Programación de chips de memoria en serie

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Los chips de memoria no volátiles con entrada y salida de datos en serie se usan ampliamente hoy en día para almacenar modos establecidos y configuraciones fijas en televisores, radios y otros electrodomésticos. Al repararlo, a menudo es necesario leer el contenido de dichos microcircuitos o escribirles nuevos datos. Por lo general, esto se hace con la ayuda de dispositivos especiales: programadores. Pero para programar uno o dos microcircuitos en condiciones de aficionados, no es rentable comprar un programador bastante caro. Una computadora personal normal funcionará bien.

Uno de los chips de memoria no volátil más comunes es el AT93C46 de ATMEL. Para comunicarse con el microcontrolador, está equipado con una interfaz en serie, que consta de solo tres buses de un solo bit SK (sincronización), D1 (entrada de datos) y DO (salida de datos). Estos buses están conectados en paralelo a todos los nodos del dispositivo con dicha interfaz. Los datos se transmiten bit a bit. acompañando cada bit con un pulso de reloj SK.

El chip AT93C46 también proporciona entradas CS (selección de chip) para cambiarlo al estado activo y ORG (organización). Si este último está conectado a una fuente de alimentación, se forman 64 celdas de memoria de dieciséis bits en el microcircuito, si con un cable común: 128 celdas de ocho bits.

Para leer contenido o programar usando una computadora, el chip AT93C46 debe estar conectado al zócalo del puerto LPT1 o LPT2, como se muestra en la figura. Dado que la entrada ORG del microcircuito está conectada a un cable común, la organización de la memoria es de ocho bits. Se recomienda aplicar el voltaje de +5 V desde una fuente externa, pero puede usar cualquier línea de salida libre del puerto configurando un nivel lógico alto mediante programación.

Programación de chips de memoria en serie

El programa de servicio que se muestra en la tabla está escrito en BASIC (compilador Power Basic versión 2.10f). El programa comienza solicitando el número de puerto al que está conectado el chip. Dependiendo de la respuesta del operador de la variable puerto, se suelda el valor de la dirección base del puerto seleccionado: 888 (hexadecimal 378H) para LPT1 o 632 (hexadecimal 278H) para LPT2. El comando out port.0 establece todos los pines del bus de datos del puerto en un voltaje lógico bajo.

A continuación, se le pide al operador que seleccione el modo de lectura de datos del chip o escritura en él e ingrese el nombre del archivo en el que se guardará la información leída o se ubicará la información preparada para escribir. Aquellos que utilicen otras versiones de BASIC deben saber que la sintaxis de los operadores para trabajar con archivos puede ser diferente. El programa no solo guarda los datos leídos del chip o escritos en él en un archivo o los lee, sino que también los muestra en la pantalla del monitor en forma de volcado hexadecimal. Los procedimientos para leer y escribir datos son algo diferentes, pero utilizan las mismas operaciones para "comunicarse" con el microcircuito, diseñadas en el programa como funciones:

cs(num) establece el nivel lógico de la señal aplicada a la entrada CS del chip de memoria, de acuerdo con el valor de su parámetro (0 o 1);
sk(num) realiza una operación similar para la entrada SK;
skout genera un pulso de reloj;
del y del1 forman intervalos de tiempo iguales, respectivamente, a la duración de los pulsos de reloj y las pausas entre ellos. La frecuencia de reloj máxima para diferentes modificaciones del chip AT93C46 puede estar en el rango de 0.25 a 2 MHz, el mínimo es cero. Si es necesario, la frecuencia de los pulsos generados por la computadora se puede cambiar configurando otros valores límite para la variable i en las funciones del y del1;
shiftin lee un byte de datos de la salida DO del chip;
dinchip(num). shiftout(dirección) y shiftoutd(odata) se utilizan para escribir información en el chip a través de la entrada DI. El primero pone un bit en él, cuyo valor está especificado por el parámetro num. El segundo escribe una dirección de siete bits, el último escribe un byte de datos.

La unidad de control interna del chip AT93C46 recibe y ejecuta comandos desde la línea DI. Cada instrucción comienza con un bit de inicio de lógica 1, seguido de dos bits de código de operación y el número requerido de memoria y bits de dirección de datos. Antes de dar cada comando, la entrada CS debe configurarse en un nivel lógico alto, después de su finalización, en uno bajo.

La instrucción de lectura de datos (READ) tiene un código de operación de 10 seguido de una dirección de ubicación. En respuesta, el microcircuito emitirá el byte de datos DO almacenado en la dirección especificada, que se puede leer mediante la función shiftin.

Después de encender la alimentación, el chip AT93C46 cambia automáticamente a un modo en el que está prohibido borrar y escribir datos, lo que evita su daño accidental. Así que antes. Para escribir datos en él, debe habilitar esta operación emitiendo el comando EWEN - Habilitar borrado/escritura. Su código de operación es 00 seguido de la dirección 11 xxxxx. Los valores de los últimos cinco bits de la dirección no son analizados por el comando EWEN y pueden ser cualquier cosa. Una vez dado, el comando EWEN es válido hasta que sea cancelado por un comando especial o hasta que se apague el microcircuito.

El comando de escritura (ESCRIBIR) tiene el código de operación 01 seguido de la dirección de ubicación y el byte de datos que se escribirá. Habiendo recibido dicho comando, el dispositivo de control comienza a ejecutar un ciclo de registro interno, cuya duración no es superior a 10 ms. Hasta que finaliza, el microcircuito no responde a nuevos comandos. Si en este momento se aplica un pulso bajo lógico corto a la entrada CS, la salida DO se establecerá y permanecerá baja hasta que se complete el ciclo. Tan pronto como sea alto, debe configurar la entrada CS baja. después de lo cual el chip está listo para recibir nuevos comandos. Si el pulso mencionado no se aplica a la entrada CS o se aplica después de que se completa el ciclo de escritura, el estado de salida DO seguirá siendo de alta impedancia.

Además de los comandos considerados, existen otros: prohibir borrar/escribir (EWDS), escribir una constante en todas las celdas de memoria (WRAL), borrar todas las celdas de memoria (ERAL). En la práctica, se utilizan relativamente raramente. Puede encontrar una descripción de todos los comandos, así como otros detalles del diseño y funcionamiento del chip AT93C46 en [1, 2].

(haga clic para agrandar)

El programa descrito con modificaciones menores se puede usar para programar cualquier chip de memoria de la familia АТ9Схх configurando el rango de direcciones apropiado. Por ejemplo, el chip AT93C56 contiene 256 y AT93C66: 512 celdas de memoria de ocho bits.

93X16.EXE - una versión del programa diseñada para funcionar con el chip AT93C46 en un modo de dieciséis bits (la entrada ORG está conectada a una fuente de alimentación).

Literatura

Libro de datos de memoria no volátil. - ATM EL. mayo de 1996.
Grebnev V. V. Chips de memoria no volátil de ATMEL. - S.-Pb.: EFO. 1997.

Autor: A.Goncharenko, Odessa, Ucrania

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