128Mb以上的串行闪存被认为是电子产品满足市场需求、增加更多功能的一个主要障碍。针对需要128Mb以上串行闪存的应用要求，美光科技推出一个简单的独一无二的扩容解决方案。这个解决方案可以把存储容量轻松地扩大到4G或更大，完全兼容现有的串行外设接口（SPI）协议，无需重新设计主芯片的硬件。该解决方案优于市场上现有的要求创建一个新的32位寻址模式的解决方案，因为创建新的寻址模式可能强迫设计人员修改软硬件。
SPI协议的优点与局限
凡是在今天市场上销售的独立串行闪存都采用基于3个地址字节的SPI协议。SPI协议的数据祯由多个字节（8位）组成，主要包括：1）一个指示闪存操作的操作码（8位）；2） 24位读写操作地址（3个字节） ，用于对所选存储区进行寻址；3） 如果写操作，在所选地址写入N x 8位数据（N = 1 … 256） 。SPI协议在嵌入式市场取得巨大成功，被所有的嵌入式串行闪存接受。升级应用无需修改硬件是在闪存内采用SPI协议的一个主要好处，因为不同闪存容量可以共用同一种封装和引脚排列方式（8引脚）。
不过，如果这个协议不能用于存储密度超过128Mb应用时，那么其优点就会荡然无存。因为SPI协议使用3个地址字节的祯通信，所以系统最大寻址空间被限制在128Mb。存储密度在256Mb或更高的闪存要求SPI协议增加额外的字节。协议的修改可能迫使所有的设计人员（特别是需要使用128Mb存储器的芯片组厂商）重新设计硬件。此外，若想把存储密度提高到256Mb或更高，他们无法升级现有的代码存储器为128Mb（3个地址字节）的应用。
增加存储密度的解决方案
因为这个原因，设计人员一直在寻找一个有效的解决办法，只需对软硬件稍加修改，即可把存储器密度提高到128Mb。有一个提议是开发一个支持更高寻址密度的32寻址模式，增加2种命令以解决24位与32位之间的转换问题。然而，这种方法需要在24寻址机制的基础上修改现有的软件，协议变化可能迫使设计人员重新设计主芯片的硬件。
美光科技的串口闪存产品阵容，存储密度从1/2Mb一直延伸到128Mb，现在该公司提出一个简单的解决方案，可以帮助设计人员解决存储密度提升问题。这个解决方案基于美光最新推出的N25Q256闪存，该方案的最大亮点是在采用相同的SPI协议情况下，不仅能够满足256Mb应用的需求，还能满足512Mb到32Gb的需求。
这个解决方案采用一个叫做扩展地址寄存器（EAR）的n-位寄存器，可以把寻址空间扩展到传统的3个字节（24位）以上。主机可以使用一个专用指令写寄存器（上电后寄存器进入00……0b默认状态）。这样，存储器被外部视为n个以128Mb为单位的存储段，该寄存器的内容可以对每个段进行寻址。
扩展地址寄存器
· 以传统方式写前3个地址字节（A［23:0］） （图2给出一个读存储器模式操作示例）。
·第4个地址字节被预存在一个n位寄存器内。该寄存器具有以下特点：支持一条专用的写指令（C5h）；以协议速度通信，是一个逻辑寄存器（触发器）；默认条件（在上电后）是00h；在执行一条专用读存储器命令（C8h）后，可以查看寄存器内容；8位寄存器的最大寻址空间是32Gb，但是还可以扩展。
扩展地址寄存器的控制命令如图所示3 。
实例分析
1、以一个闪存为例：
· 256Mb可以视为2个128Mb闪存模块；
·所有默认操作都从最低有效位开始，除非EAR的0位被预置1。
2 、以一个闪存为例：
· 512Mb可以视为4个128Mb闪存模块；
·所有默认操作都从最低有效位开始，除非EAR的1位和0位被预置01或10或11。
128Mb以上的串行闪存被认为是电子产品满足市场需求、增加更多功能的一个主要障碍。针对需要128Mb以上串行闪存的应用要求，美光科技推出一个简单的独一无二的扩容解决方案。这个解决方案可以把存储容量轻松地扩大到4G或更大，完全兼容现有的串行外设接口（SPI）协议，无需重新设计主芯片的硬件。该解决方案优于市场上现有的要求创建一个新的32位寻址模式的解决方案，因为创建新的寻址模式可能强迫设计人员修改软硬件。
SPI协议的优点与局限
凡是在今天市场上销售的独立串行闪存都采用基于3个地址字节的SPI协议。SPI协议的数据祯由多个字节（8位）组成，主要包括：1）一个指示闪存操作的操作码（8位）；2） 24位读写操作地址（3个字节） ，用于对所选存储区进行寻址；3） 如果写操作，在所选地址写入N x 8位数据（N = 1 … 256） 。SPI协议在嵌入式市场取得巨大成功，被所有的嵌入式串行闪存接受。升级应用无需修改硬件是在闪存内采用SPI协议的一个主要好处，因为不同闪存容量可以共用同一种封装和引脚排列方式（8引脚）。
不过，如果这个协议不能用于存储密度超过128Mb应用时，那么其优点就会荡然无存。因为SPI协议使用3个地址字节的祯通信，所以系统最大寻址空间被限制在128Mb。存储密度在256Mb或更高的闪存要求SPI协议增加额外的字节。协议的修改可能迫使所有的设计人员（特别是需要使用128Mb存储器的芯片组厂商）重新设计硬件。此外，若想把存储密度提高到256Mb或更高，他们无法升级现有的代码存储器为128Mb（3个地址字节）的应用。
增加存储密度的解决方案
因为这个原因，设计人员一直在寻找一个有效的解决办法，只需对软硬件稍加修改，即可把存储器密度提高到128Mb。有一个提议是开发一个支持更高寻址密度的32寻址模式，增加2种命令以解决24位与32位之间的转换问题。然而，这种方法需要在24寻址机制的基础上修改现有的软件，协议变化可能迫使设计人员重新设计主芯片的硬件。
美光科技的串口闪存产品阵容，存储密度从1/2Mb一直延伸到128Mb，现在该公司提出一个简单的解决方案，可以帮助设计人员解决存储密度提升问题。这个解决方案基于美光最新推出的N25Q256闪存，该方案的最大亮点是在采用相同的SPI协议情况下，不仅能够满足256Mb应用的需求，还能满足512Mb到32Gb的需求。
这个解决方案采用一个叫做扩展地址寄存器（EAR）的n-位寄存器，可以把寻址空间扩展到传统的3个字节（24位）以上。主机可以使用一个专用指令写寄存器（上电后寄存器进入00……0b默认状态）。这样，存储器被外部视为n个以128Mb为单位的存储段，该寄存器的内容可以对每个段进行寻址。
扩展地址寄存器
· 以传统方式写前3个地址字节（A［23:0］） （图2给出一个读存储器模式操作示例）。
·第4个地址字节被预存在一个n位寄存器内。该寄存器具有以下特点：支持一条专用的写指令（C5h）；以协议速度通信，是一个逻辑寄存器（触发器）；默认条件（在上电后）是00h；在执行一条专用读存储器命令（C8h）后，可以查看寄存器内容；8位寄存器的最大寻址空间是32Gb，但是还可以扩展。
扩展地址寄存器的控制命令如图所示3 。
实例分析
1、以一个闪存为例：
· 256Mb可以视为2个128Mb闪存模块；
·所有默认操作都从最低有效位开始，除非EAR的0位被预置1。
2 、以一个闪存为例：
· 512Mb可以视为4个128Mb闪存模块；
·所有默认操作都从最低有效位开始，除非EAR的1位和0位被预置01或10或11。
3、在闪存内的快速读操作示例
第1种情况从第1个存储块开始寻址：
· 开始串行输入：0Bhex + 3个地址字节 + 1个假时钟周期字节；
· 输出端将收到128Mb以下闪存的从所发送的3个地址开始的数据；
·如果芯片保持选择状态，地址数值在内部自动加1，输出数据还能与超过128Mb的存储空间关联 （用同一个指令可以把整个 256Mb内容下载）。
第2种情况从第2个存储块开始寻址：
· 开始第1个串行输入：WEAR指令（C5h） + 1个数据字节（xxxxxxx1b）；
·开始第2个串行输入：0Bhex + 3个地址字节 + 1个假时钟周期字节；
· 输出端将收到128Mb以上闪存的从所发送的3个地址开始的数据；
·如果芯片保持选择状态，地址数值在内部自动加1，输出数据还能与小于128Mb的存储空间关联 （存储器地址反转机制在整个 256Mb内有效）；
·从现在起，发送的所有指令都与128Mb以上的空间关联，直到发送一条新的WEAR指令（数据字节 = xxxxxxx0b）为止。
本文小结
从设计角度看，扩展地址寄存器是一个简单的解决方案。它完全兼容现有的SPI协议，支持128Mb以上的寻址空间（存储单元更小的闪存与超过128Mb的闪存可以共存在一条总线上，而且一个控制器可以访问两个存储器）；软件修改量很小，硬件无需修改；存储容量直接扩大到4G或更高。