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采用C51与插拔式FLASH闪存设计无纸记录仪

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作者:庄文斌 黄瑞莉 林颖时间:2006-12-30来源:今日电子收藏
ATMEL公司推出的带有看门狗功能的单片机AT89C55WD带有20K的程序存储器,是8051系列中一款较为先进的产品,其看门狗功能可以大大提高产品的稳定性,大容量的内部程序存储器可以容纳功能丰富的软件。

以往的许多无纸均采用3.5英寸软盘作为数据存贮介质,但软盘存贮的可靠性差、存储容量有限、成本较高等诸多缺点实在难以克服。

作为一种高科技的非易失性存储设备,首先在数码相机、PDA、移动电话等数字产品当中得到了应用,随着工艺的进步和价格的下降,逐步向其他应用领域扩展,其容量大、功耗低、速度快、不易受损等优点正受到人们越来越多的青睐,而且最大的好处是,随着技术水平的进步,的容量也在不断增加,目前已经达到128M,而接口方式并没有任何变化,这就避免了费时费力的重新设计。分为插拔式和贴片式,目前国内大部分厂家都采用贴片式即直接把FLASH闪存焊接于电路板上,这种应用方式就使FLASH闪存一旦焊好就无法更改和移动,而插拔式可以根据需要任意扩充并且携带方便,非常适合容量不确定和需要移动的应用。基于这些原因,我们采用了插拔式FLASH闪存作为无纸的存储设备。

下面简要介绍以C51为开发工具,以AT89C55WD单片机为核心,以插拔式FLASH闪存为存储器的无纸的设计和实现。

一、无纸记录仪总体布局

无纸记录仪所要实现的功能是这样的:记录仪有4个通道,每秒采样1次,每个通道每次采样需记录两个字节,根据各个通道的转储速率(从1至255可设定),把采样的数据写入外部数据存储器62256,一旦数据满512字节,就把512字节一次性写入FLASH闪存中。

记录仪总体功能图
 图1:记录仪总体功能图

二、系统电路构成

无纸记录仪电路由单片机AT89C55WD、液晶显示电路、A/D采集电路、FLASH闪存存储电路、时钟电路和看门狗电路组成,下面简要介绍各个组成部分。

1.单片机AT89C55WD及电路组成

AT89C55WD与MCS-51相兼容,可对内核进行1000次的电擦写,其电压、电流和功耗都比较小,带有20K的可重写快闪存储器和硬件看门狗定时器。

看门狗定时器是在系统软件崩溃后进行恢复的一种方法,WDT由14位计数器和看门狗复位特殊功能寄存器(WDTRST SFR)组成,在缺省设置下,系统复位时即关闭。要使WDT有效,用户必须向0A6H单元的WDTRST SFR顺序写入01EH和0E1H。当WDT有效,计数器每经过一个机器周期后加1,除了硬件或WDT溢出复位,没有任何方法可使WDT无效。当计数器溢出,WDT就在RST引脚产生一个复位的高脉冲。

要使WDT持续有效,就必须每隔一定时间往WDTRST写入01EH和0E1H来避免WDT溢出。当WDT的14位计数器计数至16383(3FFFH)时,计数器便溢出,引起设备的复位。这就意味着用户必须至少每16383个机器周期复位WDT一次。使WDT复位,必须向只写寄存器WDTRST写入01EH和0E1H。当WDT溢出时在RST引脚产生一个复位的高电平脉冲,持续时间为:98


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