Корпуса, интерфейс и обозначение микросхем флэш-памяти

Микросхемы флэш-памяти упаковывают в корпуса со стандартизованным назна­чением выводов. Первые микросхемы выпускались в корпусах DIP, что обес­печивало легкость замены микросхем (E)EPROM на флэш-память. Далее в целях миниатюризации перешли к корпусам PLCC, TSOP и TSOP-II. Применение корпусов FBGA (Fine Pitch Ball Grid Array) — матрицы 6x8 шариковых выводов с шагом 0,8 мм — позволяет уменьшить размер корпуса до минимума, требуемого для упаковки кристалла. Для микросхем, используемых в картах SmartMedia, при­меняют и оригинальную упаковку KGD (Known Good Die).

7.3. Энергонезависимая память

На рис. 7.20-7.22 приведено расположение выводов распространенных микросхем флэш-памяти (основной вариант цоколевки). Многие микросхемы имеют два ва­рианта цоколевки для корпусов поверхностного монтажа — основной и зеркаль­ный (реверсный). Это позволяет существенно упростить разводку печатных проводников (серпантином) при объединении большого количества микросхем в массивы флэш-памяти.

Рис. 7.20.Расположение выводов микросхем флэш-памяти с 8-битной организацией в корпусах DIP и PLCC: а — DIP-32, б — PLCC-32

Рис. 7.21. Расположение выводов микросхем флэш-памяти с 8-битной организацией в корпусах TSOP: а — TSOP-32, б — TSOP-40

Глава 7. Интерфейсы электронной памяти

Рис. 7.22.Расположение выводов микросхем флэш-памяти с 8/16-битной организацией в корпусахTSOP-44: а — TSOP-44, б — TSOP-48, в — TSOP-56

Назначение сигналов микросхем флэш-памяти приведено в табл. 7.23; микросхе­мы разных изготовителей и моделей могут иметь не все из приведенных управля­ющих сигналов.

Таблица 7.23.Назначение сигналов микросхем флэш-памяти

Сигнал Назначение

СЕ# Chip Enable — разрешение доступа. Низкий уровень разрешает обращение

к микросхеме, высокий уровень переводит микросхему в режим пониженного потребления. Доступ к микросхеме, имеющей два входа (СЕ1 # и СЕ2#), возможен при низком уровне на обоих входах

ОЕ# Output Enable — разрешение выходных буферов. Низкий уровень при низком уровне сигнала СЕ# разрешает чтение данных из микросхемы. Подача высокого (12В) напряжения во время подачи команды стирания или программирования позволяет модифицировать и Boot-блок (этот метод используется редко, поскольку требует не-ТТЛ сигнала)

WE# Write Enable — разрешение записи. Низкий уровень при низком уровне сигнала СЕ# разрешает запись и переводит выходные буферы в высокоимпедансное состояние независимо от сигнала ОЕ#. Временные диаграммы шинного цикла записи аналогичны обычной статической памяти, что позволяет подключать флэш-память непосредственно к системной шине процессора. Допустимы оба способа управления — как с помощью сигнала WE# на фоне низкого уровня СЕ#, так и наоборот. Минимальная длительность импульса записи совпадает со временем доступа

DQx Data Input/Output — двунаправленные линии шины данных. Время доступа при чтении отсчитывается от установки действительного адреса или сигнала СЕ# (в зависимости от того, что происходит позднее). Фиксация данных при записи происходит по положительному перепаду WE# или СЕ# в зависимости оттого, что происходит раньше

7.3. Энергонезависимая память

Сигнал Назначение

BYTE* Управляющий сигнал для выбора режима обращения к микросхемам с 8/16-битной организацией. Они имеют два 8-битных банка, и их ячейки памяти адресуются 16-битными словами. Низкий уровень сигнала BYTE* задает восьмибитный режим обмена по линиям DQ[0:7], при этом линия DQ15/A-1 становится самой младшей линией адреса, переключающей банки, а линии DQ[8:14] переходят в высокоимпедансное состояние

Ах Address — входные линии шины адреса. Линия А9 допускает подачу высокого (12В) напряжения (как и EPROM) для чтения кода производителя (А0=0) и устройства (А0=1), при этом на остальные адресные линии подается логический «О»

RP# Reset/Power Down, раньше обозначался PWD# (PowerDown). Низкий уровень (PWD#) сбрасывает регистр команд и переводит микросхемы в режим «глубокого сна»

(Deep Powerdown) с минимальным (доли микроампера) потреблением питания.

Перевод сигнала в высокий логический уровень «пробуждает» микросхему

(примерно за 0,3-0,8 мкс), после чего она переходит в режим чтения данных.

Подача высокого (12В) напряжения разрешает программирование даже

защищенного Boot-блока

WP# Write Protect — защита записи. При низком уровне WP* модификация Boot-блока или других блоков с установленным битом защиты возможна только при наличии высокого (12В) напряжения на входе RP*. При высоком уровне защита блоков игнорируется

RY/BY# Ready/Busy* — сигнал готовности (высокий уровень) микросхемы к очередной

операции программирования или стирания. Низкий уровень указывает на занятость управляющего автомата (WSM) выполнением операции стирания или программирования. Выход обычно не управляется сигналами ОЕ# и СЕ*. В микросхемах 28F016SA и выше выход имеет тип «открытый коллектор», запираемый по команде, и программируемое назначение

3/5* Сигнал, переключающий режим работы микросхемы в зависимости от питающего напряжения, введен для оптимизации быстродействия или потребления

Интерфейс микросхем флэш-памяти хорошо сочетается со стандартными сиг­налами, используемыми в микропроцессорных системах. Внутренние циклы сти­рания, записи и верификации выполняются автономно от шинных циклов внешне­го интерфейса, что является существенным преимуществом перед микросхемами EPROM и EEPROM. В режиме чтения они полностью совместимы с EPROM, совпадая с ними и по расположению основных выводов.

Обозначение микросхем идя изделий лидеров в области разработки и производства флэш-памяти — фирм Intel и AMD — несколько отличаются. Остальные произ­водители для своих изделий, по свойствам аналогичных, в основном придержива­ются системы обозначений лидеров.

Обозначение микросхем флэш-памяти Intel начинается с признака 28F, за которым следует трехзначный код объема (табл. 7.24), а за ними — два символа технологии и архитектуры:

♦ В5, ВС, ВХ, BR - Boot Block с питанием 5 В;

♦ СЗ — Boot Block с питанием 3 В;

♦ F3 — Boot Block с питанием 3 В, повышенное быстродействие;

♦ J3 и J5 — StrataFlash (SA) с питанием 3 и 5 В соответственно;

♦ S3 и S5 — Flash File (SA) с питанием 3 и 5 В соответственно.

290________________________________ Глава 7. Интерфейсы электронной памяти

Для флэш-памяти AMD первая часть обозначения определяет тип и характерис­тики микросхем:

♦ Am29BDS — 1,8 В, считывание одновременно с записью, пакетный режим чтения;

♦ Am29DS — 1,8 В, считывание одновременно с записью;

♦ Am29SL- 1,8 В;

♦ Am29LV-3B;

♦ Am29DL — 3 В, считывание одновременно с записью;

♦ Am29BL — 3 В, пакетный режим чтения;

♦ Am29PL — 3 В, страничный режим чтения;

♦ AmSOLV - 3 В, UltraNAND;

♦ Am29F-5В.

Далее следует трехзначный код объема, за ним символ технологии изготовления (В, С или D), за которым следует символ архитектуры:

♦ Т — boot sector, верхний;,

♦ В — boot sector, нижний;

♦ Н — симметричная, защищен со старшим адресом;

♦ L — симметричная, защищен с младшим адресом;

♦ U (нет символа) — симметричная;

♦ J40 — число 100 %-годных блоков (только для UltraNAND).

Оставшаяся часть определяет параметры питания, быстродействие, тип корпуса, температурный диапазон и некоторые особенности.

Таблица 7.24.Популярные микросхемы флэш-памяти Обозначение Организация¹

¹ BE — Bulk Erase (стираемые целиком), ВВ — Boot Block (несимметричные блоки), SA — Symmetric Architecture (симметричные блоки). Через косую черту указана организация для микросхем с пере­ключаемой разрядностью данных.

7.3. Энергонезависимая память_________________________________________ 291

Флэш-память с интерфейсом PCMCIA (PC Card) оптимизирована для построения внешней памяти миниатюрных PC. Модуль флэш-памяти в формате PC Card име­ет интерфейс дисков IDE (ATA) как на уровне электрических сигналов, так и по системе команд. Кроме собственно микросхем накопителя этот модуль обычно со­держит управляющую микросхему программируемой логики. Флэш-память в стан­дарте PC Card логически является устройством внешней памяти. Ее не следует путать с похожей по виду памятью в формате Credit Card, которая является опе­ративной и вставляется в специальный (не PCMCIA) слот компьютера. Внешнюю память, в отличие от оперативной, в принципе можно вставлять и вынимать без перезагрузки ОС.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: