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單片機片內(nèi)大容量EEPROM的一種巧妙應用

作者: 時間:2011-05-27 來源:網(wǎng)絡 收藏

引 言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/172734.htm

  MCS-51是目前國內(nèi)最廣泛的一種型。全球各生產(chǎn)廠商在MCS-51內(nèi)核基礎上,派生了大量的51內(nèi)核系列單片機,極大地豐富了MCS-51的種群。其中STC公司推出了STC89系列單片機,增加了大量新功能,提高了51的性能,是MCS-51家族中的佼佼者。早期的單片機控制系統(tǒng),采用單片機加片外配合,來存儲一些需要預置的重要參數(shù),并在數(shù)碼管上顯示出來。由于單片機控制的整流器要求實時性很強,而早期的寫周期在10 ms左右,因此運行參數(shù)的預置是在整流器待機的情況下進行的。而很多情況下需要在運行的同時記錄數(shù)據(jù),如用單片機控制的12脈波汽車電泳整流器要求在運行的同時實時記錄重要數(shù)據(jù),而且在掉電時不丟失。由于在12脈波整流器中運行的單片機程序,其周期必須小于1.67 ms(交流電網(wǎng)的1個周期是20 ms,除以12就是l_67 ms),這就要求實時記錄的時間在1ms以下甚至更短(考慮到程序的執(zhí)行時間)。經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn),目前很多達不到這個要求[1],即使時間最短的AT89S8252單片機片內(nèi)。EEP-ROM的寫周期也是2.5 ms。本文通過對EEPROM的,實現(xiàn)了整流器在線記錄數(shù)據(jù)的功能。

  1 尋找符合要求的單片機

  設備使用的是Atmel公司的AT89C52(40DIP封裝)單片機和EEPROM芯片2817A。要想在不改變原設備電路板的情況下完成要求的功能,就只能在兼容的MCS-51系列單片機中想辦法。AT89S8252片內(nèi)含有2 KB的EEPROM,經(jīng)編程測試發(fā)現(xiàn),它雖然能實時記錄數(shù)據(jù)并且斷電不丟失,但是在向片內(nèi)EEPROM中記錄1個數(shù)據(jù)時,能引起輸出電壓和電流的波動,不能滿足實際運行的需要。其原因是AT89S8252單片機片內(nèi)EEPROM的寫周期為2.5 ms,超過了1.67 ms的程序的執(zhí)行周期,從而影響了程序的正常運行。所以執(zhí)行周期是解決問題的關鍵。

  由參考文獻[2-3]知:STC89C51RC/RD+系列單片機片內(nèi)含有EEPROM(Data Flash),讀1個字節(jié)/編程1個字節(jié)/擦除1個扇區(qū)(512字節(jié))的時間分別為10/μs/60μs/10 ms。編程1個字節(jié)的時間為60μs,遠小于AT89S8252片內(nèi)EEPROM 2.5 ms的編程時間,這為解決問題提供了思路。

  2問題的解決

  單片機STC89C55RD+(40DIP封裝),其引腳、功能完全與AT89C52兼容,與MCS-51程序也兼容,片內(nèi)含有20KB的Flash程序存儲器,16KB的EEPROM數(shù)據(jù)存儲器。把原用于AT89C52中的程序?qū)懙絊TC89C255RD+中,放到原設備上運行,可長期穩(wěn)定地運行。經(jīng)修改的在整流器中運行的單片機程序,實時記錄一些數(shù)據(jù)到STC289C55RD+的EEPROM中,整流器可正常運行,但不能執(zhí)行扇區(qū)擦除操作。執(zhí)行扇區(qū)擦除操作將嚴重影響整流器的正常運行,引起輸出電壓和電流的很大波動。執(zhí)行扇區(qū)擦除操作時,從示波器來看整流器的輸出間斷了20 ms,電壓電流顯示很大的波動。用示波器捕捉到了EEPROM寫時的波形,輸出波形暫停了20 ms,1個周波電壓,電壓波形如圖1所示,不執(zhí)行扇區(qū)擦除操作時的波形如圖2所示。從圖中可以看出,問題得到了很好的解決。

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