AT45DB021B在電力參數監測中的應用

概述

在智能電力設備中，往往要對電網(wǎng)的一些歷史數據進(jìn)行記錄，以便更好的了解電網(wǎng)的運行狀況，因此需要一個(gè)大容量、接口方式簡(jiǎn)單的存儲器，AT45DB021系列是一個(gè)較好的選擇。AT45DB021B是264Kbyte串行接口可編程閃速存儲器，該器件具有SPI串行接口，可以方便的與單片機和微機通訊，同時(shí)還具有體積小、存儲量大、電壓低等優(yōu)點(diǎn)。

主要特性

AT45DB021B的主要特點(diǎn)如下：

1．單電源供電（2.7V-3.6V），SPI串行接口符合SPI標準；

2．具有264Kbyte主存儲器，1024頁(yè)，每頁(yè)264字節；

3．低功耗，4mA的典型讀電流，休眠電流2 A；

4．20MHz的最大時(shí)鐘頻率，具有硬件寫(xiě)保護功能；

5．帶有雙264 字節的數據緩沖器，可在對主存儲區操作同時(shí)對緩沖區寫(xiě)入或讀取數據；

6．具有多種封裝形式。

本文采用8管腳的SOIC封裝形式，具有體積小的優(yōu)勢，其封裝外形見(jiàn)圖1及引腳功能見(jiàn)表1。

工作原理

AT45DB021B主存儲區共分1024頁(yè)（PAGE），每頁(yè)264字節，共2,162,688位，此外，還有2個(gè)SRAM數據緩沖區（264字節/BUFFER），可以對主存儲區任一頁(yè)和任一數據緩沖區中的任一起始地址進(jìn)行數據讀或寫(xiě)操作，對主存儲區的讀寫(xiě)操作可以直接進(jìn)行也可以通過(guò)任一數據緩沖區，另外一個(gè)顯著(zhù)的特點(diǎn)就是在對主存儲區進(jìn)行操作的同時(shí)，還可以對任一數據緩沖區進(jìn)行讀寫(xiě)。由于A(yíng)T45DB021B具有SPI串行接口，因此硬件連接十分簡(jiǎn)單。該芯片具有在線(xiàn)可編程功能且不需要高的編程電壓（編程電壓仍為電源電壓）。圖2為AT45DB021B的內部結構框圖。

對AT45DB021B的操作由主機發(fā)出的指令控制，一個(gè)有效的指令在 /CS的下降沿開(kāi)始，包括一個(gè)8位的操作碼，要進(jìn)行操作的頁(yè)地址和緩沖區地址的位置，所有指令和數據都從最高位開(kāi)始。表2是AT45DB021B的主要的操作命令。

操作命令說(shuō)明：

1．關(guān)于狀態(tài)存儲器：它是一個(gè)8位的只讀存儲器，用于指示AT45DB021B的工作狀況，如圖所示：

BIT7用于顯示AT45DB021B的狀態(tài)，BIT7位＝1時(shí)，說(shuō)明AT45DB021B不忙，可以對其進(jìn)行指令操作，BIT7位＝0時(shí)，指示AT45DB021B忙，可以通過(guò)檢測BIT7位來(lái)實(shí)時(shí)了解AT45DB021B的狀態(tài)，以下幾種操作將導致BIT7位＝0：使用內建擦除周期從緩存到主存傳送操作，不使用內建擦除周期從緩存到主存傳送操作，頁(yè)擦除操作，主存儲器頁(yè)讀寫(xiě)操作等。

2．主存儲器頁(yè)讀：主存儲器頁(yè)讀指令可以對1024頁(yè)中的任意頁(yè)進(jìn)行讀操作，命令碼為：8位操作碼+5位保留碼+10位頁(yè)地址碼+9位頁(yè)內起始地址碼+32位無(wú)關(guān)碼；操作碼為52H或D2H，5位保留碼用于對片子的上下兼容，10位頁(yè)地址碼用于確定對主存儲器的哪一頁(yè)進(jìn)行操作，9位頁(yè)內起始地址碼來(lái)確定頁(yè)內操作的起始地址，后32為無(wú)關(guān)碼用來(lái)配合時(shí)序。當/CS為0時(shí)，主機向器件的SCK引腳發(fā)送時(shí)鐘信號，引導操作碼和地址從SI引腳寫(xiě)入器件，當最后一位寫(xiě)入后的下一個(gè)時(shí)鐘周期，頁(yè)內數據將從SO引腳輸出。

3．通過(guò)緩沖存儲器對主存儲器寫(xiě)操作：
命令碼為：操作碼+5位保留碼+10位頁(yè)地址碼+9位頁(yè)內起始地址碼，其中操作碼為82H時(shí)，數據通過(guò)緩沖存儲器1向主存儲器寫(xiě)，為85H時(shí)，數據通過(guò)緩沖存儲器2向主存儲器寫(xiě)操作。

應用實(shí)例

AT45DB021B具有264Kbyte的主存儲區，因此可廣泛應用于數據存儲等領(lǐng)域 ，可與單片機構成一個(gè)大容量的數據采集系統，在智能高壓無(wú)功補償器中，AT45DB021B用于存儲過(guò)去60天的電壓、電流的有效值和電網(wǎng)的一些運行參數，以便了解電網(wǎng)的歷史運行狀況，這是一般存儲器達不到的。圖3給出了由MSP430F149超低功耗FLASH型單片機與AT45DB021B構成的數據存儲電路，并給出了對AT45DB021B讀寫(xiě)操作的C語(yǔ)言程序，由于A(yíng)T45DB021B具有SPI接口，具體的時(shí)序要滿(mǎn)足SPI時(shí)序要求，在此不再詳述。