便携式仪器中现场数据非易失性存储的实现?

【摘　要】　提出了一种在便携式仪器中使用非易失性存储器存储重要数据的方法，以避免在使用RAM保存数据时由于电池失效带来的损失；同时，只需简单更换存储芯片，即可实现存储容量的扩增及重要数据的备份。
    关键词：非易失性存储，FLASHROM，单片机

1　引　言
　　目前使用的测量仪器，大多使用静态或动态RAM来存储数据，当系统电源关闭时，采用备用电池对RAM芯片供电，以保持所存储的数据。这些存储器均为易失性存储器，一旦备用电池耗尽或其电压下降到一定值，所存储的数据就会丢失；另外，由于外界干扰、电路故障及机械振动导致的接触不良等因素，也会造成电池故障，即使是时间很短的暂时性电池失效，也会损坏所存储的数据。当存储的数据非常重要时，如系统参数、测量参数等，这些关键参数的损坏，将直接影响到后续数据的准确测量。另外，有些数据的取样非常复杂，如地质勘探数据、岩土工程中的土质地质数据等，一旦数据丢失／或损坏，将造成人力物力的浪费，而时间上的延误更会导致巨大的经济损失。
　　基于上述原因，采用非易失性存储介质，可以很好地解决数据丢失问题。在我们研制的仪器中，采用非常廉价、而且容易购买的29系列FLASH ROM为存储介质，利用其掉电不丢失数据的特性，存储关键参数及重要数据。本文选用ATMEL公司的AT29C020FLASHROM存储器。
2　AT29C020芯片特点及读写时序分析
    AT29C020芯片容量为256K×8bit，采用5V电压写入，同时兼容TTL和CMOS电平，具有较低的功耗：片选选中状态下，工作电流为40mA，非选中状态下，电流仅为100μA。AT29C020具有2个8K的保护数据区，可以用特定的数据指令锁定和解锁保护数据区，保护数据区被锁定后，将不允许改写和擦除其中的数据。同时，其它区域的数据也可以采用软件保护，开启数据软件保护后，每次写入数据时，都要在写入数据前加上3字节的写入码，否则一切写入数据将被忽略。AT29C020将全部存储空间分为1024个区，每个区含有256个字节。读取数据时与常规存储器类似，读取周期为70ns。读取时序如图1所示。