到數據緩沖器的傳輸典型時間為１００μｓ；
●頁面擦除典型時間為１０ｍｓ；
●器件擦除典型時間為２ｓ；
●內置擦除／編程時序邏輯；
●可硬件寫保護；
●時鐘頻率最高達１０ＭＨｚ；
●采用單５Ｖ電源工作，并有低電壓２．７～３．５Ｖ可供選擇；
●低功耗，休眠電流典型值為１８μＡ；
●與ＣＭＯＳ電平和ＴＴＬ輸入／輸出電平兼容；
●工作溫度很寬（商用）；
●內置上電復位電路；
●在數據緩沖器和主Ｆｌａｓｈ之間進行傳送或比較時，可對未用的數據緩沖器和狀態寄存器進行操作。
ＳＳＦ１１０１采用３２腳ＴＳＯＰ封裝和ＩＣ卡封裝兩種形式，其ＴＳＯＰ封裝外形及引腳排列如圖１（ａ）所示，ＩＣ卡的觸點配置如圖１（ｂ）所示。器件的引腳功能說明見表１所列。
表1 SSF110引腳說明
描 述
1RDY/BUSYO閑/忙指示，此腳為低時表示器件忙，不能閃存進行操作2RSTI復位，低有效3WPI寫保護，高有效。此信號有效時不能對閃存進行寫擦除操作6VccI電源7,8GNDI地4,5,9,10ID0～ID3I芯片地址A0～A3，只有命令中的Device ID和ID0～ID3引腳電平一致時，命令才會被器件接受11TMI測試引腳，正常使用時接地12CSI片選，低有效，命令輸入后應重新置為高電平13SCKI串行輸入數據時鐘14SII數據輸入，命令和數據都由此腳串行輸入15SOO/Z串行數據輸出，三態16～32NCZ空腳３ 工作原理
ＳＳＦ１１０１具有４１９４３０４位主存儲單元，分成５１２頁面、每頁面１０２４個字節。此外ＳＳＦ１１０１還包含有２個ＳＲＡＭ緩沖器，每個緩沖器有１０２４個字節，當主存儲器內的１頁正被編程時，緩沖器照樣能接收輸入數據。ＳＳＦ１１０１使用ＳＰＩ串口訪問它的數據，因而硬件設計十分方便，系統可靠性很強，并可把開關噪聲降到最低。該芯片在編程期間，不需要高電壓，而編程電壓仍為電源電壓。 圖２所示是ＳＳＦ１１０１存儲器的內部結構框圖。
ＳＳＦ１１０１通過簡單的ＳＰＩ串行口進行數據存取，器件的操作由主機發出的指令控制，一個有效指令包括一字節４位操作碼、４位器件地址以及目的緩沖器或主儲器地址位置。當ＣＳ為０時，主機向器件ＳＣＫ端發送時鐘信號，以引導操作碼和地址從ＳＩ端寫入到器件中。所有指令地址和數據都是先送高位。ＳＳＦ１１０１的操作命令如表２所列。表中的Ｘ可取任意值，它對器件操作沒有影響。
表2 SSF1101操作命令表
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