AT45DB021B在電力參數(shù)監(jiān)測中的應用

概述

在智能電力設(shè)備中，往往要對電網(wǎng)的一些歷史數(shù)據(jù)進行記錄，以便更好的了解電網(wǎng)的運行狀況，因此需要一個大容量、接口方式簡單的存儲器，AT45DB021系列是一個較好的選擇。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，同時還具有體積小、存儲量大、電壓低等優(yōu)點。

主要特性

AT45DB021B的主要特點如下：

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，每頁264字節(jié)；

3．低功耗，4mA的典型讀電流，休眠電流2 A；

4．20MHz的最大時鐘頻率，具有硬件寫保護功能；

5．帶有雙264 字節(jié)的數(shù)據(jù)緩沖器，可在對主存儲區(qū)操作同時對緩沖區(qū)寫入或讀取數(shù)據(jù)；

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，其封裝外形見圖1及引腳功能見表1。

工作原理

AT45DB021B主存儲區(qū)共分1024頁（PAGE），每頁264字節(jié)，共2,162,688位，此外，還有2個SRAM數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（264字節(jié)/BUFFER），可以對主存儲區(qū)任一頁和任一數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的任一起始地址進行數(shù)據(jù)讀或?qū)懖僮?，對主存儲區(qū)的讀寫操作可以直接進行也可以通過任一數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，另外一個顯著的特點就是在對主存儲區(qū)進行操作的同時，還可以對任一數(shù)據(jù)緩沖區(qū)進行讀寫。由于AT45DB021B具有SPI串行接口，因此硬件連接十分簡單。該芯片具有在線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(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。

對AT45DB021B的操作由主機發(fā)出的指令控制，一個有效的指令在 /CS的下降沿開始，包括一個8位的操作碼，要進行操作的頁地址和緩沖區(qū)地址的位置，所有指令和數(shù)據(jù)都從最高位開始。表2是AT45DB021B的主要的操作命令。

操作命令說明：

1．關(guān)于狀態(tài)存儲器：它是一個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，說明AT45DB021B不忙，可以對其進行指令操作，BIT7位＝0時，指示AT45DB021B忙，可以通過檢測BIT7位來實時了解AT45DB021B的狀態(tài)，以下幾種操作將導致BIT7位＝0：使用內(nèi)建擦除周期從緩存到主存?zhèn)魉筒僮?，不使用?nèi)建擦除周期從緩存到主存?zhèn)魉筒僮?，頁擦除操作，主存儲器頁讀寫操作等。

2．主存儲器頁讀：主存儲器頁讀指令可以對1024頁中的任意頁進行讀操作，命令碼為：8位操作碼+5位保留碼+10位頁地址碼+9位頁內(nèi)起始地址碼+32位無關(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位頁地址碼用于確定對主存儲器的哪一頁進行操作，9位頁內(nèi)起始地址碼來確定頁內(nèi)操作的起始地址，后32為無關(guān)碼用來配合時序。當/CS為0時，主機向器件的SCK引腳發(fā)送時鐘信號，引導操作碼和地址從SI引腳寫入器件，當最后一位寫入后的下一個時鐘周期，頁內(nèi)數(shù)據(jù)將從SO引腳輸出。

3．通過緩沖存儲器對主存儲器寫操作：
命令碼為：操作碼+5位保留碼+10位頁地址碼+9位頁內(nèi)起始地址碼，其中操作碼為82H時，數(shù)據(jù)通過緩沖存儲器1向主存儲器寫，為85H時，數(shù)據(jù)通過緩沖存儲器2向主存儲器寫操作。

應用實例

AT45DB021B具有264Kbyte的主存儲區(qū)，因此可廣泛應用于數(shù)據(jù)存儲等領(lǐng)域 ，可與單片機構(gòu)成一個大容量的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在智能高壓無功補償器中，AT45DB021B用于存儲過去60天的電壓、電流的有效值和電網(wǎng)的一些運行參數(shù)，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(gòu)成的數(shù)據(jù)存儲電路，并給出了對AT45DB021B讀寫操作的C語言程序，由于AT45DB021B具有SPI接口，具體的時序要滿足SPI時序要求，在此不再詳述。