采用C51與插拔式FLASH閃存設(shè)計(jì)無紙記錄儀

以往的許多無紙記錄儀均采用3.5英寸軟盤作為數(shù)據(jù)存貯介質(zhì)，但軟盤存貯的可靠性差、存儲(chǔ)容量有限、成本較高等諸多缺點(diǎn)實(shí)在難以克服。

作為一種高科技的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，FLASH閃存首先在數(shù)碼相機(jī)、PDA、移動(dòng)電話等數(shù)字產(chǎn)品當(dāng)中得到了應(yīng)用，隨著工藝的進(jìn)步和價(jià)格的下降，逐步向其他應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展，其容量大、功耗低、速度快、不易受損等優(yōu)點(diǎn)正受到人們?cè)絹碓蕉嗟那嗖A，而且最大的好處是，隨著技術(shù)水平的進(jìn)步，FLASH閃存的容量也在不斷增加，目前已經(jīng)達(dá)到128M，而接口方式并沒有任何變化，這就避免了費(fèi)時(shí)費(fèi)力的重新設(shè)計(jì)。FLASH閃存分為插拔式和貼片式，目前國內(nèi)大部分廠家都采用貼片式即直接把FLASH閃存焊接于電路板上，這種應(yīng)用方式就使FLASH閃存一旦焊好就無法更改和移動(dòng)，而插拔式可以根據(jù)需要任意擴(kuò)充并且攜帶方便，非常適合容量不確定和需要移動(dòng)的應(yīng)用?；谶@些原因，我們采用了插拔式FLASH閃存作為無紙記錄儀的存儲(chǔ)設(shè)備。

下面簡(jiǎn)要介紹以C51為開發(fā)工具，以AT89C55WD單片機(jī)為核心，以插拔式FLASH閃存為存儲(chǔ)器的無紙記錄儀的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

一、無紙記錄儀總體布局

無紙記錄儀所要實(shí)現(xiàn)的功能是這樣的：記錄儀有4個(gè)通道，每秒采樣1次，每個(gè)通道每次采樣需記錄兩個(gè)字節(jié)，根據(jù)各個(gè)通道的轉(zhuǎn)儲(chǔ)速率（從1至255可設(shè)定），把采樣的數(shù)據(jù)寫入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256，一旦數(shù)據(jù)滿512字節(jié)，就把512字節(jié)一次性寫入FLASH閃存中。


　圖1：記錄儀總體功能圖

二、系統(tǒng)電路構(gòu)成

無紙記錄儀電路由單片機(jī)AT89C55WD、液晶顯示電路、A/D采集電路、FLASH閃存存儲(chǔ)電路、時(shí)鐘電路和看門狗電路組成，下面簡(jiǎn)要介紹各個(gè)組成部分。

1.單片機(jī)AT89C55WD及電路組成

AT89C55WD與MCS-51相兼容，可對(duì)內(nèi)核進(jìn)行1000次的電擦寫，其電壓、電流和功耗都比較小，帶有20K的可重寫快閃存儲(chǔ)器和硬件看門狗定時(shí)器。

看門狗定時(shí)器是在系統(tǒng)軟件崩潰后進(jìn)行恢復(fù)的一種方法，WDT由14位計(jì)數(shù)器和看門狗復(fù)位特殊功能寄存器（WDTRST　SFR）組成，在缺省設(shè)置下，系統(tǒng)復(fù)位時(shí)即關(guān)閉。要使WDT有效，用戶必須向0A6H單元的WDTRST　SFR順序?qū)懭?1EH和0E1H。當(dāng)WDT有效，計(jì)數(shù)器每經(jīng)過一個(gè)機(jī)器周期后加1，除了硬件或WDT溢出復(fù)位，沒有任何方法可使WDT無效。當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出，WDT就在RST引腳產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位的高脈沖。

要使WDT持續(xù)有效，就必須每隔一定時(shí)間往WDTRST寫入01EH和0E1H來避免WDT溢出。當(dāng)WDT的14位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至16383（3FFFH）時(shí)，計(jì)數(shù)器便溢出，引起設(shè)備的復(fù)位。這就意味著用戶必須至少每16383個(gè)機(jī)器周期復(fù)位WDT一次。使WDT復(fù)位，必須向只寫寄存器WDTRST寫入01EH和0E1H。當(dāng)WDT溢出時(shí)在RST引腳產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位的高電平脈沖，持續(xù)時(shí)間為：98