基于51單片機的FIash存儲器壞塊自動(dòng)檢測

本系統設計采用AT89C51自動(dòng)檢測NAND型Flash存儲器的無(wú)效塊，獲取Flash存儲器的壞塊信息，為后續數據存儲做準備。本系統設計包括硬件電路和配套軟件設計2部分。其硬件電路主要由單片機、控制、顯示和存儲器4部分組成，其中單片機部分采用常規的最小系統電路；控制部分由按鍵和單片機的外部中斷組成，按鈕通過(guò)電阻與接地端相連，而復位鍵則與電源端相連；顯示部分采用單片機的P0和P1端口控制8位七段共陽(yáng)極數碼管，位選通端由P2端口控制數據端由Pl控制；存儲器部分與單片機相連，由于存在電平差異，所以需加電平轉換器74LVX42-45，可將由單片機輸出的5 V電壓轉到3 V，并將由Flash輸出的3 V電壓轉到5 V，其轉換方向便于控制。而軟件設計部分采用單片機C語(yǔ)言編寫(xiě)程序，當數據存儲到單片機后，用一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句將其放到數組里，這樣可以通過(guò)改變某一變量實(shí)現上下查詢(xún)。則將這個(gè)變量的改變放在外部中斷程序中。

2 硬件電路設計
硬件電路設計由于選用的51單片機是TTL器件，而所要檢測的NAND型Flash存儲器是CMOS器件，這2種類(lèi)型器件的電平不相匹配，因此需增加電平轉換器74154245，從而實(shí)現電壓的5 V與3 V的雙向轉換。
2．1 單片機的連接
為了方便讀圖，該系統設計的電路原理圖中的許多導線(xiàn)連接都采用網(wǎng)絡(luò )標號的方法，而標號的命名基本采用引腳名稱(chēng)。單片機的P1端口的位操作控制Flash的控制端，P0端口作為單片機和Flash的地址和數據傳輸端口。其中數據的流向采用P1．6和P1．7控制，要讀取Flash的數據時(shí)，如讀ID時(shí)，先對單片機的P1端口位操作，依照時(shí)序設置控制字，接著(zhù)由單片機的PO端口輸出讀取ID的命令，然后設置寫(xiě)地址的控制字，輸入地址00H。讀狀態(tài)時(shí)，連續的RE脈沖可輸出ID代碼。頁(yè)讀取操作與此類(lèi)似。圖2為單片機電路連接圖。

2．2 Flash存儲器的連接
K9K8G08UOM是采用NAND技術(shù)的1 GB大容量、高可靠、非易失性Flash存儲器，具有高密度、高性能特點(diǎn)。其無(wú)效塊定義為包含有一個(gè)或更多無(wú)效字節，且其可靠性不能被保證，則無(wú)效塊中的信息稱(chēng)為無(wú)效塊信息。和所有的有效塊一樣，它具有相同的AC和DC參數，一個(gè)無(wú)效塊不會(huì )影響有效塊的運行，因為它有相應獨立的指令資源依靠選擇晶體管，該系統設計必須通過(guò)地址掩蓋其無(wú)效塊。第l塊(地址是OOh)為了保證是有效塊，不要求糾錯l K編程／擦除周期。
除了先裝載好的無(wú)效塊信息，所有器件的存儲單元都被擦除，無(wú)效塊狀態(tài)定義在空余區域的第1個(gè)字節。在每塊第1頁(yè)2 048字節的列地址中沒(méi)有FFh。很多情況下，無(wú)效塊信息也是能擦除的，一旦擦除，它不可能恢復其原有信息。因此，系統必須在原來(lái)無(wú)效塊的信息基礎上認識無(wú)效塊。該系統設計就是通過(guò)讀每塊的第1頁(yè)判定該塊是否為無(wú)效塊。

依據該Flash器件數據資料中各個(gè)引腳的功能，設計Flash的電路連接，圖3只給出K9K8G08UOM部分所用引腳，電路中Flash的控制端經(jīng)電平轉換器后與單片機的Pl端口相連，而I／O端口經(jīng)電平轉換器與單片機的P0端口相連。
2．3 74LVX4245電平轉換器
74LVX4245提供5 V和3 V之間轉換的8位雙向電平轉換器。該器件的T／R引腳控制數據流向。發(fā)射端使數據由A端到B端，而接收端使數據由B端到A端。A端接5 V總線(xiàn)，而B(niǎo)端接3 V總線(xiàn)，如圖4所示。