1 引言

　　闪速存储器（flash memory）以其集成度高、成本低、使用方便等许多优点，广泛应用于通讯设备、办公设备、家用电器、医疗设备等领域。利用其保存信息的非易失性和在线更新数据参数的特性，可将其作为具有一定灵活性的只读存储器（rom）使用。

　　现在的数字电路应用系统设计中，经常遇到大容量的数据存储问题。flash由于容量大、存储速度快、体积小、功耗低等诸多优点，而成为应用系统中数据存储器件的首选。由于在研制实时信号处理系统时，需要一块大容量的flash来存储坐标变换的数据作查找表，因此面临一个如何对flash进行编程，将数据写入flash的问题。由于我们选用的flash芯片为sst39sf010/020，是最新生产的型号，需要自己开发编程器来满足设计需要，达到既经济又实用的目的。这一型号的flash采用的是标准的5v电压供电，器件在命令控制下自己产生内部的擦除电压vpp，从而完成数据的写入和芯片的擦除等各种功能。而fpga这种大规模的可编程器件十分适合逻辑电路的设计，能方便地控制和产生 flash编程操作中的各种控制命令，实现编程器的功能。

　　2 flash的性能参数和操作时序

　　以最新的flash芯片型号sst39sf010/020为例，容量为1/2mbit（×8）。

　　它的主要性能有：

● 单一的5.0v电压读写操作；

● 高可靠性，超过100年的数据保持能力；

● 快速擦除和字节编程功能

——扇区擦除时间典型值只需7ms；

——片擦除时间典型值只需15ms；

——字节编程需时间典型值只需20微秒；

——片重写时间需3ms（sst39sf010）

● 片内部产生vpp编程电压，实现自动读写时序；

● i/o兼容ttl；

　　各引脚功能：

ams～a0：地址输入 ——提供存储器地址；

dq7～dq0：数据输入/输出 ——在读时序时输

　　出数据，在写时序时接收输入的数据；

ce#：片选使能——当ce#为低电平有效；

oe#：输出使能——选通输出缓存器；

we#：写使能——控制写时序；

vdd：接5v电源；

vss：接地。

　　在对flash进行编程操作前，必须保证存储单元为空。如果不为空，就必须先对flash芯片进行擦除操作。由于flash采用了模块分区的阵列结构，使得各个存储模块既可以整个芯片一齐被擦除，还可以使各个存储模块被独立的分别擦除。只需在地址和数据端写入不同的操作命令即可实现不同的擦除操作。

　　sst39sf010的编程操作分三步骤：第一步是连续载入三字节命令的软件数据保护操作，第二步是写入字节地址和字节数据，在编程操作过程中，地址是在ce#或we#的下降沿时有效，而数据则是在ce#或we#的上升沿时有效；第三步是芯片内部的编程操作，该操作在ce#或we#的第四个上升沿有效，随后该内部编程操作在30微秒内即可完成。这部分的时序如图所示。

　　flash的编程操作是自动字节操作，编程时要特别注意编程时间参数和使用的命令集。编程和擦除时钟周期的定时参数如表所示。

　　3 fpga实现flash编程器的设计

　　flash编程器的关键是要保证flash地址和数据信号在时序上的严格要求，由sst39sf010的编程和擦除周期时序参数得知，它的地址或数据信号的建立和保持时间的最小时钟周期仅为30ns。为此，我们采用了40mhz的晶振作为fpga的驱动时钟，它的最小时钟周期为25ns，完全可满足最小的时间周期要求。

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