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NAND FLASH存储器K9WBG08U1M在视频记录器中的应用潘璠;曹玉东;秦国栋;秦刚【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)018【摘要】A new video recorder was designed according to the characteristics of large amount of digital video data to im- prove the real-time performance and stability of video recorder. The design method based on the FPGA+DSP architecture was adopted for the interface of this video recorder. The read- write time sequence of K9WBG08U1M memory array was designed. The real-time read-write of the K9WBG08U1M array was realized. The continuous record and display of the images from infrared imaging system and CCD images were carried out with this video recorder in the experiment. The experiment results indicate that the video recorder composed of 16 pieces of K9WBG08U1M memories can realize successive video real-time record and play- back in 2.5 h. The video recorder satisfies the real-time requirement of image,and has perfect robustness.%为提高视频记录器的实时性和稳定性，并结合数字视频数据量较大的特点，在此设计了一种新型视频记录器。
闪速存储器在图像采集系统中的应用文章作者：长春理工大学刘智薛旭东文章出处：单片机及嵌入式系统应用摘要：闪速存储器具有结构简单、控制灵活、编程可靠、擦除快捷的优点，而且集成度可以做得很高，因此获得了较广泛的应用。
本文详细介绍Samsung公司生产的64M×8位闪速存储器K9F1208UOM的主特性、应用方法和接口技术；介绍采用K9F1208UOM作为图像存储介质的图像采集记录系统的组成原理和具体实现方法。
关键词：闪速存储器 K9F1208UOM 图像采集图像存储引言图像的保存和恢复是一个图像采集系统所不可或缺的功能之一。
保存图像信息所用的介质或设备有很多种，如常用的电影胶片、胶卷、硬盘、软盘、光盘、各种静态和动态RAM、ROM以及固态存储器件等。
其中，Flash ROM以其内容掉电不消失、价格低廉、控制方法灵活、与微处理器接口方便等特点，越来越多地应用在图像采集与存储系统中，如常见的数码像机。
因此，研究Flash ROM在图像采集记录系统中的应用技术有着重要的意义。
1 闪速存储器的分类和发展现状目前常见的图像采集记录系统如数码像机、数码摄像机中，通常采用半导体存储器作为其记忆部分。
半导体存储器通常可分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM_。
RAM的内容可以随时刷新，访问速度快，但是掉电后其存储的信息会丢失；ROM 则具有掉电不丢失数据的特性。
通常ROM又可分为固定ROM、PROM、EPROM和EEPROM。
图1 K9F1208UOM引脚定义闪速存储器（Flash ROM）属于半导体存储器的一种，属于非易失性存储器NVM（Non-Volatile Memory）。
它采用类似于EPROM的单管叠栅结构的存储单元揣怕，是新一代用电信号擦除的可编程ROM；它既吸收了EPROM结构简单、编程可靠的优点，又具有EPROM用随道效应擦除的快捷特性，集成度可做得很高，因而在便携式数据存储和各种图像采集记录系统中得到了广泛的应用。
闪速存储器芯片K9F6408系列的典型应用摘要96408系列是8×8的型闪速存储器。
它以其快速读写循环，数据硬件保护，可擦除，口命令地址数据线复用和接口便利等特点，正成为大型数据如语音、数字图像、文件等系统数据的载体。
本文给出了9640800与单片机8752的硬件连接电路及闪速存储器操作的软件应用程序。
关键词存储器；扇区；操作；应用程序1、概述存储器是计算机外围产品的重要组成部分，在经历了,和和如今已到了闪速存储器的时代。
存储器以其低成本，高可靠性的读写，非易失性，可擦写性和操作简便而成为一系列程序代码应用软件和数据用户文件存储的理想媒体，从而受到到嵌入式系统开发者的欢迎。
存储器的应用范围极广，从现代计算机优盘到嵌入式系统中取代的地位，可谓占尽风流。
正因为的应用广泛，了解和掌握的相关操作和管理技术就极为重要。
大致说来操作包括检错对内部坏扇区的检测、写操作写入数据、读操作从中读出数据、空间管理和擦除操作。
在系统中我们选用8752单片机，它有24个口，其中8个作为有特殊功能的口，因此只剩16个口可供一般的输入输出使用。
我们选用9640800闪存的主要原因是它能节约口，即它的地址线和数据线可复用。
而其他许多闪存的地址线和数据线是分开使用的。
因此，本文以公司的9640800为例，介绍的操作技术。
2、9640800芯片的性能特点·供电电压27～36·该芯片容量为66，由1024块组成，每块又由16页组成，一页共有512＋16×8。
使用64,另外还有2的闲置储存空间。
·写和读以页为单位，而擦除以块为单位。
读、写和擦除操作均通过命令完成，非常方便。
参见图3·此芯片可擦写1百万次，掉电数据不丢失，数据可保存十年。
·有8位串行口，且可复用，既可作为地址和数据的输入输出引脚，又可作命令的输入引脚，根据时序采用分时循环。
见时序图5·写入每页的时间为200，平均每写一个字节约400，即约20。
闪速存储器一、闪速存储器的特点闪速存储器（Flash Memory）是一类非易失性存储器NVM（Non-Volatile Memory）即使在供电电源关闭后仍能保持片内信息；而诸如DRAM、SRAM这类易失性存储器，当供电电源关闭时片内信息随即丢失。
Flash Memory集其它类非易失性存储器的特点：与EPROM相比较，闪速存储器具有明显的优势——在系统电可擦除和可重复编程，而不需要特殊的高电压（某些第一代闪速存储器也要求高电压来完成擦除和/或编程操作）；与EEPROM相比较，闪速存储器具有成本低、密度大的特点。
其独特的性能使其广泛地运用于各个领域，包括嵌入式系统，如PC及外设、电信交换机、蜂窝电话、网络互联设备、仪器仪表和汽车器件，同时还包括新兴的语音、图像、数据存储类产品，如数字相机、数字录音机和个人数字助理（PDA）。
二、闪速存储器的技术分类全球闪速存储器的主要供应商有AMD、ATMEL、Fujistu、Hitachi、Hyundai、Intel、Micron、Mitsubishi、Samsung、SST、SHARP、TOSHIBA，由于各自技术架构的不同，分为几大阵营。
1 NOR技术NORNOR技术（亦称为Linear技术）闪速存储器是最早出现的Flash Memory，目前仍是多数供应商支持的技术架构。
它源于传统的EPROM器件，与其它Flash Memory技术相比，具有可靠性高、随机读取速度快的优势，在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合，尤其是纯代码存储的应用中广泛使用，如PC的BIOS 固件、移动电话、硬盘驱动器的控制存储器等。
NOR技术Flash Memory具有以下特点：（1）程序和数据可存放在同一芯片上，拥有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取，允许系统直接从Flash中读取代码执行，而无需先将代码下载至RAM中再执行；（2）可以单字节或单字编程，但不能单字节擦除，必须以块为单位或对整片执行擦除操作，在对存储器进行重新编程之前需要对块或整片进行预编程和擦除操作。
Nand flash芯片工作原理------------------------------------Nand flash芯片型号为Samsung K9F1208U0B,数据存储容量为64MB,采用块页式存储管理。
8个I/O引脚充当数据、地址、命令的复用端口。
芯片内部存储布局及存储操作特点:一片Nand flash为一个设备(device), 其数据存储分层为:1 (Device) = 4096 (Blocks)1 (Block) -= 32 (Pages/Rows) 页与行是相同的意思,叫法不一样1 (Page) = 528 (Bytes) = 数据块大小(512Bytes) + OOB 块大小(16Bytes)在每一页中,最后16个字节(又称OOB)用于Nand Flash命令执行完后设置状态用,剩余512个字节又分为前半部分和后半部分。
可以通过Nand Flash命令00h/01h/50h分别对前半部、后半部、OOB进行定位通过Nand Flash内置的指针指向各自的首地址。
存储操作特点:1. 擦除操作的最小单位是块。
2. Nand Flash芯片每一位(bit)只能从1变为0,而不能从0变为1,所以在对其进行写入操作之前要一定将相应块擦除(擦除即是将相应块得位全部变为1).3. OOB部分的第六字节(即517字节)标志是否是坏块,如果不是坏块该值为FF,否则为坏块。
(转载注：应该是每块的第一页的第六个字节。
)4. 除OOB第六字节外,通常至少把OOB的前3个字节存放Nand Flash硬件ECC码NAND FLASH的工作原理- to beginner2007-04-23 23:43NAND FLASH 是一种大容量、高速的存储技术。
其接口较为简单，如果没有专门的nand flash控制器，甚至可以用io口与之对接。
其编程也相对简单，只要了解如下关键概念就可以：1.nand flash内部有管理单元，管理单元负责对nand flash的实际单元的操作。
新型大容量闪存芯片－K9K2GXXU0M摘要：Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ是三星公司生产的大容量闪存芯片，它的单片容量可高达２５６Ｍ。
文中主要介绍了Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的特性、管脚功能和操作指令，重点说明了Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ闪存的各种工作状态，并给出了它们的工作时序。
关键词：闪存；Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ；大容量 Flash闪存（ＦＬＡＳＨＭＥＭＯＲＹ闪烁存储器）是一种可以进行电擦写，并在掉电后信息不丢失的存储器，同时该存储器还具有不挥发、功耗低、擦写速度快等特点，因而可广泛应用于外部存储领域，如个人计算机和ＭＰ３、数码照相机等。
但随着闪存应用的逐渐广泛，对闪存芯片容量的要求也越来越高，原来３２Ｍ、６４Ｍ的单片容量已经不能再满足人们的要求了。
而Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＸ０Ｍ的出现则恰好弥补了这一不足。
Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＸ０Ｍ是三星公司开发的目前单片容量最大的闪存芯片，它的单片容量高达２５６Ｍ，同时还提供有８Ｍ额外容量。
该闪存芯片是通过与非单元结构来增大容量的。
芯片容量的提高并没有削弱Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＸ０Ｍ的功能，它可以在４００μｓ内完成一页２１１２个字节的编程操作，还可以在２ｍｓ内完成１２８ｋ字节的擦除操作，同时数据区内的数据能以５０ｎｓ／ｂｙｔｅ的速度读出。
Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ大容量闪存芯片的Ｉ／Ｏ口既可以作为地址的输入端，也可以作为数据的输入／输出端，同时还可以作为指令的输入端。
芯片上的写控制器能自动控制所有编程和擦除操作，包括提供必要的重复脉冲、内部确认和数据空间等。
１Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的性能参数Ｋ９Ｋ２ＧＸＸＵ０Ｍ的主要特点如下：●采用３．３Ｖ电源；●芯片内部的存储单元阵列为（２５６Ｍ＋８．１９２Ｍ）ｂｉｔ×８ｂｉｔ，数据寄存器和缓冲存储器均为（２ｋ＋６４）ｂｉｔ×８ｂｉｔ；●具有指令／地址／数据复用的Ｉ／Ｏ口；●在电源转换过程中，其编程和擦除指令均可暂停；●由于采用可靠的ＣＭＯＳ移动门技术，使得芯片最大可实现１００ｋＢ编程／擦除循环，该技术可以保证数据保存１０年而不丢失。
64M闪速存贮器K9K1208UOM及其应用作者：南华大学现代教育技术中心李松来源：《国外电子元器件》摘要：K9K1208UOM是SAMSUNG2公司生产的大容量非易失性闪速存贮器，本文介绍了K9K1208UOM的性能、结构、工作原理，并重点介绍了该闪速存储器的使用方法。
最后给出了K9K1208UOM的各状态寄存器的定义和命令集。
关键词：闪速存贮器页读页编程块擦除 K9K1208UOM1 引言非易失性闪速存贮器K9K1208UOM是SAMSUNG公司采用CMOS浮置门技术和与非存贮结构生产的大容量、高可靠存贮器件。
该器件所提供的片内控制器、状态寄存器和专用命令集使其可以灵活应用于各种存储系统电路，其8位I/O端口可以方便地实现地址、数据和命令的多路复用，这样不但大规模降低了引脚数，而且便于系统倔后扩充存贮容量而不需改变系统板结构设计。
对于诸如固态文件存储，声间和音频信号处理，便携式智能设备等要求大容量非易失存贮的应用场合，K9K1208UOM提供了一种极佳的解决方案。
2 基本性能和引脚功能2.1 基本特性K9K1208UOM非易失性闪速存贮器的基本特征如下：●工作电压：2.7～3.6V;●结构：存贮单元阵列：（64M+2047k）字节；数据寄存器：（512+16）×8位；●可自动编程与擦除；页编程：（512+16）字节；块擦除：（16k+512）字节。
●可进行528字节/页读操作：随机读：10µs；连续页读：60ns；●快写周期时间：编程时间为200µs（典型值）；块擦除时间为2ms（典型值）；●具有硬件数据保护功能；●使用寿命达100k次编程/擦除；●数据可保存10年。
2.2 引脚说明K9K1208UOM采用48脚TSOP封装，各引脚的功能如下：I/O0～I/O7：数据输入输出端，芯片未选中时为高阻态。
CLE：输入端，命令锁存使能。
ALE：输入端，地址锁存使能。
CE：输入端，芯片选择控制。
RE：输入端，数据输出控制，有效时数据送到I/O总线上。
WE：输入端，写I/O口控制、命令、地址或数据时在上升沿锁存。
SE：输入端，访问备用存贮区控制。
R/B：输出端，指示器件的操作状态。
Vcc：电源端。
Vss：地。
其它引脚为未用引脚。
3 器件结构与工作原理K9K1208UOM的528M位存贮单元可组成131072行（页）、528列的存贮阵列。
64M字节主存贮区按低位列地址（0～255字节）和高位列地址（256～511字节）分成两个半区，16列2048k字节备用存贮区位于列地址的512～527字节。
主存贮区每512字节和备用存贮区16字节工528字节组成一页。
共有131072页，每32页构成一个块，总共4096个块。
一个528字节的数据寄存器在与存贮阵列相连时，可在页读出和页写入过程中用I/O缓冲器和存贮器之间地数据传输。
K9K1208UOM的内部结构如图1所示。
K9K1208UOM的地址、数据和命令信号输入都使用8位I/O口，当CE为低时，命令、地址和数据在WE变低时由I/O写入，并在WE的上升沿锁存。
通过命令锁存信号CLE和地址锁存信号ALE可使命令和地址实现对I/O口的复用。
除了块擦除周期需要两个总线周期（擦除建立和擦除执行）外，其他命令均可在一个总线周期内完成。
由于64M字节物理为间需要26根地址线，因此，按字节需要4个地址周期，依次为列地址、行地址低位和行地址高位。
页读和页编程在相应命令后需要4个地址周期。
然而，块擦除只需要3个列地址周期。
可以通过向命令寄存器写入相应的命令来选择器件的工作方式，K9K1208UOM的专用命令如表1所列。
表1 K9K 1208UOM的专用命令功能命令功能第个周期第二周期Read 1 00 h 01hRead 2 50 h -Read ID 90 h -h -Reset FFPage Program 80 h 10hBlack 60 h D 0hRead Status 70 h -利用K9K1208UOM的专用命令，可用3年方式设定目标地址指针：“00H”命令可使指针指向主存储区的低位列地址0～255字节区，“01H”命令指向主存储区的高位列地址256～511字节区，“50H”命令则指向备用存储区（512～527字节区）。
4 使用方法4.1 页读器件在上电后的初始状态即为READ1模式，也可与4个地址周期一起向命令寄存器写入“00H”来初始化。
命令锁存后，后续的页读操作不用再写。
读操作有3种类型：随机读、连续页读和顺序页读。
页地址在改变时激活随机读模式，所选择页的528字节数据将在10µs内传送到数据寄存器，系统控制器可根据R/B引脚的状态来判断传送是否结束。
数据传送到数据寄存器后，可由随后的RE信号在60ns内读出。
当最后一列数据读出后，自动选择下一页地址以备顺序读，等待10µs后可再读后续页。
使引脚CE变高可结束顺序读操作。
读命令READ1和READ2就象一个指针，用于选择主存贮区或备用存贮区。
当CE引脚为低时，写入读命令READ2可以访问备用存贮区512～527字节。
在操作过程中，禁止触发SE，可用A0～A3来设置备用区首地址，而A4～A7的状态可以任意。
在READ1操作中，除非操作被取消，否则页地址总是自动增加以备顺序读，而且每一页的备用区16个字节也将随后读出。
用READ1命令可以把指针移加主存贮区。
READ1的操作时序如图2所示。
4.2 页编程器件编程以页为基础，但在一个页编程周期内，也允许对页的部分区域编程，部分区域可以一个字节到多至528个连续字节。
对于同一页内编程的部分区域数，在主存贮区一般不超过两个，备用存贮区不超过3个，且中间不能插入擦除操作。
在一个块内，可按任何随机方式寻址，一个页编程周期由一系列数据装入周期组成，其间可把528字节数据装入页寄存器，在其后跟随的一个非易失写入周期内，可再把装入的数据写入相应的存贮单元内，通过移动指针，还可从高位列地址区启动连续数据装入操作。
输入连续数据装入命令80H，可在其后跟随4个地址周期，以开始连续数据的装入过程，再输入页编程确认命令10H即可开始编程过程。
单独输入10H而没有输入前面的数据则不会启动编程过程。
器件内部写控制器可自动执行编程和校验所需的算法和定时，然后释放系统控制器执行其他任务。
编程过程开始后，在引脚RE和CE为低情况下，可以输入读状态命令以读取状态寄存器，系统控制器可通过监视R/B输出信号或状态寄存器的状态位（I/O6）来检测编程周期是否结束。
在编程过程中，只有读状态命令和复位命令有效。
页编程结束时，可以检查写状态位I/O0，内部写校验只检查那些未能成功地编程为“0”的“1”错误。
直至另一个有效命令写入命令寄存器之前，命令寄存器一直保持读状态命令，编程和读状态操作时序如图3所示。
4.3 块擦除块擦除操作将由一个块擦除法启动命令（60H）开始，并在其后三个周期内输入块地址，地址中只有A14～A25有效，A9～A13不起作用。
块地址装入后，输入擦除确认命令（D0H）即可启动内部擦除过程。
采用两步设定才开始执行命令主要是为了防止存贮器内容被外部噪音意外擦除。
在擦除确认命令输入后的WE上升沿，内部写控制器控制进行擦除和擦除校验，擦除过程结束时检查写状态位（I/O0）。
块擦除与校验过程时序如图4所示。
4.4 其他操作a.读状态芯片内有一个状态寄存器可提供编程或擦除是否完成、编程和擦除是否成功等信息。
把命令70H写入命令寄存器后，状态寄存器内的信息将在CE或RE的下降沿被输出到I/O端口上，状态寄存器的各位定义如表2所列。
表2 状态寄存器定义I/O号状态I/O 0 编程/擦除状态指示，为0时，表示连接编程/擦除，为1表示编程/擦除错误I/O 1 待用I/O 2 待用I/O 3 待用I/O 4 待用I/O 5 待用I/O 6 器件操作状态指示，为0表示忙，为1表示准备好I/O 7 写保持状态，为0表示写保护，为1表示未写保护b.复位将命令FFH写入命令寄存器可使器件复位，在随机读、编程或擦除过程中，复位命令将取消这些操作，正在改变的存贮单元的内容也不再有效，因为它位可能已部分被编程或被擦除。
c.READY/BUSY信号K9K1208UOM中的输出可用于指示页编程、擦除和随机读是否完成，R/B引脚是漏极开路驱动器，使用时可以将多个R/B引脚相连，但需要接一个适当的上拉电阻。
d.数据保护该器件还提供了保护功能，以防止电源过渡过程中发生任何偶然的编程/擦除动作。
当Vcc<2.2V 时，内部电源擦测器将封锁所有功能。
WP引脚可用来提供硬件保护，在上电和关机过程中，建议将其保持为低电平。
而编程和擦除两级命令序列的软件保护则另外提供。
5 结束语K9K1208UOM器件与系统的接口十分简单，操作灵活方便，器件从硬件到软件均有多种保护，数据可靠性高，使用寿命长。
为大容量固态存贮器市场提供了最具成本效益的解决方案，因而在各种大容量非易失存贮器应用领域具有广阔的应用前景。
