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AT93C46/56/55串行EEPROM及單片機程序
摘要：AT93C46/56/66是Atmel公司生產的低功耗、低電壓、電可擦除、可編程只讀存儲器，采用CMOS工藝技術制造并帶有３線串行接口，其容量分別為1kB/4kB，可重復寫100萬次，數據可保存100年以上。文中介紹了該存儲器的引腳功能和指令時序，給出了AT93C46/56/66和單片機的接口應用電路和軟件程序。關鍵詞：EEPROM 存儲器 接口應用 程序 AT93C46/56/66
１６位單片機以其適于高速控制場合及功能多等優(yōu)點已在工業(yè)控制領域中占領了一定的市場。由于ＥＥＰＲＯＭ能在不脫離系統的情況下修改其存儲單元中的內容，故在１６位單片機中的應用愈來愈廣泛。本文結合１６位機的特點，詳細介紹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器。它采用ＣＭＯＳ技術和Ｆａｉｒｃｈｉｌｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ 公司的Ｍｉ-ｃｒｏＷｉｒｅ工業(yè)標準３線串行接口，具有１ｋＢ／２ｋＢ／４ｋＢ的容量，并可通過ＯＲＧ管腳配置成１２８×８／２５６×８／５１２×８或６４×１６／１２８×１６／２５６×１６等結構。該系列存儲器可靠性高，能夠重復寫１００萬次，數據可以保存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標準），與并行的ＥＥＰＲＯＭ相比，ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６可大大節(jié)省印制板空間，且接線簡單，因而在多功能的精密測試儀中具有廣闊的前途。(范文先生網325224.com收集整理)
１ 引腳功能
ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６存儲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。高電平有效，低電平時進入等待模式。在連續(xù)的指令之間，ＣＳ信號必須持續(xù)至少２５０ｎｓ的低電平，才能保證芯片正常工作。
ＣＬＫ：串行時鐘信號。在ＣＬＫ的上升沿，操作碼、地址和數據位進入器件或從器件輸出。在發(fā)送序列時，ＣＬＫ最好不停止，以防止讀／寫數據的錯誤。
ＤＩ：串行數據輸入。可在ＣＬＫ的同步下輸入開始位、操作碼、地址位和數據位。
ＤＯ：串行數據輸出。在ＣＬＫ同步下讀周期時，用于輸出數據；而在地址擦／寫周期或芯片擦／寫周期時，該端用于提供忙／閑信息。
ＶＳＳ：接地。
ＶＣＣ：接＋５Ｖ電源。
ＯＲＧ：存貯器構造配置端。該端接ＶＣＣ或懸空時，輸出為１６位；接ＧＮＤ時，輸出為８位。
ＮＣ：空腳，不連接。
表1 AT93C46/56/66系統指令
表中，93C46 n=6;93C56n=7; 93C66n=8
２ 指令及時序
ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６的指令如表１所列，各指令的具體含義如下：
（１）擦／寫允許指令（ＥＷＥＮ）
由于在上電復位后?ＡＴ９３Ｃ４６／５６／６６首先將處于擦／寫不允許狀態(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，只要外部沒有斷電就可以對芯片進行編程。
（２）地址擦指令（ＥＲＡＳＥ）
該指令用于強迫指定地址中所有數據位都為“１”。一旦信息在ＤＩ端上被譯碼，就需使ＣＳ信號保持至少２５０ｎｓ的低電平，然后將ＣＳ置為高電平，這時，ＤＯ端就會指示“忙”標志。ＤＯ為“０”，表示編程正在進行；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）地址寫指令（ＷＲＩＴＥ）
寫指令時，先寫地址，然后將１６位的?或８位?數據寫入到指定地址中。當ＤＩ端輸出最后一個數據位后，在ＣＬＫ時鐘的下一個上升沿以前，ＣＳ必須為低，且需至少保持２５０ｎｓ，然后將ＣＳ置為高電平。需要說明的是：寫周期時，每寫一個字節(jié)需耗時４ｍｓ。
（４）地址讀指令（ＲＥＡＤ）
讀指令用于從指定的單元中把數據從高位到低位輸出至ＤＯ端，但邏輯“０”位先于數據位輸出。讀指令在ＣＬＫ的上升沿觸發(fā)，且需經過一段時間方可穩(wěn)定。為防止出錯，建議在讀指令結束后，再輸出２～３個ＣＬＫ脈沖。
（５）芯片擦指令（ＥＲＡＬ）
該指令可將整個存貯器陣列置為１，其它功能與地址擦指令相同。
（６）芯片寫指令?ＷＲＡＬ?
該指令可將命令中指定的數據寫入整個存貯器陣列，其它功能與地址寫指令相同。該指令周期所花費時間的最大值為３０ｍｓ。
（７）擦／寫禁止指令（ＥＷＤＳ）
使用該指令可對寫入的數據進行保護，操作步驟與擦／寫允許指令相同。
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３．１ ＡＴ９３Ｃ５６與８０Ｃ１９６ＫＢ的連接
串行ＥＥＰＲＯＭ芯片ＡＴ９３Ｃ５６同８０Ｃ１９６單片機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位單片機的Ｐ１口為準雙向口，因此，為了防止數據錯位，在向其Ｐ１口寫數據時，必須先將Ｐ１口置“１”。
３．２ 軟件編程
該讀／寫程序采用ＰＬ／Ｍ語言編寫，由于ＰＬ／Ｍ語言介于高級語言與匯編語言之間，故其對數據、地址位的處理比較繁瑣。其中ＡＤＤＲ為指定的地址單元，ＤＡＴＡ為寫入的數據，在寫數據、地址時均從高位開始。本程序已在仿真器上調試通過。且已被應用于電量測試儀中（如接觸電阻測試儀）。
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；
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