1 引言
  　  隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，以微處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)在智能化儀表、實(shí)時(shí)控制等應(yīng)用中占有重要地位。而在許多實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常要求支持大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。意法半導(dǎo)體公司推出的一款8 M字節(jié)串行Flash存儲(chǔ)器M25P64則為大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了一種解決方案。在此詳細(xì)介紹該M25P64型Flash存儲(chǔ)器的主要特點(diǎn)，工作原理，驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)以及典型應(yīng)用實(shí)例。

2 M25P64概述
   　 M25P64是一款帶有先進(jìn)寫保護(hù)機(jī)制和高速SPI總線訪問的8 M字節(jié)串行Flash存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器主要特點(diǎn)：8 M字節(jié)的存儲(chǔ)空間；寫入1頁數(shù)據(jù)所需時(shí)間為1．4 ms(典型值)；能單塊擦除和整塊擦除：2．7～3．6 V單電源供電電壓；SPI總線和50 MHz數(shù)據(jù)傳輸時(shí)鐘頻率；每扇區(qū)擦寫次數(shù)保證10萬次、數(shù)據(jù)保存期限至少20年。該款器件特別適用于一體化打印機(jī)、PC主板、機(jī)頂盒、CD唱機(jī)和DVD視盤機(jī)、數(shù)字電視、數(shù)碼相機(jī)、圖形卡和平面顯示器等各種應(yīng)用的代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。
   　 M25P64采用SOl6封裝，其引腳排列圖如圖1所示。其部分主要引腳功能描述如下：引腳Q：輸出串行數(shù)據(jù)。引腳D：輸入串行數(shù)據(jù)。引腳C：串行時(shí)鐘信號(hào)輸入。引腳S：片選，該引腳低電平有效。若為高電平，串行數(shù)據(jù)輸出(Q)為高阻抗?fàn)顟B(tài)。引腳HOLD：控制端，暫停串行通信。在HOLD狀態(tài)下，串行數(shù)據(jù)輸出(Q)為高阻抗，時(shí)鐘輸入(C)和數(shù)據(jù)輸入(D)無效。引腳W：寫保護(hù)端，能夠限制寫指令和擦除指令的操作區(qū)域，低電平有效。

3 M25P64工作原理
  　  M25P64寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)需寫使能(WREN)和寫入(PP)指令，后者具有4個(gè)字節(jié)。采用這兩個(gè)指令實(shí)現(xiàn)單頁編程。對于某個(gè)單字節(jié)空間的操作，在使用PP指令之前需要對其擦除(FFh)。擦除操作可通過單塊擦除指令(SE)和整塊擦除(BE)來完成。擦除之前需要先執(zhí)行WREN指令。當(dāng)片選S信號(hào)為低電平，則選中該器件，此時(shí)處于有效電源模式；當(dāng)片選S信號(hào)為高電平，器件未被選中，但能在所有內(nèi)部指令周期(寫入，擦除，寫狀態(tài)寄存器)完成前保持有效電源模式。等指令周期完成則進(jìn)入備用電源模式。通過特殊指令來讀取或設(shè)置狀態(tài)寄存器內(nèi)的狀態(tài)位和控制位，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。
   　 在該器件所有輸入輸出的指令、地址和數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)置于首位。當(dāng)片選信號(hào)被拉為低電平，在時(shí)鐘信號(hào)的第一個(gè)下降沿開始采樣數(shù)據(jù)輸入信號(hào)。每個(gè)指令序列都是以單字節(jié)指令代碼開頭，緊接著就是地址或數(shù)據(jù)。在讀取數(shù)據(jù)、快速讀取數(shù)據(jù)、讀狀態(tài)寄存器、讀標(biāo)識(shí)和讀電子簽名時(shí)，數(shù)據(jù)輸出序列緊隨輸入指令序列。當(dāng)數(shù)據(jù)輸出序列的所有數(shù)據(jù)位都輸出后，片選信號(hào)置為高電平。而在頁面數(shù)據(jù)寫入、單塊擦除、整塊擦除、寫狀態(tài)寄存器、寫使能和寫無效時(shí)，片選信號(hào)必須在一個(gè)字節(jié)內(nèi)置為高電平。否則，指令不執(zhí)行。也就是說，拉低片選信號(hào)后，時(shí)鐘信號(hào)必須是8的整數(shù)倍。在寫狀態(tài)寄存器周期、數(shù)據(jù)寫入周期或者擦除周期，則忽略任何對存儲(chǔ)空間的訪問，并不會(huì)對這些周期產(chǎn)生影響。表l為M25P64的指令表。
    　(1)寫使能(WREN) 寫使能指令用于設(shè)置內(nèi)部寫使能鎖存器位。在頁面數(shù)據(jù)寫入、單塊擦除、整塊擦除和寫狀態(tài)寄存器之前，必須先執(zhí)行寫使能。當(dāng)片選信號(hào)拉低后，就開始執(zhí)行寫使能指令，接著傳輸指令。指令發(fā)送完后，片選信號(hào)置為高電平。寫使能時(shí)序如圖2所示。

  　  (2)讀狀態(tài)寄存器(RDSR)幾乎在任何時(shí)刻都能讀取狀態(tài)寄存器的值，甚至器件處于寫入數(shù)據(jù)、擦除或?qū)憼顟B(tài)寄存器周期時(shí)。此時(shí)建議在傳輸新指令之前應(yīng)先檢查WIP位。狀態(tài)寄存器的格式如表2所示。

    　表2中，WIP位能夠確定存儲(chǔ)空間是否處于寫狀態(tài)寄存器、寫入或擦除周期。WIP為“1”時(shí)則處于以上幾個(gè)周期。WEL位能夠確定內(nèi)部寫使能鎖存器的狀態(tài)。寫入“1”時(shí)置位。寫入“0”時(shí)，寫狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)寫入和擦除指令都無效。BP2，BPl，BPO位確定軟件寫保護(hù)的區(qū)域大小，并且是非易失性的。SRWD位用于在寫無效位和寫保護(hù)引腳工作時(shí)可使該器件處于硬件保護(hù)模式。此模式下，3個(gè)非易失性位變?yōu)橹蛔x位，并且寫狀態(tài)寄存器指令不會(huì)執(zhí)行。