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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。１６位單片機以其適于高速控制場合及功能多等優點已在工業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。
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。在連續的指令之間，ＣＳ信號必須持續至少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。故該指令必須在所有編程模式前執行，一旦該指令執行后，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，且需經過一段時間方可穩定。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。
３ ＡＴ９３Ｃ５６的應用
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
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