基于XCR3032的大容量FLASH存储器接口设计

摘　要： 提出一种使用Xilinx 公司生产的低功耗CPLD芯片XCR3032来实现微控制器与大容量FL ASH存储器相接口的方法。文中在介绍XCR3032 CPLD和FLASH存储器K9K1G08U0M的基础上，给 出了接口电路、工作原理和Verilog HDL实现方法。 　　关键词：XCR3032；FLASH存储器；K9K1G08U0M；Verilog HDL 　　FLASH存储器（FLASH Memory）是非易失存储器，即使在供电电源关闭后仍然能保留信 息， 可以对存储器单元块进行擦除和再编程，并且不需要额外的编程电压。FLASH存储器具有工 作电压低、擦写速度快、功耗低、寿命长、 本文探讨了如何利用Xilinx公司的低功耗复杂可编程逻辑器件（CPLD）XCR3032来设计一个接口，以便微控制器能够与大容量的FLASH存储器K9K1G08U0M进行通信。XCR3032是一款CoolRunner XPLA3系列的CPLD，其特点是低功耗和高性能。它采用2.7至3.6伏的供电电压，静态电流极低，动态电流在10 MHz时仅为106微安，比同类产品更为节能。此外，XCR3032拥有32个宏单元，信号延迟一致，时钟频率最高可达200 MHz，且具有灵活的总线接口和快速的在系统编程能力。 K9K1G08U0M是三星公司生产的128 MB NAND型FLASH存储器，具备高密度和高性能。它的8位I/O端口支持地址、数据和命令的复用，减少了引脚数量，简化了系统设计，同时提供了内置控制器和专用命令集，便于在多种存储系统中使用。K9K1G08U0M的工作电压范围与XCR3032相同，且支持自动编程和擦除功能，具有快速的编程和擦除时间，数据保护机制可以在电源电压低于2 V时防止意外修改，确保了长期的数据完整性。 接口设计的关键在于正确地连接XCR3032和K9K1G08U0M，这涉及到地址线、数据线、控制线的同步以及正确解析和生成存储器操作所需的命令序列。通过Verilog HDL实现，可以精确地控制这些操作，实现微控制器与大容量FLASH存储器之间的高效通信。Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为，便于逻辑综合和仿真，从而实现CPLD或FPGA等硬件的配置。 接口设计中，微控制器通过XCR3032与K9K1G08U0M交互，利用XCR3032的控制逻辑来译码地址和命令，执行读写操作。例如，微控制器可能需要通过地址线选择要访问的存储位置，通过命令线发送读或写命令，而数据则通过I/O线传输。在写操作中，XCR3032会将数据锁存并送到K9K1G08U0M，而在读操作中，XCR3032则接收来自存储器的数据并转发给微控制器。 总结来说，这个设计提供了一个有效的方式，使得微控制器能够轻松地访问和管理大容量的非易失性存储，如K9K1G08U0M，这对于需要大量数据存储的嵌入式系统，如PDA、笔记本电脑、移动电话等，具有重要的应用价值。XCR3032的低功耗特性使其成为这类应用的理想选择，而K9K1G08U0M的大容量和高性能则满足了数据存储的需求。通过Verilog HDL的实现，接口设计不仅保证了系统的灵活性，还确保了与未来可能的系统扩展兼容性。