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串行FLASH SSF1101在单片机
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。１ 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，使用一个大容量、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。ＳＳＦ１１０１是上海新茂半导体有限公司生产的４Ｍｂｉｔ串行接口可编程闪速存储器，该器件采用ＳＰＩ串口模式与单片机或微机通信，无需任何外围元件。利用该器件提供的ＩＣ卡封装形式，可非常方便地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、接口方式简单等优点，在商业和工业领域具有广泛的应用前景。
２ 性能特点
ＳＳＦ１１０１是一个４Ｍｂｉｔ的串行ＦＬＡＳＨ存储器，具有４根器件识别脚，可在一个系统中最多能扩展１６片，其总存储容量可达８Ｍ字节，该器件的性能特点如下：
●ＳＰＩ串行数据接口符合ＳＰＩ标准；
●器件内具有４Ｍ Ｂｉｔ 闪速存储器，５１２页，每页１０２４字节；
●内置４位器件地址译码电路，可直接并联扩展存储容量，最多可连接１６片；
●带有双１ｋ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２０ｍｓ；
●高速页面到数据缓冲器的传输典型时间为１００μｓ；
●页面擦除典型时间为１０ｍｓ；
●器件擦除典型时间为２ｓ；
●内置擦除／编程时序逻辑；
●可硬件写保护；
●时钟频率最高达１０ＭＨｚ；
●采用单５Ｖ电源工作，并有低电压２．７～３．５Ｖ可供选择；
●低功耗，休眠电流典型值为１８μＡ；
●与ＣＭＯＳ电平和ＴＴＬ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Ｆｌａｓｈ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。
ＳＳＦ１１０１采用３２脚ＴＳＯＰ封装和ＩＣ卡封装两种形式，其ＴＳＯＰ封装外形及引脚排列如图１（ａ）所示，ＩＣ卡的触点配置如图１（ｂ）所示。器件的引脚功能说明见表１所列。
表1 SSF110引脚说明
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写保护，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4,5,9,10ID0～ID3I芯片地址A0～A3，只有命令中的Device ID和ID0～ID3引脚电平一致时，命令才会被器件接受11TMI测试引脚，正常使用时接地12CSI片选，低有效，命令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，命令和数据都由此脚串行输入15SOO/Z串行数据输出，三态16～32NCZ空脚３ 工作原理
ＳＳＦ１１０１具有４１９４３０４位主存储单元，分成５１２页面、每页面１０２４个字节。此外ＳＳＦ１１０１还包含有２个ＳＲＡＭ缓冲器，每个缓冲器有１０２４个字节，当主存储器内的１页正被编程时，缓冲器照样能接收输入数据。ＳＳＦ１１０１使用ＳＰＩ串口访问它的数据，因而硬件设计十分方便，系统可靠性很强，并可把开关噪声降到最低。该芯片在编程期间，不需要高电压，而编程电压仍为电源电压。 图２所示是ＳＳＦ１１０１存储器的内部结构框图。
ＳＳＦ１１０１通过简单的ＳＰＩ串行口进行数据存取，器件的操作由主机发出的指令控制，一个有效指令包括一字节４位操作码、４位器件地址以及目的缓冲器或主储器地址位置。当ＣＳ为０时，主机向器件ＳＣＫ端发送时钟信号，以引导操作码和地址从ＳＩ端写入到器件中。所有指令地址和数据都是先送高位。ＳＳＦ１１０１的操作命令如表２所列。表中的Ｘ可取任意值，它对器件操作没有影响。
表2 SSF1101操作命令表
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