AT93C46/56/55串行EEPROM及單片機(jī)程序

摘要：AT93C46/56/66是Atmel公司生產(chǎn)的低功耗、低電壓、電可擦除、可編程只讀存儲(chǔ)器，采用CMOS工藝技術(shù)制造并帶有３線串行接口，其容量分別為1kB/4kB，可重復(fù)寫(xiě)100萬(wàn)次，數(shù)據(jù)可保存100年以上。文中介紹了該存儲(chǔ)器的引腳功能和指令時(shí)序，給出了AT93C46/56/66和單片機(jī)的接口應(yīng)用電路和軟件程序。

關(guān)鍵詞：EEPROM 存儲(chǔ)器 接口應(yīng)用 程序 AT93C46/56/66

１６位單片機(jī)以其適于高速控制場(chǎng)合及功能多等優(yōu)點(diǎn)已在工業(yè)控制領(lǐng)域中占領(lǐng)了一定的市場(chǎng)。由于ＥＥＰＲＯＭ能在不脫離系統(tǒng)的情況下修改其存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容，故在１６位單片機(jī)中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。本文結(jié)合１６位機(jī)的特點(diǎn)，詳細(xì)介紹ＡＴ９３系列ＥＥＰＲＯＭ及其使用方法。

ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６是ＡＴＭＥＬ公司推出的低功耗、低電壓電可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器。它采用ＣＭＯＳ技術(shù)和Ｆａｉｒｃｈｉｌｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ 公司的Ｍｉ-ｃｒｏＷｉｒｅ工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)３線串行接口，具有１ｋＢ／２ｋＢ／４ｋＢ的容量，并可通過(guò)ＯＲＧ管腳配置成１２８８／２５６８／５１２８或６４１６／１２８１６／２５６１６等結(jié)構(gòu)。該系列存儲(chǔ)器可靠性高，能夠重復(fù)寫(xiě)１００萬(wàn)次，數(shù)據(jù)可以保存１００年不丟失；采用８腳ＰＤＩＰ／ＳＯＩＣ封裝和１４腳ＳＯＩ封裝（ＳＯＩ封裝為ＪＥＤＥＣ和ＥＩＡＪ標(biāo)準(zhǔn)），與并行的ＥＥＰＲＯＭ相比，ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６可大大節(jié)省印制板空間，且接線簡(jiǎn)單，因而在多功能的精密測(cè)試儀中具有廣闊的前途。

１　引腳功能

ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６存儲(chǔ)器芯片的引腳排列如圖１所示。各引腳的功能如下：

ＣＳ：片選信號(hào)。高電平有效，低電平時(shí)進(jìn)入等待模式。在連續(xù)的指令之間，ＣＳ信號(hào)必須持續(xù)至少２５０ｎｓ的低電平，才能保證芯片正常工作。

ＣＬＫ：串行時(shí)鐘信號(hào)。在ＣＬＫ的上升沿，操作碼、地址和數(shù)據(jù)位進(jìn)入器件或從器件輸出。在發(fā)送序列時(shí)，ＣＬＫ最好不停止，以防止讀／寫(xiě)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。

ＤＩ：串行數(shù)據(jù)輸入?？稍冢茫蹋说耐较螺斎腴_(kāi)始位、操作碼、地址位和數(shù)據(jù)位。

ＤＯ：串行數(shù)據(jù)輸出。在ＣＬＫ同步下讀周期時(shí)，用于輸出數(shù)據(jù)；而在地址擦／寫(xiě)周期或芯片擦／寫(xiě)周期時(shí)，該端用于提供忙／閑信息。

ＶＳＳ：接地。

ＶＣＣ：接＋５Ｖ電源。

ＯＲＧ：存貯器構(gòu)造配置端。該端接ＶＣＣ或懸空時(shí)，輸出為１６位；接ＧＮＤ時(shí)，輸出為８位。

ＮＣ：空腳，不連接。

表1 AT93C46/56/66系統(tǒng)指令

表中，93C46 n=6;93C56n=7; 93C66n=8

２　指令及時(shí)序

ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６的指令如表１所列，各指令的具體含義如下：

（１）擦／寫(xiě)允許指令（ＥＷＥＮ）

由于在上電復(fù)位后?ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６首先將處于擦／寫(xiě)不允許狀態(tài)。故該指令必須在所有編程模式前執(zhí)行，一旦該指令執(zhí)行后，只要外部沒(méi)有斷電就可以對(duì)芯片進(jìn)行編程。

（２）地址擦指令（ＥＲＡＳＥ）

該指令用于強(qiáng)迫指定地址中所有數(shù)據(jù)位都為“１”。一旦信息在ＤＩ端上被譯碼，就需使ＣＳ信號(hào)保持至少２５０ｎｓ的低電平，然后將ＣＳ置為高電平，這時(shí)，ＤＯ端就會(huì)指示“忙”標(biāo)志。ＤＯ為“０”，表示編程正在進(jìn)行；ＤＯ為“１”，表示該指定地址的寄存器單元已擦完，可以執(zhí)行下一條指令。

（３）地址寫(xiě)指令（ＷＲＩＴＥ）

寫(xiě)指令時(shí)，先寫(xiě)地址，然后將１６位的?或８位?數(shù)據(jù)寫(xiě)入到指定地址中。當(dāng)ＤＩ端輸出最后一個(gè)數(shù)據(jù)位后，在ＣＬＫ時(shí)鐘的下一個(gè)上升沿以前，ＣＳ必須為低，且需至少保持２５０ｎｓ，然后將ＣＳ置為高電平。需要說(shuō)明的是：寫(xiě)周期時(shí)，每寫(xiě)一個(gè)字節(jié)需耗時(shí)４ｍｓ。

（４）地址讀指令（ＲＥＡＤ）

讀指令用于從指定的單元中把數(shù)據(jù)從高位到低位輸出至ＤＯ端，但邏輯“０”位先于數(shù)據(jù)位輸出。讀指令在ＣＬＫ的上升沿觸發(fā)，且需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間方可穩(wěn)定。為防止出錯(cuò)，建議在讀指令結(jié)束后，再輸出２～３個(gè)ＣＬＫ脈沖。

（５）芯片擦指令（ＥＲＡＬ）

該指令可將整個(gè)存貯器陣列置為１，其它功能與地址擦指令相同。

（６）芯片寫(xiě)指令?ＷＲＡＬ?

該指令可將命令中指定的數(shù)據(jù)寫(xiě)入整個(gè)存貯器陣列，其它功能與地址寫(xiě)指令相同。該指令周期所花費(fèi)時(shí)間的最大值為３０ｍｓ。

（７）擦／寫(xiě)禁止指令（ＥＷＤＳ）

使用該指令可對(duì)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，操作步驟與擦／寫(xiě)允許指令相同。

３?。粒裕梗常茫担兜膽?yīng)用

３．１ ＡＴ９３Ｃ５６與８０Ｃ１９６ＫＢ的連接

串行ＥＥＰＲＯＭ芯片ＡＴ９３Ｃ５６同８０Ｃ１９６單片機(jī)接口的硬件電路連接方法如圖２所示。圖中，由于ＭＣＳ－９６系列１６位單片機(jī)的Ｐ１口為準(zhǔn)雙向口，因此，為了防止數(shù)據(jù)錯(cuò)位，在向其Ｐ１口寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，必須先將Ｐ１口置“１”。

３．２ 軟件編程

該讀／寫(xiě)程序采用ＰＬ／Ｍ語(yǔ)言編寫(xiě)，由于ＰＬ／Ｍ語(yǔ)言介于高級(jí)語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言之間，故其對(duì)數(shù)據(jù)、地址位的處理比較繁瑣。其中ＡＤＤＲ為指定的地址單元，ＤＡＴＡ為寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，在寫(xiě)數(shù)據(jù)、地址時(shí)均從高位開(kāi)始。本程序已在仿真器上調(diào)試通過(guò)。且已被應(yīng)用于電量測(cè)試儀中（如接觸電阻測(cè)試儀）。

ＤＥＣＬＡＲＥ ＳＥＴＣＳ ＬＩＴＥＲＡＬＬＹ ‘ＣＡＬＬ ＢＩＴＳＥＴ?． ＩＯ-ＰＯＲＴ２，０?′；

ＤＥＣＬＡＲＥ ＣＬＲＣＳ ＬＩＴＥＲＡＬＬＹ ‘ＣＡＬＬ ＢＩＴＣＬＲ?． ＩＯＰＯＲＴ２，０?′；

ＤＥＣＬＡＲＥ ＳＥＴＣＬＫ ＬＩＴＥＲＡＬＬＹ ‘ＣＡＬＬ ＢＩＴＳＥＴ?． ＩＯＰＯＲＴ２，５?′；

ＤＥＣＬＡＲＥ ＣＬＲＣＬＫ ＬＩＴＥＲＡＬＬＹ ‘ＣＡＬＬ ＢＩＴＣＬＲ?． ＩＯＰＯＲＴ２，５?′；

ＤＥＣＬＡＲＥ ＳＥＴＤＩ ＬＩＴＥＲＡＬＬＹ ‘ＣＡＬＬ ＢＩＴＳＥＴ?． ＩＯ-ＰＯＲＴ１，５?′；

ＤＥＣＬＡＲＥ ＣＬＲＤＩ ＬＩＴＥＲＡＬＬＹ ‘ＣＡＬＬ ＢＩＴＣＬＲ?． ＩＯＰＯＲＴ１，５?′；

ＥＷＥＮ：ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ ＰＵＢＬＩＣ；

ＤＥＣＬＡＲＥ Ｉ ＢＹＴＥ；

ＣＬＲＣＳ； ＣＬＲＤＩ； ＣＬＲＣＬＫ；

ＳＥＴＣＳ； ＳＥＴＤＩ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＤＯ Ｉ＝１ ＴＯ ２；

ＣＬＲＣＬＫ； ＣＬＲＤＩ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＤＯ Ｉ＝１ ＴＯ ２；

ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＤＩ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＤＯ Ｉ ＝ ０ ＴＯ ６；

ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＤＩ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＣＬＲＣＬＫ； ＣＬＲＣＳ； ＳＥＴＣＳ；

ＳＥＴＣＬＫ； ＣＬＲＣＬＫ；

ＥＮＤ ＥＷＥＮ；

ＲＥＡＤ：ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ（ＡＤＤＲ） ＰＵＢＬＩＣ；

ＤＥＣＬＡＲＥ （ＡＤＤＲ，Ｉ，ＣＯＵＮＴ） ＢＹＴＥ；

ＣＬＲＣＳ； ＣＬＲＤＩ；

ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＣＳ；

ＤＯ Ｉ＝ １ ＴＯ ２；

ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＤＩ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＤＯ Ｉ ＝１ ＴＯ ２；

ＣＬＲＣＬＫ； ＣＬＲＤＩ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＤＯ ＣＯＵＮＴ＝１ ＴＯ ７；

ＢＩＴＯＵＴ（ＣＯＵＮＴ）＝ＳＨＲ（ＢＩＴＯＵＴ（ＣＯＵＮＴ），１）；

ＥＮＤ；

ＣＬＲＣＳ； ＣＬＲＤＩ； ＣＬＲＣＬＫ；

ＣＡＬＬ ＴＩＭＥ（１００）；

ＳＥＴＣＳ； ＣＬＲＣ；

ＥＮＤ ＲＥＡＤ；

ＷＲＩＴＥ： ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ（ＡＤＤＲ，ＤＡＴＡ） ＰＵＢＬＩＣ；

ＤＥＣＬＡＲＥ （ＡＤＤＲ，ＤＡＴＡ） ＢＹＴＥ；

ＣＬＲＣＳ； ＣＬＲＤＩ； ＣＬＲＣＬＫ；

ＳＥＴＣＳ； ＳＥＴＤＩ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＣＬＲＤＩ； ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＳＥＴＤＩ； ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＤＯ Ｉ ＝－１ ＴＯ ８；

Ｘ＝ＲＯＬ（ＡＤＤＲ，１）；

ＡＤＤＲ＝Ｘ； ＣＬＲＣＬＫ；

ＩＦ （（Ｘ ＡＮＤ ０１Ｈ）＝０１Ｈ）ＴＨＥＮ ＳＥＴＤＩ；

ＥＬＳＥ ＣＬＲＤＩ；

ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＤＯ Ｉ ＝１ ＴＯ ７；

ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＤＯ Ｉ ＝１ ＴＯ ８?

ＣＡＬＬ ＢＩＴＳＥＴ（．ＩＯＰＯＲＴ１，７）；

ＣＯＵＮＴ＝ＣＯＵＮＴ－１；

ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＣＬＫ；

ＢＩＴＯＵＴ（ＣＯＵＮＴ）＝ＩＯＰＯＲＴ１；

ＥＮＤ；

ＣＬＲＣＬＫ； ＳＥＴＣＬＫ；

Ｊ＝０；

ＡＡ： ＤＯ Ｉ＝ １ ＴＯ ８；

Ｊ＝Ｊ＋１；

Ｘ＝ＲＯＬ（ＡＤＤＲ，１；

ＡＤＤＲ＝Ｘ； ＣＬＲＣＬＫ；

ＩＦ（（Ｘ ＡＮＤ ０１Ｈ）＝０１Ｈ） ＴＨＥＮ ＳＥＴＤＩ

ＥＬＳＥ ＣＬＲＤＩ；

ＳＥＴＣＬＫ；

ＥＮＤ；

ＩＦ Ｊ＜＞１６ ＴＨＥＮ ＤＯ；

ＡＤＤＲ ＝ＤＡＴＡ；

ＧＯＴＯ ＡＡ；

ＥＮＤ；

ＣＬＲＣＳ；ＳＥＴＣＳ；

ＣＡＬＬ ＴＩＭＥ（１００）；?

ＥＮＤ；