采用C51与插拔式FLASH闪存设计无纸记录仪

1、采用c51与插拔式flash闪存设计无纸记录仪atmel公司推出的带有功能的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盛的软件。以往的许多无纸记录仪均采纳3.5英寸软盘作为数据存贮介质，但软盘存贮的牢靠性差、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，flash闪存首先在数码相机、pda、移动电话等数字产品当中得到了应用，随着工艺的长进和价格的下降，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，而且最大的益

2、处是，随着技术水平的长进，flash闪存的容量也在不断增强，目前已经达到128m，而接口方式并没有任何变幻，这就避开了费时费劲的重新设计。flash闪存分为插拔式和贴片式，目前国内大部分厂家都采纳贴片式即挺直把flash闪存焊接于板上，这种应用方式就使flash闪存一旦焊好就无法更改和移动，而插拔式可以按照需要随意扩充并且携带便利，十分适合容量不确定和需要移动的应用。基于这些缘由，我们采纳了插拔式flash闪存作为无纸记录仪的存储设备。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记录仪的设计和实现。一、无纸记录仪总体布局无纸记录仪所要实

3、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，按照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。图1：记录仪总体功能图总体功能图1所示。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，可对内核举行1000次的电擦写，其、和功耗都比较小，带有20k的可重写快闪存储器和硬

4、件看门狗定时器。看门狗定时器是在系统软件崩溃后举行复原的一种办法，wdt由14位计数器和看门狗复位特别功能寄存器（wdtrst sfr）组成，在缺省设置下，系统复位时即关闭。要使wdt有效，用户必需向0a6h单元的wdtrst sfr挨次写入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，没有任何办法可使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，就必需每隔一定时光往wdtrst写入01eh和0e1h来避开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

5、意味着用户必需起码每16383个机器周期复位wdt一次。使wdt复位，必需向只写寄存器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，持续时光为：98×tosc ，tosc=1/fosc。为了充分利用wdt，在要求防止wdt溢出复位时，应每隔一定周期写wdtrst一次。单片机at89c55wd通过p0口驱动液晶；通过t1输出作为ad7715的采样脉冲同时用p2.6引脚读入ad7715的采样数据；由于flash的8根数据线与地址线是复用的，用单片机的p0口通过一片74als244及tc4010bp将电平转化后与flash相连；用单片机的p2.4经

6、过74als32作为时钟ds1305的脉冲输入，int0与时钟的引脚6即int0相连，这样ds1305每秒产生中断信号作为ad7715采样的开头；通过把对时钟ds1305的脉冲输入作为看门狗x25045的输入，通过p2.6向x25045写入数据来实现看门狗功能。2.液晶显示电路在记录仪中用法hg16501点阵式液晶显示器，其内置有t6963c控制芯片，与单片机接口较为容易。3. a/d采集电路a/d采集电路主要由ad7715构成，该芯片是串行输入，三线接口，而4个通道的输入则选用了hcf4051。该电路主要是5v与3.3v之间的电平转换电路，本设计采纳三片tc4010bp来实现。4.电平转换电

7、路该电路主要是5v与3.3v之间的电平转换电路，本设计采纳三片tc4010bp来实现5.时钟电路系统时钟采纳串行时钟芯片ds1305，并用法motorola spi工作方式。ds1305的int0与单片机int0挺直相连，ds1305每秒产生中断启动ad7715举行采样。6.看门狗电路系统防复位的看门狗电路由可编程的x25045来实现，该芯片具有看门狗定时器、电压监控和eeprom三种功能，这种组合降低了系统的成本并节约了电路板空间。三、系统软件部分系统软件采纳c51语言与a51汇编语言混合编程，其中中断采样部分采纳a51汇编语言来编写。1.编程语言本系统采纳公司v6.10的c51编译器。a5

8、1是一个有通用特性机使用的重定位宏汇编器，能很好地与intel公司的masm51宏汇编兼容，支持模块化编程，可以便利地与高级语言接口，但与masm51还是有很大区分，主要是a51对许多masm51的寄存器都不支持，这一点需要注重。2.工作过程系统上电，对时钟、液晶显示器hg16501、ad7715芯片初始化后，主程序处于循环检测键盘的按键状态，并按照按键作相应处理，而采集部分是由cpu每秒产生中断来执行。四个通道采集后先向外部存储器62256写完512个字节后置写入允许，主程序一发觉写入允许置位，就将这512字节的数据写入flash闪存，同时把写允许复位。 由于软件是分级菜单结构，每进入下一级子菜单，都必需作同样的事，时钟读并显示，检查写flash闪存允许位是否置位，如置位，则把数据写入flash闪存，所以把它单独列为常规操作。主程序和常规操作的流程图比较容易，故略去。图2：中断采集流程图中断采集流程图2所示。四、c51及a51程序囫囵系统软件c51部分的源程序约70kb，中断部分的a51源程序约7.1kb，两部分编译衔接后产生的hex文件将近16kb，仅用了20