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2008-04-07
张磊
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AT93C46/56/66是Atmel公司生产的低功耗、低电压、电可擦除、可编程只读存储器，采用CMOS工艺技术制造并带有３线串行接口，其容量分别为1kB/4kB，可重复写100万次，数据可保存100年以上。文中介绍了该存储器的引脚功能和指令时序，给出了AT93C46/56/66和单片机的接口应用电路和软件程序。ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６是ＡＴＭＥＬ公司推出的低功耗、低电压电可擦除的可编程只读存储器。它采用ＣＭＯＳ技术和Ｆａｉｒｃｈｉｌｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ 公司的Ｍｉ-ｃｒｏＷｉｒｅ工业标准３线串行接口，具有１ｋＢ／２ｋＢ／４ｋＢ的容量，并可通过ＯＲＧ管脚配置成１２８×８／２５６×８／５１２×８或６４×１６／１２８×１６／２５６×１６等结构。该系列存储器可靠性高，能够重复写１００万次，数据可以保存１００年不丢失；采用８脚ＰＤＩＰ／ＳＯＩＣ封装和１４脚ＳＯＩ封装（ＳＯＩ封装为ＪＥＤＥＣ和ＥＩＡＪ标准），与并行的ＥＥＰＲＯＭ相比，ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６可大大节省印制板空间，且接线简单，因而在多功能的精密测试仪中具有广阔的前途。ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６存储器芯片的引脚排列如图１所示。各引脚的功能如下：
ＣＳ：片选信号。高电平有效，低电平时进入等待模式。在连续的指令之间，ＣＳ信号必须持续至少２５０ｎｓ的低电平，才能保证芯片正常工作。
ＣＬＫ：串行时钟信号。在ＣＬＫ的上升沿，操作码、地址和数据位进入器件或从器件输出。在发送序列时，ＣＬＫ最好不停止，以防止读／写数据的错误。
ＤＩ：串行数据输入。可在ＣＬＫ的同步下输入开始位、操作码、地址位和数据位。
ＤＯ：串行数据输出。在ＣＬＫ同步下读周期时，用于输出数据；而在地址擦／写周期或芯片擦／写周期时，该端用于提供忙／闲信息。
ＶＳＳ：接地。
ＶＣＣ：接＋５Ｖ电源。
ＯＲＧ：存贮器构造配置端。该端接ＶＣＣ或悬空时，输出为１６位；接ＧＮＤ时，输出为８位。
ＮＣ：空脚，不连接。 表1 AT93C46/56/66系统指令
地址位
数据位
指 令
起始位
操作码
*8 *16
空
备 注
READ
1
10
AnAo AnAo
空
从指定的单元读数
EWEN
1
00
11xxxxx 11xxxx
空
允许写指令
ERASE
1
11
An～Ao An-1～Ao
空
擦除指定单元
WRITE
1
01
An～Ao An-1～Ao
D7～D0 D15～D0
写入存储单元
ERAL
1
00
10xxxxx 10xxxx
空
擦除存储器所有单元
WRAL
1
00
01xxxx 01xxxx
D7～D0 D15～D0
写入存储器所有单元
EWDS
1
00
00xxxxx 00xxxx
空
禁止写指令
表中，93C46 n=6;93C56n=7; 93C66n=8
２ 指令及时序
ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６的指令如表１所列，各指令的具体含义如下：
（１）擦／写允许指令（ＥＷＥＮ）
由于在上电复位后 ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６首先将处于擦／写不允许状态。故该指令必须在所有编程模式前执行，一旦该指令执行后，只要外部没有断电就可以对芯片进行编程。
（２）地址擦指令（ＥＲＡＳＥ）
该指令用于强迫指定地址中所有数据位都为“１”。一旦信息在ＤＩ端上被译码，就需使ＣＳ信号保持至少２５０ｎｓ的低电平，然后将ＣＳ置为高电平，这时，ＤＯ端就会指示“忙”标志。ＤＯ为“０”，表示编程正在进行；ＤＯ为“１”，表示该指定地址的寄存器单元已擦完，可以执行下一条指令。
（３）地址写指令（ＷＲＩＴＥ）
写指令时，先写地址，然后将１６位的 或８位 数据写入到指定地址中。当ＤＩ端输出最后一个数据位后，在ＣＬＫ时钟的下一个上升沿以前，ＣＳ必须为低，且需至少保持２５０ｎｓ，然后将ＣＳ置为高电平。需要说明的是：写周期时，每写一个字节需耗时４ｍｓ。
（４）地址读指令（ＲＥＡＤ）
读指令用于从指定的单元中把数据从高位到低位输出至ＤＯ端，但逻辑“０”位先于数据位输出。读指令在ＣＬＫ的上升沿触发，且需经过一段时间方可稳定。为防止出错，建议在读指令结束后，再输出２～３个ＣＬＫ脉冲。
（５）芯片擦指令（ＥＲＡＬ）
该指令可将整个存贮器阵列置为１，其它功能与地址擦指令相同。
（６）芯片写指令 ＷＲＡＬ
该指令可将命令中指定的数据写入整个存贮器阵列，其它功能与地址写指令相同。该指令周期所花费时间的最大值为３０ｍｓ。
（７）擦／写禁止指令（ＥＷＤＳ）
使用该指令可对写入的数据进行保护，操作步骤与擦／写允许指令相同。 ３ ＡＴ９３Ｃ５６的应用
３．１ ＡＴ９３Ｃ５６与８０Ｃ１９６ＫＢ的连接
串行ＥＥＰＲＯＭ芯片ＡＴ９３Ｃ５６同８０Ｃ１９６单片机接口的硬件电路连接方法如图２所示。图中，由于ＭＣＳ－９６系列１６位单片机的Ｐ１口为准双向口，因此，为了防止数据错位，在向其Ｐ１口写数据时，必须先将Ｐ１口置“１”。
ＣＳ：片选信号。高电平有效，低电平时进入等待模式。在连续的指令之间，ＣＳ信号必须持续至少２５０ｎｓ的低电平，才能保证芯片正常工作。
ＣＬＫ：串行时钟信号。在ＣＬＫ的上升沿，操作码、地址和数据位进入器件或从器件输出。在发送序列时，ＣＬＫ最好不停止，以防止读／写数据的错误。
ＤＩ：串行数据输入。可在ＣＬＫ的同步下输入开始位、操作码、地址位和数据位。
ＤＯ：串行数据输出。在ＣＬＫ同步下读周期时，用于输出数据；而在地址擦／写周期或芯片擦／写周期时，该端用于提供忙／闲信息。
ＶＳＳ：接地。
ＶＣＣ：接＋５Ｖ电源。
ＯＲＧ：存贮器构造配置端。该端接ＶＣＣ或悬空时，输出为１６位；接ＧＮＤ时，输出为８位。
ＮＣ：空脚，不连接。 表1 AT93C46/56/66系统指令
地址位
数据位
指 令
起始位
操作码
*8 *16
空
备 注
READ
1
10
AnAo AnAo
空
从指定的单元读数
EWEN
1
00
11xxxxx 11xxxx
空
允许写指令
ERASE
1
11
An～Ao An-1～Ao
空
擦除指定单元
WRITE
1
01
An～Ao An-1～Ao
D7～D0 D15～D0
写入存储单元
ERAL
1
00
10xxxxx 10xxxx
空
擦除存储器所有单元
WRAL
1
00
01xxxx 01xxxx
D7～D0 D15～D0
写入存储器所有单元
EWDS
1
00
00xxxxx 00xxxx
空
禁止写指令
表中，93C46 n=6;93C56n=7; 93C66n=8
２ 指令及时序
ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６的指令如表１所列，各指令的具体含义如下：
（１）擦／写允许指令（ＥＷＥＮ）
由于在上电复位后 ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６首先将处于擦／写不允许状态。故该指令必须在所有编程模式前执行，一旦该指令执行后，只要外部没有断电就可以对芯片进行编程。
（２）地址擦指令（ＥＲＡＳＥ）
该指令用于强迫指定地址中所有数据位都为“１”。一旦信息在ＤＩ端上被译码，就需使ＣＳ信号保持至少２５０ｎｓ的低电平，然后将ＣＳ置为高电平，这时，ＤＯ端就会指示“忙”标志。ＤＯ为“０”，表示编程正在进行；ＤＯ为“１”，表示该指定地址的寄存器单元已擦完，可以执行下一条指令。
（３）地址写指令（ＷＲＩＴＥ）
写指令时，先写地址，然后将１６位的 或８位 数据写入到指定地址中。当ＤＩ端输出最后一个数据位后，在ＣＬＫ时钟的下一个上升沿以前，ＣＳ必须为低，且需至少保持２５０ｎｓ，然后将ＣＳ置为高电平。需要说明的是：写周期时，每写一个字节需耗时４ｍｓ。
（４）地址读指令（ＲＥＡＤ）
读指令用于从指定的单元中把数据从高位到低位输出至ＤＯ端，但逻辑“０”位先于数据位输出。读指令在ＣＬＫ的上升沿触发，且需经过一段时间方可稳定。为防止出错，建议在读指令结束后，再输出２～３个ＣＬＫ脉冲。
（５）芯片擦指令（ＥＲＡＬ）
该指令可将整个存贮器阵列置为１，其它功能与地址擦指令相同。
（６）芯片写指令 ＷＲＡＬ
该指令可将命令中指定的数据写入整个存贮器阵列，其它功能与地址写指令相同。该指令周期所花费时间的最大值为３０ｍｓ。
（７）擦／写禁止指令（ＥＷＤＳ）
使用该指令可对写入的数据进行保护，操作步骤与擦／写允许指令相同。 ３ ＡＴ９３Ｃ５６的应用
３．１ ＡＴ９３Ｃ５６与８０Ｃ１９６ＫＢ的连接
串行ＥＥＰＲＯＭ芯片ＡＴ９３Ｃ５６同８０Ｃ１９６单片机接口的硬件电路连接方法如图２所示。图中，由于ＭＣＳ－９６系列１６位单片机的Ｐ１口为准双向口，因此，为了防止数据错位，在向其Ｐ１口写数据时，必须先将Ｐ１口置“１”。
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