闪速存储器在图像采集系统中的应用

⑧准备/忙（R/B），反映当前器件的状态。低电平时，表示写操作或擦除操作以及随机读正进行中；当它变为高电平时，表示这些操作已经完成。它采用了开漏输出结构，在芯片未选中时不会保持高阻态。

2.3 K9F1208U0M的接口控制方法

K9F1208U0M在应用时必须通过外部微控制器来控制其内容的读写，图2给出了K9F1208U0M与AT90S8515单片机接口的方法。

K9F1208U0M的数据总线与AT90S8515的数据口PA口相连，用单片机的地址高位引脚PC6作为K9F1208U0M的片选信号（CS）；PC5接K9F1208U0M的命令数据选择端（CMD/DATA），而PC4接K9F1208U0M的地址锁存允许端（ALE）。因此，对K0F1208U0M的访问就相当于访问地址分别为0xaf00、0x9f00、0x8f00的三个端口，分别对应K9F1208U0M的命令端口、地址端口、数据端口。因此，对于单片机而言，对K9F1208U0M的命令、地址和数据操作可通过不同的端口进行，简化了K9F1208U0M读写控制的难度。

2.4 读写操作流程

图3所示为K9F1208U0M的写时序流程。

由图3可看出，进行写操作时先要写入命令字80H，通知K9F1208U0M要进行写操作，然后顺序写入目的地地址和待写入的数据。应该注意的是，地址只需写入一次，便可以连续写入多个字节数据。地址指针的调整是由K9F1208U0M内部逻辑控制的，不用外部干预。写入操作是以页为单位（1～528字节）进行的，即每次连续写入能超过528个字节。这是由于K9F1208U0M的工作方式决定的：写入的数据先保存至Flash内部的页寄存器（528字节）中，然后再写入存储单元。数据写完之后还要给K9F1208U0M发出1个写操作指令10H，通知其将页寄存器中的数据写入存储单元，随后就应该对状态引脚进行查询。如果该引脚为低，表明此次写操作结束。最后的步骤是数据校验，如果采用了ECC校验模式，则此步骤可以省略。

其它操作如读操作、擦除操作等过程均与此类似，可参考相关的器件说明文档。限于篇，这里不再多述。

2.5 注意事项

在以K9F1208U0M为数据存储介质的系统设计中，需要注意无效块的问题。无效块即包含一个和多个无效数据位的块。由于结构方面的原因，一块（32页）中有一个无效位也会导致整个块无效。因此，系统必须在写入数据时避开无效块。出厂时，每片K9F1208U0M的无效块信息均保存在一个无效块信息表中，可以根据该表中的原始无效块信息识别无效块的位置。在K9F1208U0M的使用过程中，应随时对无效块情况进行检查和更新，以保证无效块表内容的准确性；同时，应该禁止任何试图擦除无效块信息表的操作。
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3 闪速存储器在图像采集记录系统中应用

图4是一种采用闪速存储器为图像记录介质的数字图像采集记录系统的原理框图。

在该系统中，通过光学镜头把像成在位于焦平面处的CMOS图像传感器（OV7620）的像面上。CMOS图像传感器对其进行空闲采用并数字化以后，直接输出分辨率为512×480的8位灰度数字图像数据。由于K9F1208U0M的读写时序无法与CMOS图像传感器配合，因此，需要在两者之间加一个静态缓存。这里使用的是HM62815（512×8位SRAM）。先把图像数据保存在静态缓存中，然后通过AVR单片机的控制，把图像转存到K9F1208U0M里。至于何时需要转存，则由AVR单片机根据外部控制命令接口传来的命令；同时，还要由CMOS图像传感器输出的行场同步时序信号来决定。

图像记录保存的最终目的是要显示出来，因此还需要把保存在闪速存储器K9F1208U0M中的图像数据读出。本系统中K9F1208U0M的图像数据是通过USB接口读出的。采用了AVR系列的AT90S8515单片机作为USB接口控制器，负责对与上位机通信用的USB接口进行配置及管理，此外，其主要的工作还包括对静态缓存、K9F1208U0M等进行读写控制。在上位机中采用Visual C++语言编写相应的图像数据采集软件，就能够实现通过USB总线对K9F1208U0M中图像数据的读取、显示及保存。

该图像采集系统输出的数字图像分辨率为512×480，而K9F1208U0M是64M×8位的闪速存储器；因此，最多可以存储272张图片，并且读写速度达到300kB/s，基本能够满足一般使用的要求。

4 结论

闪速存储器是图像采集记录系统中的记忆部分，对它的希望就是读写速度快、容量大以及操作方便。通过对Samsung公司采用NAND技术的闪速存储器K9F1208U0M进行的研究表明：K9F1208U0M器件与系统的接口十分简单、操作灵活方便、器件从硬件到软件均有多种保护、数据可靠性高、使用寿命长，为大容量固态图像存储器市场提供了最具成本效益的解决方案，因而在各种数字图像采集和存储应用领域具有广阔的应用前景。