一种环保设备运行记录仪的研制

2.3 大容量闪速存储器

记录仪要求具有掉电记忆的大容量数据存储器,通过比较测试,选用TI公司的闪速存储器FLASH-MEMORY TMS29F040(512KB 8-bit EEPROM)。记录仪除具有扩展512KB的闪速存储器外,还有多个I/O接口芯片,所需地址空间已超出51系列单片机常规64KB片外RAM空间。64KB的空间是由16根地址线决定的,它由P0口提供低8位,P2口提供高8位。要想扩大空间,只有增加地址线,如可将P1口线当作地址线。本系统中,扩展512KB的闪速存储器需增加3根地址线,而P1口线仅有P1.7可用。为此我们采用了图3所示的线选方法,实现了超大容量存储器扩展。

图3中的日历芯片DS12887、并行输出口74HC377(1、2、3)的地址与闪速存储器TMS29F040的地址重叠,但当置P1.7为“1”时,闪速存储器TMS29F040的片选信号无效,此时CPU可对上述I/O接口芯片操作。并行输出口74HC377(1)的输出Q0、Q1、Q2作为闪速存储器TMS29F040的高三位地址A16、A17、A18,输出Q3、Q4、Q5作为采样通道多路模拟开关的通道地址A、B、C。当CPU对闪速存储器TMS29F040操作时,先置P1.7为“1”,通过并行输出口74HC377(1)的Q0、Q1、Q2输出闪速存储器TMS29F040的高3位地址A16、A17、A18,然后清P1.7为“0”,选中闪速存储器TMS29F040,即可按常规方式进行编程。程序如下:

SETB P1.7

　　MOV A, #add 　;#add为闪速存储器TMS29F040的高3位地址。

　　MOV DPTR,#0FDFFH ;FDFFH 为并行输出口74HC377(1)的地址。

　　MOVX @DPTR,A

　　CLR P1.7 ......

2.4 通讯接口

根据记录仪具有“黑匣子”功能的特点,设计时为简化人机界面,仅保留必要的通道状态LED显示,记录仪各种初始化及记录数据抄取均通过串口通讯完成。采用MAXIM公司的MAX202单+5V电源RS-232接口芯片提供与PC通讯的标准RS-232电平。通讯分近程和远程两种方式,近程通讯直接通过标准RS-232口,而远程通讯则通过内置远传模块来实现。

3 软件设计

记录仪软件主要由采样滤波、数据记录、数据库管理、通讯管理等功能模块组成。

3.1 采样滤波模块

该模块根据设定的采样周期将八个通道的模拟信号经过A/D转换器输入到数据缓冲区内,通过平均值滤波算法滤除信号中的工频干扰,以提高记录数据的准确性。

3.2 数据记录模块

记录仪的八个通道均可自由设定为开关量、累积量或瞬时量通道,程序首先判断各通道的记录类型,然后根据通道类型对采样数据做相应处理以产生对应的运行记录。图4给出了该模块的流程图。