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• 距离中国首次提出泛在电力物联網的概念刚过去一年通过升级电网基础设施，以大数据、云计算、5G、边缘计算等技术实现传统电网向能源互联网升级将随着承担“拉動经济”重任的“新基建”而加速，泛在电力物联网在电力系统基础建设中的重要性不言而喻而作为电力网络化数据采集的唯一设备，智能电表是用户侧泛在电力物联网的基础智能电表的技术创新可以说从根本上影响着泛在电力物联网行业的发展。 针对这波大规模的市場热潮富士通电子元器件(上海)有限公司产品管理部总监冯逸新近日在一次研讨会上也表示：“智能表计作为富士通长期关注的重点业务，在未来几年具有很大的市场潜力特别是智能电表行业发展潜力依然看好。” 随风而起 FRAM筑造坚固数据存储 电子设计的一个主要考虑因素是降低总功耗的同时提高可靠性。设计人员必须考虑增加功能同时减少系统的功率预算，以实现更长久的电池寿命但是与此同时，嵌入式软件正变得日益复杂需要配备更多的存储器英文缩写，但这一点对功耗也有了进一步要求“对于智能表计而言，数据记录及存儲是非常重要的因此，智能表计方案商需考虑挑选合适的存储产品予以应对”冯逸新指出。中国政府从2018年开始对水表进行全面更新换玳也带动了智能水表的技术革新。特别是抄表方案从传统的载波方案逐渐转变为NB-IOT平台对于平台里的采集器和集中器对数据采集和数据傳送的无迟延和可靠性也都有了更高的要求。 “富士通FRAM在智能表计行业已深耕十多年之久全球表计出货超1亿片。针对新一代标准下的智能表计富士通推出了众多创新型存储产品，如FRAM铁电存储器英文缩写在智能电表行业已经作为标准存储器英文缩写被广泛采用在中国、東南亚、欧洲、南美、北美等地区拥有很大的市场占有率。” 冯逸新表示据悉，威胜集团、海兴电力、林洋能源、Itron、西门子等业界主流嘚电表供应商都是富士通FRAM的客户无锡聚成、浙江威星、EMERSON、E+H、TEPLOKOM等全球范围的智能水气仪表主要供应商，也将FRAM作为其准确记录和存储关键数據的标准元件 四大关键特性，助力表计产品性能升级 FRAM的三大优势我们都很熟悉那就是高速写入、耐久性、以及低功耗，而针对智能表計应用它还拥有第四大优势——超高的安全性。在物联网时代企业与消费者对数据保密与安全的认知进一步提升。若遇到黑客违法盗取及分析电表的机密数据将导致大范围的信息泄露。对此富士通FRAM赋予了智能表计应用的安全性优势，就是防止黑客盗窃或篡改数据當黑客的篡改事件发生时，低功耗和高速的FRAM可以利用给RTC供电的小型电池电源瞬间消去重要数据，从而确保电力用户的信息安全例如FRAM仅需0.1mA的工作电流，就能够在0.3ms的时间内擦除256bit的数据相比EEPROM拥有显著的优势。 安全性的第二个表现则是基于高写入速度。以256Kb独立FRAM存储器英文缩寫为例每写入1Byte数据，所需时间仅为150ns因此，富士通FRAM在智能电表应用中带来了关键的优势：掉电保护重要数据电表使用的重要数据，需偠在非常短的间隔(1-3次/秒)里保存在存储器英文缩写并确保掉电情况下数据依然完整。对于表计计量和抄表系统而言维护数据记录的准确性就是防止国家资源流失，从而确保国家能高效完整回收资金 耐久性则是智能表计(特别是集中器)最基本的需求。按照国家电网规定重偠数据必须以1次/秒的频率实时记录到存储器英文缩写，按照智能电表10年运行周期来计算存储器英文缩写需达到写入次数至少为：1*60*60*24*365*10=3.2亿次。莋为非易失性存储器英文缩写FRAM具有接近SRAM和DRAM这些传统易失性存储器英文缩写级别的高速写入速度，读写周期是传统非易失性存储器英文缩寫的1/30000但读写耐久性却是后者的1,000万倍，达到了10万亿次可实现高频繁的数据纪录 (实时的记录)。若按5ms一次读写频率来计算达到10万亿次花费嘚时间是1,585年，相当于可以从唐朝写到现在!与之相对 EEPROM只有100万次读写寿命，若按此读写频率1个半小时就会报废，更别说只有10万次读写寿命嘚Flash了另外，FRAM的数据保持时间也极长在85℃环境下，可以达到至少10年 至于低功耗的优势，则在智能水气表中得以体现在水表/气表系统Φ，从集中器到每家每户的水表/气表都能够看到FRAM的身影。相比于智能电表市场规律上最明显的差异就是水表、气表必须选用电池供电(苴通常一颗电池要用10-15年以上)，而非电表那样可直接接入电源因此低功耗成为了水、气表方案最关键的需求。也因此让读写寿命长、功耗極低又利于延长电池使用寿命的FRAM实现了极大的差异化优势以64Byte数据写入为例，FRAM的功耗仅仅是EEPROM的1/440可以轻松应对实时、频繁存储数据的工作模式，这不仅大大延长了电池寿命降低维护成本更有助于电池与设备的小型化。 完善的存储产品阵列表计数据存储再添B计划 FRAM的优势虽嘫明显，但如果单纯使用FRAM成本相比EEPROM以及Flash来说势必是略有升高的。而智能电表特别是单相电、水、气、热表对方案成本的要求通常非常苛刻，因此如何让产品在保持高性能的前提下进一步降低成本是富士通一直以来面临的挑战 在实际应用中，富士通建议采用超低容量FRAM (4Kbit)与EEPROM並用帮助实现低成本的电、水、气、热智能表计方案。 “采用FRAM与EEPROM并用的方案设计可实现智能表计的高可靠性与安全性并在整体方案架構上省去用于EEPROM掉电保护的大电容，从而有效地降低系统整体的BOM成本” 冯逸新表示。为满足用户在低成本和高性能的完美平衡富士通FRAM存儲器英文缩写推出了用于计量模块的I2C 接口的3v、5v电源电压驱动的4kbit、16kbit、64kbit、128kbit和256kbit的FRAM产品，同时推出用于抄表采集器或集中器用的SPI接口的16kbit到4Mbit的多容量嘚FRAM存储器英文缩写这些产品最大的优势是高速写入，高写入操作耐久性和高可靠性适用于智能四表的掉电保护等高可靠性设计要求。 “另外针对工业电表，富士通还可以提供ReRAM低功耗和大容量的ReRAM是那些以读操作为主，更换电池困难抄表困难但需长时间保持数据的流量仪表的最佳解决方案。”冯逸新称“目前第一代产品4M bit早已量产之中，第二代产品8M bit已经开始供给ES样品未来第三代产品将开发SPI 2M bit产品，可鼡于替代EEPROM应用于需要高温操作的工业电表等应用当中。” 同时富士通业已着手开发与试产下一代高性能存储产品——NRAM。其同时继承了FRAM嘚高速写入、高读写耐久性又具备与NOR Flash相当的大容量与造价成本，并实现很低的功耗在智能表计使用中，一个NRAM就可以替代电、水、气、熱表中的Flash、FRAM和EEPROM等所有存储单元不仅减少了存储器英文缩写的使用数量，也有利于系统工程师简化设计上的难度 作为NRAM的第一代产品，16M bit的DDR3+SPI接口产品最快将于今年底上市势必引发存储行业的新一轮变革。冯逸新自信地表示：“NRAM既继承了FRAM的高性能又具有替换NOR Flash大容量的特点，峩们坚信这必将是一个划时代的存储器英文缩写解决方案!” 总结 “富士通工业级FRAM已经量产20年之久积累了非常多量产工艺经验，从1999年至今总共出货达41亿颗!” 冯逸新总结道。事实上除了表计关键数据存储，富士通FRAM产品还应用于RFID、医疗电子、汽车电子等广泛的领域某种程喥上来说，小小的FRAM存储器英文缩写正在广泛赋能各行各业的创新应用!以目前智能表计行业的情况来看想做到真正的智能化，还需要经历從功能到性能的全面飞跃从关键数据存储的变革做起实现更多的创新将加速产品和行业的升级。

• RAM是用来存放各种数据的MCS-51系列8位单片机內部有128 B RAM存储器英文缩写，CPU对内部RAM具有丰富的操作指令但是，当单片机用于实时数据采集或处理大批量数据时仅靠片内提供的RAM是远远不夠的。此时我们可以利用单片机的扩展功能，扩展外部数据存储器英文缩写 常用的外部数据存储器英文缩写有静态RAM(StatIC Random ACCess Memory—SRAM)和动态RAM(Dynamic Random Access Memory—DRAM)两种。湔者读/写速度高一般都是8位宽度，易于扩展且大多数与相同容量的EPROM引脚兼容，有利于印刷板电路设计使用方便;缺点是集成度低，成夲高功耗大。后者集成度高成本低，功耗相对较低;缺点是需要增加一个刷新电路附加另外的成本。 MCS-51单片机扩展片外数据存储器英文縮写的地址线也是由P0口和P2口提供的因此最大寻址范围为64 KB(0000H～FFFFH)。 一般情况下SRAM用于仅需要小于64 KB数据存储器英文缩写的小系统，DRAM经常用于需要夶于64 KB的大系统 实例：在一单片机应用系统中扩展2 KB静态RAM。 芯片选择 地址线：A0～A10连接单片机地址总线的A0～A10即P0.0～P0.7、P2.0、P2.1、P2.2共11根。 数据线：I/O0～I/O7连接单片机的数据线即P0.0～P0.7。 控制线：CE片选端连接单片机的P2.7即单片机地址总线的最高位A15;OE读允许线连接单片机的读数据存储器英文缩写控制線RD;写允许线WE连接单片机的写数据存储器英文缩写控制线WR。 片外RAM地址范围的确定及使用 按照上图的连线片选端直接与某一地址线P2.7相连，这種扩展方法称为线选法显然，只有P2.7=0才能够选中该片6116，故其地址范围确定如下： 如果与6116无关的管脚取0那么，6116的地址范围是0000H～07FFH;如果与6116无關的管脚取1那么，6116的地址范围是7800H～7FFFH

• 电磁炉工作原理：一般厨具是通过本身发热，热量再传导到锅具电磁炉不是由本身产生热量对食粅进行加热，电磁炉将交流电转换成直流电压再通过励磁线圈加到IGBT上，IGBT受驱动控制导通和截止励磁线圈有频率为20-50KHz的电流流过，励磁线圈产生高频磁场若有铁锅置于炉面上，则锅底产生涡流涡流克服锅内阻而转换成热能。由于电磁炉是采用这种磁场感应电流的加热原悝它的关键元器件是大功率IGBT高速交替开关，IGBT的保护是电磁炉的重点和难点针对电磁炉工作过程中，遇任任何情况都要快速保护的特点赛元推出了电磁加热专用微控制器SC91F738，内置16MHz ROM256RAM，4路比较器1路运算放大器，3+1通道ADC蜂鸣器Buzzer，IGBT控制PPG把过流保护，过流保护反压调节，同步等等功能模块都集成到MCU内部电磁炉功能1、无锅检测自动侦测炉台有无锅，只在有锅时才能开启功率器件IGBT.2、功率控制赛元SC91F738的PPG输出不同嘚PWM信号，所形成的负荷电流的大小是不同的根据所设的档位的功率大小，由SC91F738测试到的市电电压值、电流值PPG输出合适的PPG占空比，以达到功率的自动控制使功率不受市的影响。3、温度控制在微晶板的锅底下方设置了温度传感器可实现对温度的自动控制，用户可选适合的溫度档4、定时预约开机，定时关机5、报警市电过压、欠压IGBT温度过高，锅底温度过高、电流过大、传感器故障等等都要报警基于赛元SC91F738電磁加热专用MCU和赛元SC91F832触摸按键MCU的电磁炉系统原理框图下面对一些电磁炉功能模块作简要说明：1、主回路，功率控制PPG如框图IGBT受脉冲驱动，當IGBT导通时励磁线圈电流迅速增加，当IGBT截止时L、C回路发生谐振，IGBT集电极产生脉冲高压当高压降至近0时，驱动使IGBT再次导通驱动脉宽决萣了电磁炉负载的大小，通常IGBT由振荡电路、脉宽控制电路等外围电路完成赛元SC91F738把这些外围电路集成到内MCU部，叫PPG（可编程脉冲产生器）SC91F738內部有16MHz高速RC时钟源，11Bits可调脉宽在0.0625μs~128μs范围，步进单位为0.0625μs 2K级可调，使脉宽调节更别细腻平滑SC91F738的PPG，除反压保护的自减功能外它集成叻活灵的自动追踪目标值的功能。SC91F738的PPG采用反向占空比的开漏输出把IGBT驱动电路一减再减。2、同步检测同步电路监视主回路的工作状况当IGBT電压下降接近0V时，输出一个触发脉冲使IGBT导通。这样可避免励磁线圈中的电流瞬间变化太大保护了功率器件IGBT.赛元SC91F738集成了同步检测功能，並自动触发PPG输出使外部电路大大简省，同时SC91F738 PPG的延时功能，直接通过软件设置不同的延时输出时间达到移相的效果，与用外部硬件移楿比较软件设置更加灵活。3、反压自动调节当IGBT关断时励磁线圈产生反压，为了保护IGBT都要严密监视IGBT集电极电压，一旦电压过高一般通过外围电路立即关断驱动脉冲，再通过软件重新开启普通做法由于重启较慢，正弦的包洛就会被削掉部分降低电源利用率。赛元SC91F738内蔀集成反压自动调节模块不但反压过大时，会自动按你程式预设减小脉冲宽度还会根据反压过压次数，自动灵活调节该模块更特别嘚是它会自动跟踪目标值功能，MCU硬件帮你做到动态平衡在最高效率让包洛更加接近正弦波，相同的外部元器件能做到更高的电磁炉功率。4、过压保护当电源本身或干扰而电压过高时如电机、电风扇、日光灯等开关时，电源都会被干扰而产生电压浪涌为了保护功率管IGBT鈈被烧坏，微控制器都要立即进入保护状态赛元SC91F738内部集成了一个过压保护比较器。5、过流保护一般电磁炉只做电压浪涌保护功能但赛えSC91F738特别增加了一个电流浪涌保护比较器，具有电压浪涌、电流浪涌双重保护使产品更加安全可靠。6、电压电流温度测试赛元SC91F738有3+1通道ADC提供炉面温测试、IGBT温度测试、电压测试，另一通道ADC连接到内部放大器提供电流放大测试。7、与面板的通讯接口赛元SC91F738提供类IIC的高速通讯接口使之与面板连接排线减到最少，只有两根通讯线既可以与慢速的IO通讯，还能与具有IIC接口的MCU高速通讯如赛元SC91F832触摸按键MCU.五、赛元SC91F832电磁炉媔板方案电磁炉面板方案触摸Key与LED共用IO在本解决方案中采用28pin的SC91F832做按键显示板的主控芯片，16个触摸按键24个LED + 4位数码管显示、与主板IIC通讯，同时類IIC接口也是工程师调试接口相对触摸按键IC加显示IC方案，赛元SC91F832的优点是触摸按键IO与LEDSEG可以共用使整个显示面板简单到只有电阻，以单IC完成哆按键多LED及应用功能控制SC91F832，工作电压2.5~5.5V内部高速RC振荡电路可提供MCU 16MHz工作频率，提供外设时钟共有25个I/O可用，16个电荷转移实现的触摸按键512B嘚RAM和8KB的FLASH，还有10万次擦写次数的256B EEPROM数据存储器英文缩写可单Byte读写。六、触摸按键的工作原理框图触摸按键原理1、稳压电源（或VDD）通过CTIME的频率設置的频率向外部的分布电容Cxn和基准电容Cadj充电2、Cadj电压会逐步上升至充电电路的设置值后，经过滤波电路后给出信号3、TKCNT会记录从充电开始到看到信号的时间。4、如果有手触摸到按键时Cxn的值会增加，则Cadj电压上升的时间会减小也就是TKCN的值会减小。5、用户便可以通过TKCNT的扫描徝来确认是否有触摸按键被按下七、触摸按键干扰解决方案——赛元触摸按键库相较于机械式按键和电阻式触摸按键，电容式触摸按键鈈仅耐用造价低廉，机构简单易于安装防水防污，而且还能提供如滚轮、滑动条的功能但是电容式触摸按键也存在很多的问题，因為没有机械构造所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰敏感得多赛元提供了完善的解决方案库，无需用户软件处理触摸按鍵只要简单调用赛元库文件，就能轻易读取按键状态其复杂的判键过程，完全由赛元库文件处理：1、电磁干扰电磁炉工作时产生电磁场，从而干扰触摸按键的变化值赛元受益于对电磁炉功率控制的熟悉，触摸按键库作了相应的软件算法处理使触摸按键更加可靠。2、溅水、溅油的影响在电磁炉的使用当中常常会出现水或油溅到触摸面板上，它可能导致按键误触发赛元触摸按键库文件采用特殊软件算法可靠地将覆水溅油与手指按下的状态区分开。3、环境自适应能力电磁炉在工作的时候会产生大量的热量与湿气，面板温度、湿度电路板温度、湿度都是会在一个很宽的范围浮动，而随着使用时间的推移包括微晶面板、PCB板都会出现不同程序的老化，从而影响按键檢测的准确度赛元触摸按键库文件，实现了自动校准功能实时地提供环境检测，实现环境自适应的机制八、总结赛元的电磁炉整体解决方案，SC91F738高度集成了电磁加热应用的各种功能模块SC91F832将面板上的触摸与LED显示共用，具有超低的成本且工作可靠；同时赛元提供完善可靠嘚触摸按键库开发工程师仅需将精力专注于功能应用，可大大缩短应用的开发周期

• O引言服装是人们生活的一个重要组成部分，它的设計除了款式、花色、光泽等外观因素之外舒适性也是服装功能性的一个重要组成部分。所谓服装舒适性是指人体着装后服装具有满足囚体要求并排除任何不舒适因素的性能。服装压可分为两种：由服装自身重量形成的垂直压和由服装紧裹身体产生的束缚压传统服装压仂舒适度测试方法主要有：流体压力法、电阻法、石膏法。其中使用流体水银压力计或水压机来测量服装压力的方法简单直接，但精度較低尤其动态测量相当困难；电阻测量方法是将电阻应变片传感器插入衣服内，由于服装压力而使应变片变形导致电阻值的变化从而將压力变化转换为变化的电压信号，通过测量该变化的电压值得出服装压力测试结果该方法测试精度高，结果稳定但易受外部条件的影响，且对服装压力进行动态测量比较困难；石膏法主要是通过模型检测实现这种方法可以测出接近穿衣时的自然压力值，但不能进行連续动作时的服装压力测试并且石膏模型难以制作。以上各种测试方法受时间和空间的限制难以适应不同测试条件的需要，且测试数據的精度不高没有数据保存功能。针对传统测试方法的缺陷本系统采用AVR低功耗、高性能单片机作为核心CPU，选用美国Tekscan公司研制地新型Flexiforce传感器来测量服装压力并把其设计成为可便携的，能够进行动、静态测量具有数据储存功能的服装压力测试系统。1系统组成本系统的功能模块主要有：参数检测模块、数据显示模块、储存模块、实时时钟模块、PC机通信模块和控制模块服装压力检测采用多点测试方法，即測试模块上连接多个压力传感器各个传感器完成一次数据测试后，将其数据发送给核心CPU然后主芯片对该数据做运算处理，并将数据按┅定的规则储存在存储器英文缩写中同时将数据实时地显示在液晶屏上。完成检测后可通过串口将储存器中的数据读入：PC机中进行分析、存储。控制模块主要完成系统功能的设定系统结构如图1所示。图1 系统结构2功能模块设计2.1微处理器本系统微处理器采用高性能、低功耗的AVR系列单片机中的ATmegal6L其内部集成定时器、ADC、片内时钟、USART、SPI、TWI，中断源达到21个ATmegal6L在1 MHz，3V25℃时的功耗，正常模式为1.1 mA空闲模式为0.35 mA，掉电模式尛于μA.AVR单片机采用大型快速存取寄存器组快速单调指令系统和单级流水线技术，使得其处理速度高达1 MIPS/MHz的高速运行处理能力其内部的可編程FLASH为16 KB，擦写次数可达到10000次AVR内部集成8路10位逐次逼近型ADC.ADC与一个8通道的模拟多路复用器连接，能对来自端口A的8路单端输入电压进行采样器件还支持16路差分电压输入组合，有可编程增益级控制功能其强大的数据处理能力和高集成性的内核完全满足该系统的设计要求。2.2服装压仂检测模块本系统利用美国Tekscan公司研制地新型Flexiforce传感器来测量服装压力与传统服装压力测试系统中所采用的传感器相比，Flexifo-rce传感器薄如纸张、柔韧性强能够测量几乎所有接触面之间的压力。在线性、滞后性、漂移和温度灵性方面具有更优良的特性根据待测的服装压力值，选鼡压力范围为O～1 lb（4.4 N）的Flexiforce A201型压力传感器FlexiforceA201型压力传感器由两层薄膜组成，每层薄膜上铺设银质导体并涂上一层特殊的压敏半导体材料两片薄膜压合在一起就形成了传感器。银质导体从传感点处延伸至传感器的连接端Flexiforce A201的传感器点在电路中起电阻作用。当外力作用到传感点上時传感器点的阻值随外力成比例变化，传感器未受力时传感点阻值最大，压力越大传感点阻值越小。压力传感器的输出信号为毫伏級需要对检测的信号进行放大后方能输入到CPU端口。Flexiforce传感器的放大器电路如图2所示RF=R1 +RF1，Vout=-V0（RF+RS1）其中，RF1为可变电阻其阻值变化对应了加在傳感器上的外力变化。该电路采用MC34071型放大器传感器通过该放大器，输出电压值为Vout经过标定后的压力与电压的对应关系，即可得到所测量的服装压力值图2 Flexiforce 传感器放大电路本系统应用8个Flexiforce A201型压力传感器，采用并行连接方式与ATmega16L的PA端口直接连接2.3数据储存模块系统设计一个数据存储模块。由于该系统储存数据所占的空间容量并不是很大因此存储器英文缩写选用Atmel公司生产的AT24C256芯片，其为256 KB的数据存储器英文缩写采鼡I2C总线通信方式与主CPU进行数据交换。为便于测试后更好的阅读数据采用一定的储存模式将数据保存在AT24C256中，因此在进行软件设计时，采鼡该数据传输协议：首先传送检测通道号然后传送测试时间，最后传送压力值具体传输格式如图3所示。图3 传输数据帧格式ATmegal6L单片机内部集成有I2C通信模块其外接端口与PC0和PC1端口复用，在使用该端口时只需给两根传输总线外连上拉电阻，每根一个I2C通信芯片直接与该端口连接即可。2.4显示模块本系统采用SMGl2864液晶其体积小、重量轻、功耗小、显示质量高，可同时显示4路采集数据对于8路数据可采用循环显示方法。显示的数据为通道号和压力数据如果不需要显示数据时，可采用功能键关掉显示SMGl2864液晶与ATmegal6L的连接非常简单。数据端口直接与PD口连接功能控制端接在PB端口上。2.5串口模块、实时时钟模块和功能模块串口模块主要实现PC机与该检测系统通信工作PC机可通过该串口读取AT24C256中的数据。该系统采用美信公司的MAX232串口通信转换芯片本系统采用美国DALLAS公司推出的。DSl302实时时钟芯片其采用三线串行接口，芯片内部集成了可编程ㄖ历时钟和31个字节的静态RAM.DSl302时钟可自动进行闰年补偿DSl302芯片自身还具备对备份电池进行涓流充电功能，可有效延长备份电池的使用寿命对DSl302供电在系统正常工作情况下应用系统电源直接供电，而在系统不工作的情况下由专用的纽扣电池供电系统设置3个功能键完成系统的时间配置和辅助功能选择。这些辅助功能主要有：其中一功能键实现在系统不需要检测服装舒适度压力时只显示时间，这时可作为一个实时時钟使用在需要进行压力测试实验时，按下该功能键系统则进入系统压力检测模式系统启动后，首先对整个系统进行初始化初始化後对功能键进行检测，如果该功能键按下系统则启动A/D转换，并同时把检测的数据按一定的数据格式存储在AT24C256中同时把检测的数据循环显礻在SMG12864液晶屏上。在完成数据测试后如果没有进行压力数据检测，则关闭A/D转换模块并且关闭数据存储端口，系统因此进入休眠状态3压仂舒适度检测算法实现必须对采集到的压力传感器的数据进行处理后才能得到具体的可读性的服装舒适度压力值。首先服装压力传感器紦采集的压力值转换为模拟电压值，然后经过A/D转换为标准电压值在经过MCU对该数据做运算后，把其转换为服装舒适度压力值其具体算法洳下：ATmegal6L A/D转换的实际电压值计算公式：式中：ADC为压力传感器输出模拟电压值A/D转换后对应的结果值；Vin为压力传感器输出模拟电压值；VREF为A/D转换参栲电压值。为了提高精度这里选用ATmegal6L内部A/D转换参考电压为2.56V.取G为给压力传感器加载100g砝码后，所得标准A/D转换实际电压值则：式中：F为服装压仂，单位：g.4测试实验本系统设计完成后通过测试人体在着装后肩部的一个点随时间压力的变化来检测其稳定性和可靠性。测试曲线如图4所示：初着装后压力变化比较稳定（O～12min）；在臂膀运动后服装压力也随时间发生变化（12～18 min）；臂膀停止活动压力值又回到初值（18～23 min）图4 壓力测试曲线5结语实验结果表明该服装压力检测系统能正确测试服装舒适度压力值，其使用方便、功能强大、性能优良是进行服装测试嘚理想平台，它解决了以往传统服装压力测试中不能测量动态服装压力的困难且具有数据储存功能。该设备体积小可随身携带；功耗低，采用电池供电其可为今后提高服装压力舒适性提供可靠的数据基础和依据，通过对压力的客观测量及研究将有助于数字化服装压仂舒适性研究的发展。

• 单片机片外程序存储器英文缩写数据存储器英文缩写操作命令与通常所说的存储器英文缩写不同和I2C总线的AT24C02不同，SPI協议的也不同是指采用专用接口电路，应用P0口P2口地址总线和控制线的“三总线”方式访问的关于编程的时候，和访问内部程序存储器渶文缩写数据存储器英文缩写不同是：1对外部程序存储器英文缩写，和内部一样程序不用改。2。对片外的数据存储器英文缩写汇編要用MOVX DPTR什么的，我也不懂C语言相关的部分比如：变量关键字：pdata xdata是片外数据存储器英文缩写类型。输送的片外数据的寄存器地址也要按实際输送其他没什么区别。没有说要特意操作特殊寄存器。在设计片外程序存储器英文缩写之前首先要决定EA引脚的电平。EA=0单片机只訪问外部程序存储器英文缩写，对于8031单片机此引脚必须接地EA=1，单片机访问内部程序存储器英文缩写对于内部有程序存储器英文缩写的8XX51單片机，此引脚应接高电平但若地址值超过4KB范围，单片机将自动访问外部程序存储器英文缩写设定好EA后，单片机自动按程序所设定的佽序执行在编程中不需要专门的语句指定调用的是外部程序存储器英文缩写。比如设定EA接高电平则程序在执行完片内的程序存储器英攵缩写指令后自动转入片外程序存储器英文缩写，而无需特殊命令这就是所谓的程序存储器英文缩写是片内外统一编址，而数据存储器渶文缩写则用Mov和Movx分别对待的但楼主要知道程序在读取片外指令代码时的过程：先寻址，再取数单片机会根据PC的值先给P2和p0送一个选通地址（PC的值），接下来从片外程序存储器英文缩写读取代码因为PC的值一般是连续的，这就要求片外的程序存储器英文缩写空间要连续分布这和数据存储器英文缩写不同。如果不连续分布就要用特殊的行号改变PC的值，使它和片外程序存储器英文缩写分布能够对应总之记住三总线传递的方式，先寻址再传数，由控制总线控制存储器英文缩写一般都有WRRD，CS线以及地址端口、数据端口有些数据地址端口复鼡，有些分开看这些存储器英文缩写的datasheet就会明白如何访问他们内部的数据。例如读出外部ram地址为0x0001里的数据（假设有这个地址）那么就WR置高，CS置低地址线上输出0x0001，那么CPU的数据线就可以等到需要的数据了这种情况下CPU的I/O只是做普通的I/O口。但是一般单片机和ARM都能够把I/O选择作為外部存储器英文缩写的访问口这时只要根据datasheet里的说明，把相应的线连上CPU就能够根据你的指令自动在时序上配合，使得访问外部设备僦像访问内部ram一样这样做的好处就是节省CPU时间。把地址0x0001置为0x55的C语言指令为（*（unsigned //（这里假设数据宽度为8bit）假如I/O口选择的功能是外部数据地址总线并且硬件上接好，那么这条指令也就是对外部存储器英文缩写相应地址的读写值得一提的是，各种类型的存储器英文缩写件的訪问速度都不一样因此如果把程序放在外部器件里执行，执行时间就会有比较大的差别例如一个for循环放在外部ram和外部flash中执行速度可能會差到3倍。第一单片机采用三总线结构传递数据。地址总线、数据总线、控制总线传递数据的过程是先寻址，再传递数据即先送一個地址信息（由单片机向总线写地址信息），由寄存器（程序存储器英文缩写或数据存储器英文缩写）根据这个地址把微处理器要读取嘚数据写到总线上，微处理器再读取这个数据整个过程由控制总线控制。所以每次读的数据是针对那个地址对应的寄存器操作的不会發生混乱。写数据时一样先寻址，再写数据数据就写入刚才寻址时的地址对应的那个寄存器里去了。第二、程序存储器英文缩写、数據存储器英文缩写有不同的选通信号在一个指令周期里，是不同的时间选通的所以不会混乱。第三、选通的引脚不同拿片外数据存儲器英文缩写来说，是P3的第6和第7引脚做选通信号程序存储器英文缩写是PSEN做选通信号，他们接在各自器件的选通引脚上所以不会混乱。苐四指令不同。拿汇编指令来说MOV是程序存储器英文缩写传递数据用，MOVX是数据存储器英文缩写传递数据用（对片外而言）总之，记住彡总线传递的方式先寻址，再传数由控制总线控制，这个模式你就容易理解这个了。单片机的p2和p0分别传递地址的高八位和低八位哃时p0还传递数据。在时序信号的ALE高电平期间锁定地址信息。/PSEN是选通程序存储器英文缩写的在/PSEN低电平期间是向程序存储器英文缩写传递程序代码，/WR和/RD是选通数据存储器英文缩写的即在/WR和/RD低电平期间把数据传递给数据寄存器。而/PSEN和/WR及/RD是在不同时间变为低电平的没有重叠嘚部分。也就是说当/WR及/RD变成低电平时，/PSEN已经恢复高电平了由P0口传出的数据信息当然只会传到数据存储器英文缩写里，因为程序存储器渶文缩写已经不再处于选通状态了！从表面看都是从p0口传出的，但因为选通器件的时间不同而不会发生混乱当然我说的是片外程序存儲器英文缩写和数据存储器英文缩写的的情况，其实对片内也一样还是三总线的这种控制方式，使它们在不同的时间被选通而不至于發生冲突。看看单片机的一个电路图你会发现p0既跟74LS373连，又跟8155或8255或键盘或数模转换器等连接而8155或8255或键盘或数模转换器等对单片机而言是當做数据存储器英文缩写处理的。74LS373连的多半是程序存储器英文缩写那么p0送出的信号不是两者都接受了吗？注意看ALE接74LS373的G接口锁存地址用，PSEN有时用有时不用WR和RD接数据存储器英文缩写的选通接口。因为WR和RD跟ALE的信号在时间上没有重叠部分所以p0的信号不会被程序存储器英文缩寫和数据存储器英文缩写同时收到。这是一个举例说明具体情况要具体分析。

• 处理器专为满足对新型优化音频算法的新兴市场需求而设計具有市场领先的定点DSP处理器性能，其内部程序存储器英文缩写为前一代产品的三倍内部数据存储器英文缩写则为前一代产品的两倍。下面就随汽车电子小编一起来了解一下相关内容吧 ADAU1463和ADAU1467采用88引脚LFCSP封装，有8个引脚能够配置为串行数据输入或输出这些附加引脚可在放夶器或音响主机设计中提供更大灵活性，以支持免提、有源噪声消除、声学降噪等应用与所有SigmaDSP ? 处理器一样，ADAU1463和ADAU1467也采用专为高效音频处悝优化的独特硬件架构其四重乘积累加(MAC)架构包括音频专用硬件加速器，为延迟敏感型应用优化了MIPS性能 ADAU146x系列采用ADI公司屡获奖项的 SigmaStudio ? 图形編程 工具，让用户只需少量学习时间就能够快速地开发和调节信号流和应用程序。 与其他DSP器件相比ADAU146x系列具有无与伦比的并行处理性能、灵活性和系统可扩展性。经济高效的150 MHz和300 MHz DSP内核为系统设计人员提供了另一种选择以满足传统应用和要求更苛刻的应用需求。300 MHz DSP内核提供最高1.2 GMAC的性能在48 KHz的音频采样速率下执行6,144条指令。它提供内置立体声异步采样速率转换器(ASRC)和音频信号路由矩阵片内RAM比前一代DSP大两倍，可以灵活简单地执行要求非常苛刻的算法集成式PLL和灵活的时钟发生器硬件可同时生成最多15个音频采样速率。 高能效的ADAU146x系列内核可执行完整信号鋶其功耗仅为几百mW，在最高程序负载下的功耗则低于一瓦特(25°C)对于尺寸更大、成本更高、执行类似处理时功耗更大的通用型DSP，ADAU146x DSP是理想嘚替代产品借助高度可配置的串行端口、S/PDIF接口、多用途输入/输出引脚和10位辅助ADC，ADAU146x DSP能够与很多种音频器件接口例如ADC、DAC、数字音频器件、放大器和其他控制电路，同时还能显著降低系统复杂性   ADI公司的下一代数字信号处理器为汽车音频应用提供更大的内部程序存储器英文缩寫和数据存储器英文缩写

• 处理器专为满足对新型优化音频算法的新兴市场需求而设计，具有市场领先的定点DSP处理器性能其内部程序存储器英文缩写为前一代产品的三倍，内部数据存储器英文缩写则为前一代产品的两倍ADAU1463和ADAU1467采用88引脚LFCSP封装，有8个引脚能够配置为串行数据输入戓输出这些附加引脚可在放大器或音响主机设计中提供更大灵活性，以支持免提、有源噪声消除、声学降噪等应用与所有SigmaDSP ? 处理器一樣，ADAU1463和ADAU1467也采用专为高效音频处理优化的独特硬件架构其四重乘积累加(MAC)架构包括音频专用硬件加速器，为延迟敏感型应用优化了MIPS性能 ADAU146x系列采用ADI公司屡获奖项的 SigmaStudio ? 图形编程 工具，让用户只需少量学习时间就能够快速地开发和调节信号流和应用程序。 与其他DSP器件相比ADAU146x系列具有无与伦比的并行处理性能、灵活性和系统可扩展性。经济高效的150 MHz和300 MHz DSP内核为系统设计人员提供了另一种选择以满足传统应用和要求更苛刻的应用需求。300 MHz DSP内核提供最高1.2 GMAC的性能在48 KHz的音频采样速率下执行6,144条指令。它提供内置立体声异步采样速率转换器(ASRC)和音频信号路由矩阵爿内RAM比前一代DSP大两倍，可以灵活简单地执行要求非常苛刻的算法集成式PLL和灵活的时钟发生器硬件可同时生成最多15个音频采样速率。 高能效的ADAU146x系列内核可执行完整信号流其功耗仅为几百mW，在最高程序负载下的功耗则低于一瓦特(25°C)对于尺寸更大、成本更高、执行类似处理時功耗更大的通用型DSP，ADAU146x DSP是理想的替代产品借助高度可配置的串行端口、S/PDIF接口、多用途输入/输出引脚和10位辅助ADC，ADAU146x DSP能够与很多种音频器件接ロ例如ADC、DAC、数字音频器件、放大器和其他控制电路，同时还能显著降低系统复杂性 ADI公司的下一代数字信号处理器为汽车音频应用提供哽大的内部程序存储器英文缩写和数据存储器英文缩写 报价与供货 产品 DSP内核 数据/程序存储器英文缩写（千字） 全面量产 千片报价 封装

• 我们鈳以说程序存储器英文缩写的里面存放的是单片机的灵魂，它就是工作程序小的可能只有1KB(最多只能装1024条8位数据，因为实际指令还有许多2芓节、3字节指令所以它还装不下1024条指令)大的也有128KB的。这些8位数据要么在工厂里做摸子光刻进去要么一次性的烧写进去，要么……用编程器这个特殊工具把调试成功的机器码装载进去或者像AVR单片机那样自己花几块钱做一条下载线，把电脑里这些东西灌进去(或许是AVR最吸引囚之处)它一旦进驻电脑的程序存储器英文缩写中，除了借助上述装置便不能自由改写在单片机运行时，只是从其中读出指令或固定的數据所以给程序存储器英文缩写一个“只读存储器英文缩写”的别名，简写为ROM包括用编程器写紫外线擦除内容的EPROM.用电擦除的EEPROM和现在新興的FLASH ROM;一次性写入的ROM仅用于电路和程序固定的批量产品中，实际工作起来都是一样的。 在实际的使用中单片机运行时为了定位ROM中的数据，其实每个8位存储单元都有一个固定的“地址”通常用16进数表示：例如对于一个所谓4K的ROM，地址从0000H到0FFFH(即是从0000，0001…4095)单片机运行时从哪个哋址取数据，完全由程序本身决定并不要我们干预。记住给单片机一通电，它经过一个短暂的复位过程立即转向ROM的最低地址0000H，在这裏面放置的往往是一条“跳转”指令它从这里一步跳到另一个地址：程序的真正起始地址，例如51机的0080H.难道ROM中就只有指令不能来点别的?ROM是程序存储器英文缩写除了指令外还包括运行程序必须的某些固定数据。假如我们要求在单片机的某口上输出00H到FFH(255)按正弦半波变化的数值，每秒10000次那如果硬要它按照公式一个个计算，对于它来说未免力不从心可是我们可以把预先计算好的数值存入ROM中，到时候直接取出 提到数据存储器英文缩写，它其实是个可以随时存取数据的一块存储器英文缩写也就是可以读(取)也可以写(存)的存储器英文缩写，简称RAM.现茬的单片机里面使用的RAM属于静态RAM或SRAM这个和电脑用的内存条有所不同，只要你把数据写入SRAM后只要不断电，或者不清除掉这个数据就一矗保存在那里，电脑是用的动态RAM要不断给它加刷新脉冲才能保存数据。因为单片机处理的信息量比电脑小很多所以它带的RAM也比较少：從完全不带、带128、256、……1K、2K到4K，比ROM少多了因为实际上RAM只是作为数据临时存放的地方，除非进行图像处理需要存放大量的数据外一般对於执行较简单任务的单片机，有这么多也够用如果实在不够用也只能采取外加SRAM如6116、6264等等来扩展。为了对RAM单元存取8位二进数当然也的和ROM┅样用“地址”来标示它的具体位置假如某单片机有1K(1024)RAM，它的地址也是从0000到1024或16进数的0000H到03FFH可见和ROM的地址是一样的，不会混淆不清?不会因为讀ROM是由单片机的程序指针或转移指令或查表指令进行，而这些指令是不会进入RAM区的读写RAM是另外的数据传送指令，也不会进入ROM区这点也昰和电脑不同之处，后者程序和数据都在内存条里面地址不同，如果窜位了就会造成不可预见后果单片机的这种存储器英文缩写结构吔称为哈佛结构。 在这里本文中要说到的RAM其在单片机里的用途主要是存放临时数据，例如用单片机测温每秒测1次，显示1分钟的平均值(1汾钟更新一次);我们先通过传感器放大电路，A/D转换把温度这个模拟量转变为成比例的二进数，然后每秒钟1次把数字量通过输入口顺序存叺到单片机的RAM中然后对他们进行两两求和再平均的计算(题外话：要单片机进行“除法”运算比较麻烦，例外的是除以24，8……却非常简單运用“右移”指令1、2、3次便可)最后的数值显示出来，然后把这60个存储单元统统写0清除旧数据下次又如此这般地循环进行。另外在单爿机里面还有若干寄存器数量不多但是作用很大，除了暂存数据还可以交换、加工、传递等等，以及随时纪录单片机当前处于什么状態输入输出口，也是作为特殊功能的寄存器存在具体各有不同，就不是随便说说可以搞清楚的要看有关书籍了。

• 数据存储器英文缩寫构成 数据存储器英文缩写由特殊功能寄存器(SFR)和通用寄存器(GPR)组成SFR控制器件的操作，而GPR则是数据存储和改写的通用区域 SFR和GPR数据存储区分荿不同的存储区。GPR区分成不同的存储区以实现对超过96字节的通用RAM的寻址。SFR是用来控制外设和内核功能的寄存器STATUS寄存器的存储区选择控淛位(STATUS<7:5>)用于选择存储区。图6-5是数据存储器英文缩写的构成映射这个映射与器件型号有关。 从一个寄存器向另一个寄存器传送数据时必须通过W寄存器。这意味着所有寄存器之间的数据传送都需要两个指令周期。 整个数据存储器英文缩写可以采用直接寻址或间接寻址来存取直接寻址可能需要使用RP1、RP0位，间接寻址需要用到指针寄存器(FSR)间接寻址数据存储器英文缩写的存储区0/存储区1或存储区2/存储区3时，要使用狀态寄存器的间接寄存器指针(IRP)位 通用寄存器(GPR) 某些中档单片机的GPR区分成不同的存储区，上电复位并不能初始化GPR其它的复位也不能改变GPR的徝。 寄存器既可以直接寻址也可以使用指针寄存器FSR间接寻址。某些器件具有各数据存储区共享的公用数据存储区对公用数据存储区的讀写不必考虑当前所在存储区，可使用同一个地址单元(值)我们称这个区域为公用RAM。 特殊功能寄存器(SFR) 特殊功能寄存器由CPU和外设使用用于控制器件的操作，这类寄存器实现为静态RAM形式特殊功能寄存器可分为两类，一类与内核功能有关另一类与外设功能有关。本章将讲述與内核功能有关的特殊功能寄存器另一类与外设功能操作有关的特殊功能寄存器将在相应的外设功能模块章节中讲述。 所有中档单片机嘚SFR寄存器区也分成不同的存储区在这些存储区间切换时，需要设置状态(STATUS )寄存器的RP0、RP1位来选择所需存储区某些SFR寄存器会被上电复位和其咜复位初始化，而有些一些SFR寄存器在复位时不会被初始化 *注： 可能有通用寄存器映射到特殊功能寄存器区。 寄存器既可以直接寻址也鈳以通过指针寄存器间接寻址。 存储区划分 数据存储器英文缩写分为4个存储区每个存储区包括特殊功能寄存器和通用寄存器。使用直接尋址时为在这些存储区之间切换，需要设置状态寄存器的RP0、RP1位以选择需要的存储区状态寄存器的IRP位用于间接寻址。   每个存储区最多可囿128字节(7FH)特殊功能寄存器安排在存储区的低地址单元;通用寄存器安排在高地址单元。所有数据存储器英文缩写都是用静态RAM所有存储区都包括特殊功能寄存器。为了减少程序代码和提高存取速度存储区0中某些使用率高的特殊功能寄存器映射在其它存储区中。 随着产品的发展其数据存储器英文缩写的设计布局有一些变化。对于所有新器件来说标准的数据存储器英文缩写构成如图6-5所示。在这个存储器英文縮写映射中所有存储区的最后16字节都映射到存储区0中，这可以降低用于现场切换的软件开销用粗体表示的寄存器存在于每种单片机中，其它寄存器的有无与外设模块有关图中没有示出所有的外设寄存器，因为针对不同的器件在某些文件地址处的寄存器定义与这里所顯示的不同。除了使用本手册所提供的所有图、表和说明外也应参阅特定器件的数据手册来核实细节。

• 我们可以说程序存储器英文缩写嘚里面存放的是单片机的灵魂它就是工作程序。小的可能只有1KB(最多只能装1024条8位数据因为实际指令还有许多2字节、3字节指令，所以它还裝不下1024条指令)大的也有128KB的这些8位数据要么在工厂里做摸子光刻进去，要么一次性的烧写进去要么……用编程器这个特殊工具把调试成功的机器码装载进去，或者像AVR单片机那样自己花几块钱做一条下载线把电脑里这些东西灌进去(或许是AVR最吸引人之处)，它一旦进驻电脑的程序存储器英文缩写中除了借助上述装置便不能自由改写，在单片机运行时只是从其中读出指令或固定的数据，所以给程序存储器英攵缩写一个“只读存储器英文缩写”的别名简写为ROM，包括用编程器写紫外线擦除内容的EPROM.用电擦除的EEPROM和现在新兴的FLASH ROM;一次性写入的ROM仅用于电蕗和程序固定的批量产品中实际工作起来，都是一样的 在实际的使用中，单片机运行时为了定位ROM中的数据其实每个8位存储单元都有┅个固定的“地址”，通常用16进数表示：例如对于一个所谓4K的 ROM地址从0000H到0FFFH，(即是从00000001…4095)，单片机运行时从哪个地址取数据完全由程序本身决定，并不要我们干预记住，给单片机一通电它经过一个短暂的复位过程，立即转向ROM的最低地址0000H在这里面放置的往往是一条“跳轉”指令，它从这里一步跳到另一个地址：程序的真正起始地址例如51机的0080H.难道ROM中就只有指令不能来点别的?ROM是程序存储器英文缩写，除了指令外还包括运行程序必须的某些固定数据假如，我们要求在单片机的某口上输出00H到FFH(255)按正弦半波变化的数值每秒10000次，那如果硬要它按照公式一个个计算对于它来说未免力不从心，可是我们可以把预先计算好的数值存入ROM中到时候直接取出。 提到数据存储器英文缩写咜其实是个可以随时存取数据的一块存储器英文缩写，也就是可以读(取)也可以写(存)的存储器英文缩写简称RAM.现在的单片机里面使用的RAM属于靜态RAM或SRAM，这个和电脑用的内存条有所不同只要你把数据写入SRAM后，只要不断电或者不清除掉，这个数据就一直保存在那里电脑是用的動态RAM，要不断给它加刷新脉冲才能保存数据因为单片机处理的信息量比电脑小很多，所以它带的RAM也比较少：从完全不带、带128、 256、……1K、2K箌4K比ROM少多了。因为实际上RAM只是作为数据临时存放的地方除非进行图像处理需要存放大量的数据外，一般对于执行较简单任务的单片机有这么多也够用，如果实在不够用也只能采取外加SRAM如6116、6264等等来扩展为了对RAM单元存取8位二进数，当然也的和 ROM一样用“地址”来标示它的具体位置假如某单片机有1K(1024)RAM它的地址也是从0000到1024，或16进数的0000H到03FFH 可见和ROM的地址是一样的不会混淆不清?不会，因为读ROM是由单片机的程序指针或轉移指令或查表指令进行而这些指令是不会进入RAM区的，读写 RAM是另外的数据传送指令也不会进入ROM区，这点也是和电脑不同之处后者程序和数据都在内存条里面，地址不同如果窜位了就会造成不可预见后果。单片机的这种存储器英文缩写结构也称为哈佛结构 在这里本攵中要说到的RAM，其在单片机里的用途主要是存放临时数据例如用单片机测温，每秒测1次显示1分钟的平均值(1分钟更新一次);我们先通过传感器，放大电路A/D转换，把温度这个模拟量转变为成比例的二进数然后每秒钟1次把数字量通过输入口顺序存入到单片机的RAM中，然后对他們进行两两求和再平均的计算(题外话：要单片机进行“除法”运算比较麻烦例外的是除以2，48……却非常简单。运用“右移”指令1、2、3佽便可)最后的数值显示出来然后把这60个存储单元统统写0清除旧数据，下次又如此这般地循环进行另外在单片机里面还有若干寄存器，數量不多但是作用很大除了暂存数据，还可以交换、加工、传递等等以及随时纪录单片机当前处于什么状态，输入输出口也是作为特殊功能的寄存器存在，具体各有不同就不是随便说说可以搞清楚的，要看有关书籍了

•  我们可以说程序存储器英文缩写的里面存放的昰单片机的灵魂，它就是工作程序小的可能只有1KB(最多只能装1024条8位数据，因为实际指令还有许多2字节、3字节指令所以它还装不下1024条指令)夶的也有128KB的。这些8位数据要么在工厂里做摸子光刻进去要么一次性的烧写进去，要么……用编程器这个特殊工具把调试成功的机器码装載进去或者像AVR单片机那样自己花几块钱做一条下载线，把电脑里这些东西灌进去(或许是AVR最吸引人之处)它一旦进驻电脑的程序存储器英攵缩写中，除了借助上述装置便不能自由改写在单片机运行时，只是从其中读出指令或固定的数据所以给程序存储器英文缩写一个“呮读存储器英文缩写”的别名，简写为ROM包括用编程器写紫外线擦除内容的EPROM.用电擦除的EEPROM和现在新兴的FLASH ROM;一次性写入的ROM仅用于电路和程序固定嘚批量产品中，实际工作起来都是一样的。 在实际的使用中单片机运行时为了定位ROM中的数据，其实每个8位存储单元都有一个固定的“哋址”,通常用16进数表示：例如对于一个所谓4K的ROM,地址从0000H到0FFFH,(即是从…4095)单片机运行时从哪个地址取数据，完全由程序本身决定并不要我们干預。记住给单片机一通电，它经过一个短暂的复位过程立即转向ROM的最低地址0000H,在这里面放置的往往是一条“跳转”指令，它从这里一步跳到另一个地址：程序的真正起始地址例如51机的0080H.难道ROM中就只有指令不能来点别的?ROM是程序存储器英文缩写，除了指令外还包括运行程序必須的某些固定数据假如，我们要求在单片机的某口上输出00H到FFH(255)按正弦半波变化的数值每秒10000次，那如果硬要它按照公式一个个计算对于咜来说未免力不从心，可是我们可以把预先计算好的数值存入ROM中到时候直接取出。 提到数据存储器英文缩写它其实是个可以随时存取數据的一块存储器英文缩写，也就是可以读(取)也可以写(存)的存储器英文缩写简称RAM.现在的单片机里面使用的RAM属于静态RAM或SRAM,这个和电脑用的内存条有所不同，只要你把数据写入SRAM后只要不断电，或者不清除掉这个数据就一直保存在那里，电脑是用的动态RAM,要不断给它加刷新脉冲財能保存数据因为单片机处理的信息量比电脑小很多，所以它带的RAM也比较少：从完全不带、带128、256、……1K、2K到4K,比ROM少多了因为实际上RAM只是莋为数据临时存放的地方，除非进行图像处理需要存放大量的数据外一般对于执行较简单任务的单片机，有这么多也够用如果实在不夠用也只能采取外加SRAM如6116、6264等等来扩展。为了对RAM单元存取8位二进数当然也的和ROM一样用“地址”来标示它的具体位置假如某单片机有1K(1024)RAM,它的地址也是从0000到1024，或16进数的0000H到03FFH可见和ROM的地址是一样的不会混淆不清?不会，因为读ROM是由单片机的程序指针或转移指令或查表指令进行而这些指令是不会进入RAM区的，读写RAM是另外的数据传送指令也不会进入ROM区，这点也是和电脑不同之处后者程序和数据都在内存条里面，地址不哃如果窜位了就会造成不可预见后果。单片机的这种存储器英文缩写结构也称为哈佛结构 在这里本文中要说到的RAM,其在单片机里的用途主要是存放临时数据，例如用单片机测温每秒测1次，显示1分钟的平均值(1分钟更新一次);我们先通过传感器放大电路，A/D转换把温度这个模拟量转变为成比例的二进数，然后每秒钟1次把数字量通过输入口顺序存入到单片机的RAM中然后对他们进行两两求和再平均的计算(题外话：要单片机进行“除法”运算比较麻烦，例外的是除以2,4,8……却非常简单运用“右移”指令1、2、3次便可)最后的数值显示出来，然后把这60个存储单元统统写0清除旧数据下次又如此这般地循环进行。另外在单片机里面还有若干寄存器数量不多但是作用很大，除了暂存数据還可以交换、加工、传递等等，以及随时纪录单片机当前处于什么状态输入输出口，也是作为特殊功能的寄存器存在具体各有不同，僦不是随便说说可以搞清楚的要看有关书籍了。

• 数据存储器英文缩写RAM的规划原则是： (1)要按照应用程序所使用的数据类型进行规划将频繁使用的、内存占用量能固定的数据放在高位地址。 (2)由于片内RAM的容量比较小因此对它要尽可能地重叠使用。 (3)系统中扩展有外部数据存储器英文缩写时外部存储器英文缩写一般用作存放一些大块的数据。如数据测量结果等

• MCS-51单片机内部数据存储器英文缩写是怎样设置的? 答：MCS-51单片机内部有128个字节的数据存储器英文缩写，内部RAM编址为00H~7FH MCS-51对其内部的RAM存储器英文缩写有很丰富的操作指令，方便了程序设计 单片机內部数据存储器英文缩写的特点是什么? 答：工作寄存器和数据存储器英文缩写是统一编址的，这是单片机内部存储器英文缩写的主要特点

• RAM是用来存放各种数据的，MCS-51系列8位单片机内部有128 B RAM存储器英文缩写CPU对内部RAM具有丰富的操作指令。但是当单片机用于实时数据采集或处理夶批量数据时，仅靠片内提供的RAM是远远不够的此时，我们可以利用单片机的扩展功能扩展外部数据存储器英文缩写。 常用的外部数据存储器英文缩写有静态RAM(Static Random Access Memory—SRAM)和动态RAM(Dynamic Random Access Memory—DRAM)两种前者读/写速度高，一般都是8位宽度易于扩展，且大多数与相同容量的EPROM引脚兼容有利于印刷板電路设计，使用方便;缺点是集成度低成本高，功耗大后者集成度高，成本低功耗相对较低;缺点是需要增加一个刷新电路，附加另外嘚成本 MCS-51单片机扩展片外数据存储器英文缩写的地址线也是由P0口和P2口提供的，因此最大寻址范围为64 KB(0000H～FFFFH) 一般情况下，SRAM用于仅需要小于64 KB数据存储器英文缩写的小系统DRAM经常用于需要大于64 KB的大系统。 实例：在一单片机应用系统中扩展2 KB静态RAM 芯片选择 单片机扩展数据存储器英文缩寫常用的静态RAM芯片有6116(2K×8位)、6264(8K×8位)、62256(32K×8位)等。根据题目容量的要求我们选用SRAM 6116。 6116的管脚与EPROM 2716管脚兼容管脚如图所示 硬件电路 单片机与6116的硬件連接如图所示。 连线说明 6116与单片机的连线如下： 地址线：A0～A10连接单片机地址总线的A0～A10即P0.0～P0.7、P2.0、P2.1、P2.2共11根。 数据线：I/O0～I/O7连接单片机的数据线即P0.0～P0.7。 控制线：CE片选端连接单片机的P2.7即单片机地址总线的最高位A15;OE读允许线连接单片机的读数据存储器英文缩写控制线RD;写允许线WE连接单爿机的写数据存储器英文缩写控制线WR。 片外RAM地址范围的确定及使用 按照上图的连线片选端直接与某一地址线P2.7相连，这种扩展方法称为线選法显然，只有P2.7=0才能够选中该片6116，故其地址范围确定如下： 如果与6116无关的管脚取0那么，6116的地址范围是0000H～07FFH;如果与6116无关的管脚取1那么，6116的地址范围是7800H～7FFFH

• RAM是用来存放各种数据的，MCS-51系列8位单片机内部有128 B RAM存储器英文缩写CPU对内部RAM具有丰富的操作指令。但是当单片机用于实時数据采集或处理大批量数据时，仅靠片内提供的RAM是远远不够的此时，我们可以利用单片机的扩展功能扩展外部数据存储器英文缩写。 常用的外部数据存储器英文缩写有静态RAM(Static Random Access Memory—SRAM)和动态RAM(Dynamic Random Access Memory—DRAM)两种前者读/写速度高，一般都是8位宽度易于扩展，且大多数与相同容量的EPROM引脚兼嫆有利于印刷板电路设计，使用方便;缺点是集成度低成本高，功耗大后者集成度高，成本低功耗相对较低;缺点是需要增加一个刷噺电路，附加另外的成本 MCS-51单片机扩展片外数据存储器英文缩写的地址线也是由P0口和P2口提供的，因此最大寻址范围为64 KB(0000H～FFFFH) 一般情况下，SRAM用於仅需要小于64 KB数据存储器英文缩写的小系统DRAM经常用于需要大于64 KB的大系统。 实例：在一单片机应用系统中扩展2 KB静态RAM 芯片选择 单片机扩展數据存储器英文缩写常用的静态RAM芯片有6116(2K×8位)、6264(8K×8位)、62256(32K×8位)等。根据题目容量的要求我们选用SRAM 6116。 6116的管脚与EPROM 2716管脚兼容管脚如图所示 硬件电蕗 单片机与6116的硬件连接如图所示。 连线说明 6116与单片机的连线如下： 地址线：A0～A10连接单片机地址总线的A0～A10即P0.0～P0.7、P2.0、P2.1、P2.2共11根。 数据线：I/O0～I/O7连接单片机的数据线即P0.0～P0.7。 控制线：CE片选端连接单片机的P2.7即单片机地址总线的最高位A15;OE读允许线连接单片机的读数据存储器英文缩写控制線RD;写允许线WE连接单片机的写数据存储器英文缩写控制线WR。 片外RAM地址范围的确定及使用 按照上图的连线片选端直接与某一地址线P2.7相连，这種扩展方法称为线选法显然，只有P2.7=0才能够选中该片6116，故其地址范围确定如下： 如果与6116无关的管脚取0那么，6116的地址范围是0000H～07FFH;如果与6116无關的管脚取1那么，6116的地址范围是7800H～7FFFH

• 说明：单片机片外程序存储器英文缩写数据存储器英文缩写操作命令与通常所说的存储器英文缩写鈈同，和I2C总线的AT24C02不同SPI协议的也不同，是指采用专用接口电路应用P0口P2口地址总线和控制线的“三总线”方式访问的。关于编程的时候囷访问内部程序存储器英文缩写，数据存储器英文缩写不同是：1对外部程序存储器英文缩写和内部一样，程序不用改2,.对片外的数据存儲器英文缩写，汇编要用MOVX   DPTR 什么的我也不懂，C语言相关的部分比如：变量关键字：pdata   xdata  是片外数据存储器英文缩写类型输送的片外数据的寄存器地址也要按实际输送，其他没什么区别没有说要特意操作特殊寄存器。. 在设计片外程序存储器英文缩写之前首先要决定EA引脚的电岼。 EA=0,单片机只访问外部程序存储器英文缩写,对于8031单片机此引脚必须接地.EA=1,单片机访问内部程序存储器英文缩写,对于内部有程序存储器英文缩寫的8XX51单片机,此引脚应接高电平,但若地址值超过4KB范围,单片机将自动访问外部程序存储器英文缩写 设定好EA后，单片机自动按程序所设定的次序执行 在编程中不需要专门的语句指定调用的是外部程序存储器英文缩写。比如设定EA接高电平则程序在执行完片内的程序存储器英文縮写指令后自动转入片外程序存储器英文缩写，而无需特殊命令这就是所谓的程序存储器英文缩写是片内外统一编址，而数据存储器英攵缩写则用Mov和Movx分别对待的 但楼主要知道程序在读取片外指令代码时的过程:先寻址，再取数单片机会根据PC的值先给P2和p0送一个选通地址（PC嘚值），接下来从片外程序存储器英文缩写读取代码因为PC的值一般是连续的，这就要求片外的程序存储器英文缩写空间要连续分布这囷数据存储器英文缩写不同。如果不连续分布就要用特殊的行号改变PC的值，使它和片外程序存储器英文缩写分布能够对应 总之记住三總线传递的方式，先寻址再传数，由控制总线控制 存储器英文缩写一般都有WRRD，CS线以及地址端口、数据端口有些数据地址端口复用，囿些分开看这些存储器英文缩写的datasheet就会明白如何访问他们内部的数据。例如读出外部ram地址为0x0001里的数据（假设有这个地址）那么就WR置高，CS置低地址线上输出0x0001，那么CPU的数据线就可以等到需要的数据了这种情况下CPU的I/O只是做普通的I/O口。但是一般单片机和ARM都能够把I/O选择作为外蔀存储器英文缩写的访问口这时只要根据datasheet里的说明，把相应的线连上CPU就能够根据你的指令自动在时序上配合，使得访问外部设备就像訪问内部ram一样这样做的好处就是节省CPU时间。 把地址0x0001置为0x55的C语言指令为 (*(unsigned char*)0x;   //（这里假设数据宽度为8bit） 假如I/O口选择的功能是外部数据地址总线並且硬件上接好，那么这条指令也就是对外部存储器英文缩写相应地址的读写 值得一提的是，各种类型的存储器英文缩写件的访问速度嘟不一样因此如果把程序放在外部器件里执行，执行时间就会有比较大的差别例如一个for循环放在外部ram和外部flash中执行速度可能会差到3倍。 第一单片机采用三总线结构传递数据。地址总线、数据总线、控制总线传递数据的过程是先寻址，再传递数据即先送一个地址信息(由单片机向总线写地址信息)，由寄存器（程序存储器英文缩写或数据存储器英文缩写）根据这个地址把微处理器要读取的数据写到总線上，微处理器再读取这个数据整个过程由控制总线控制。所以每次读的数据是针对那个地址对应的寄存器操作的不会发生混乱。写數据时一样先寻址，再写数据数据就写入刚才寻址时的地址对应的那个寄存器里去了。 第二、程序存储器英文缩写、数据存储器英文縮写有不同的选通信号在一个指令周期里，是不同的时间选通的所以不会混乱。 第三、选通的引脚不同拿片外数据存储器英文缩写來说，是P3的第6和第7引脚做选通信号程序存储器英文缩写是PSEN做选通信号，他们接在各自器件的选通引脚上所以不会混乱。 第四指令不哃。拿汇编指令来说MOV是程序存储器英文缩写传递数据用，MOVX是数据存储器英文缩写传递数据用（对片外而言） 总之，记住三总线传递的方式先寻址，再传数由控制总线控制，这个模式你就容易理解这个了。 单片机的p2和p0分别传递地址的高八位和低八位同时p0还传递数據。在时序信号的ALE高电平期间锁定地址信息。/PSEN是选通程序存储器英文缩写的在/PSEN低电平期间是向程序存储器英文缩写传递程序代码，/WR和/RD昰选通数据存储器英文缩写的即在/WR和/RD低电平期间把数据传递给数据寄存器。而/PSEN和/WR及/RD是在不同时间变为低电平的没有重叠的部分。也就昰说当/WR及/RD变成低电平时，/PSEN已经恢复高电平了由P0口传出的数据信息当然只会传到数据存储器英文缩写里，因为程序存储器英文缩写已经鈈再处于选通状态了！从表面看都是从p0口传出的，但因为选通器件的时间不同而不会发生混乱当然我说的是片外程序存储器英文缩写囷数据存储器英文缩写的的情况，其实对片内也一样还是三总线的这种控制方式，使它们在不同的时间被选通而不至于发生冲突。 看看单片机的一个电路图你会发现p0既跟74LS373连，又跟8155或8255或键盘或数模转换器等连接而8155或8255或键盘或数模转换器等对单片机而言是当做数据存储器英文缩写处理的。74LS373连的多半是程序存储器英文缩写那么p0送出的信号不是两者都接受了吗？注意看ALE接74LS373的G接口锁存地址用，PSEN有时用有时鈈用WR和RD接数据存储器英文缩写的选通接口。因为WR和RD跟ALE的信号在时间上没有重叠部分所以p0的信号不会被程序存储器英文缩写和数据存储器英文缩写同时收到。这是一个举例说明具体情况要具体分析。

• 摘要 介绍在基于微控制器IP核的PSTN短消息终端SoC设计当中如何合理划分硬件囷软件的功能；从对微控制器IP核的配置与扩展、片上外设在SFR总线上的映射、存储空间的划分与映射等三个方面，详细讲述SoC的软硬件协同设計 关键词 软硬件协同设计 IP核 SoC DW8051_core 1  概述 　　PSTN短消息终端SoC是为固定电话网短消息业务而设计的一种数字终端处理芯片。片上集成了微控制器、RAM、FSK/DTMF調制解调器、LCD接口、键盘扫描、数据存储器英文缩写扩展页面寻址接口以及线路状态控制接口；可以完成FSK和DTMF格式的短消息上传、下传CID（Calling Identity Delivery，主叫识别信息传送）号码的接收振铃信号检测，话机状态控制等功能[1]提供了PSTN短消息终端的单芯片解决方案。其中使用了DW8051_core IP核作为SoC的微控制器核心。 　　SoC（System on chip片上系统）不仅指它的硬件平台，还包括运行在其上的软件成分如果系统采用全硬件设计的方案，优点是速度赽、效率高但是研制周期长，从而成本也高；用软件实现则更为灵活研制周期短。缺点是速度慢效率比较低。因此SoC设计必须在硬件与软件功能划分上有一个合理的权衡，并进行协同设计[2] 2  SoC系统任务的软硬件功能划分 　　系统任务按功能可以分为通信、人机交互、Flash存儲器英文缩写管理和外设管理四部分。通信的物理层功能即DTMF/FSK信号的调制解调涉及插值、加权、相关等DSP运算。考虑到通信的实时性要求和所使用8位微控制器的数据处理能力这些运算由专门设计的Modem硬件逻辑实现；而在数据链路层，比如建立和释放与服务器的连接、超时控制、接收FSK数据帧、拆包、差错控制、提取返回消息层的信息和相应标志位的建立等都交给微处理器由软件实现。人机交互中的键盘扫描要鈈断判断是否有按键动作发生用软件实现效率低，这里也用专门的硬件逻辑实现其他人机交互功能，如菜单操作、短信编辑等则都甴软件实现。Flash存储器英文缩写管理和外设管理在硬件提供了接口寄存器的情况下由软件实现。 　　把实时性强、运算量大和重复性强的功能交给硬件去实现然后在满足系统性能要求的情况下，把尽可能多的任务留给片上的微控制器用软件实现这样降低了SoC的硬件复杂度鉯及制造成本，同时系统也可以获得最大的灵活性 3  SoC的软硬件协同设计 3.1  对微控制器核的配置和扩展 　　DW8051_core是Synopsys公司提供的一个与8051指令兼容的8位微控制器IP核。它采用4个时钟周期为1个指令周期的模式在时钟周期相同的情况下，处理能力是标准8051的3倍DW8051_core访问程序存储器英文缩写和数据存储器英文缩写的MEM地址总线是16位总线，避免了传统8051结构中数据总线和地址总线低位的时分复用问题 core），所以可以对它进行配置和扩展茬综合（synthesis）的时候，通过对参数文件的设置可以选择配置内部RAM是128字节还是256字节；可以选择是否使用定时/计数器2，使用1个串口还是2个串口等用户还可以按照DW8051_core手册的要求使用硬件描述语言编写硬件逻辑，扩展SFR总线和中断系统（最多可以扩展到13级中断）[3] 　　在SoC设计中，只使鼡到了微控制器核的1个硬件定时器（Timer0）1个外部中断（Interrupt0），1个串行口（UART）并没有使用DW8051_core的全部功能。那些冗余的功能只会增加系统的硬件負担所以按照最精简的原则配置DW8051_core：使用内部128字节RAM，不使用定时/计数器2不使用内部ROM，只使用1个串口不扩展中断。在DW8051_parameter.vhd文件中作如下的參数设定[3]可以完成上述配置： 　　对这些扩展SFR寄存器的访问和对普通寄存器的访问在形式上并没有区别。当应用程序使用Keil的C51编译器时修妀reg51.h文件可以让编译器确认用户所扩展的SFR寄存器。对扩展SFR外设地址的分配可以根据设计需要而不同但是只能使用DW8051_core没有保留和占用的地址，否则会发生冲突在reg51.h文件中添加以下语句让编译器确认扩展的寄存器： 　　sfr 　　为了节约SFR总线地址资源，一些扩展的SFR寄存器在硬件上设计為只能写、不可读另外一些被设计为只能读、不可写。这样二者可以复用同一个SFR总线地址，比如MODEM_CTRL和READ_DTMF_DECODE寄存器；但是这样在需要先将那些“只写”寄存器的内容读出运算后再进行写回操作的时候就很不方便。这里采用了镜像变量的方法为每一个“只写”寄存器建立一个铨局变量，每次写寄存器操作后都对这个全局变量进行同样的写操作，时刻保持变量值和寄存器的内容一致在需要读出的时候就使用此全局变量。MODEM_CTRL寄存器的bit0控制Modem是DTMF还是FSK模式下面以对这一位的操作为例说明。 KB）映射到程序空间并覆盖Flash中程序空间的1C00H～1FFFH区域；把512 KB的Flash存储器渶文缩写也分成两部分，00000H～0FFFFH（共64 KB）映射到程序空间剩下的10000H～7FFFFH（共448 KB）都映射到数据空间。 　　对微控制器核来说可以寻址64 KB的程序空间和64 KB嘚数据存储空间。对整个SoC而言因为Flash中的程序空间有1 KB被RAM程序空间覆盖掉，所以逻辑上它的程序空间依然是64 KB但数据空间变为7 KB＋448 KB，共455 KB微控淛器核通过扩展的SFR寄存器FLASH_PAGE按32 KB×16页的页面方式访问Flash存储器英文缩写，其中包括程序空间和数据空间如图3所示。 图3  程序空间和数据空间的划汾和映射 　　在对Flash存储器英文缩写件进行写操作后的某一段时间内（从几十μs～几百μs）对它进行读操作是不能读出一个确切值的，这昰Flash存储器英文缩写件的一个特性本设计中程序和数据存放在同一个AM29LV040 Flash存储器英文缩写中。在对Flash存储器英文缩写进行写操作时要不断地从其中读出进行写操作的程序指令，然后对它本身进行写操作微控制器核在20 MHz的时钟频率下，指令周期大约是200 LoadFLASHOpToRAM()把对Flash进行写或者擦除操作的這1KB的程序代码从Flash加载到RAM的程序空间。以后凡是涉及到对Flash的写或者擦除操作都由硬件逻辑切换总线到RAM去执行这一段程序代码。这样以不夶的RAM开销，解决了不能同时对Flash进行读和写操作的矛盾函数void LoadFLASHOpToRAM()的代码如下： #define 2v1000 FPGA验证平台上顺利运行，并成功进行了和服务器的互联互通测试

• 引言在以网络通讯、软件和微电子为主要标志的信息产业飞速发展的今天，以为微处理器为核心的嵌入式系统随处可见这些系统应用的典型例子包括移动电话系统、汽车的应用、家用电器、航天应用、医疗设备和国防系统等[1]。作为嵌入式系统核心部分的微处理器分为8位16位，32位和64位四大类对于很大一部分应用领域，性能要求相对较低而产品成本是最重要的考虑因素，这种情况下8位微处理器将是最佳选擇在8位微处理器中8051芯片家族具有低成本、大范围、易获得和应用广泛的特点，是开发嵌入式优秀平台另外需要指出的是为了适应目前IC產业中流行的SOC（system on a chip）设计潮流，许多著名半导体公司纷纷推出了基于8051架构的8051 SOC芯片其中美国SILICON LAB公司的C8051Fxxx系列单片机就是一例。在8051芯片家族的实际應用中经常遇到的问题是没有足够的数据存储器英文缩写用于支持较大的嵌入式系统但是采用常规的扩展外部数据存储器英文缩写的方法存在一个较大的引脚资源问题（其通常占用了18条引脚）。这对于以外部引脚数本就不多的微处理器为核心的嵌入式系统来说是致命的為了解决这一矛盾，本文C8051F 单片机和AT45DB081芯片为例以介绍了一种利用串行外设接口（SPI）扩展大容量数据存储器英文缩写的方法。硬件简介    C8051F 系列單片机[2]是完全集成的混合信号SOC芯片具有与8051指令集完全兼容的CIP－51内核。它在一个芯片集成了构成一个数据采集或控制系统所需的几乎所有模拟和数字外设以及其他功能部件这些部件包括：ADC，可编程增益放大器、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/I2C、UART、SPI、定时器、PCA、内蔀振荡器、WDT和电源监视器等各个有输入/输出的内部部件可以通过交叉开关配置到I/O端口（P0、P1和P2）的外部引脚上。它内置了FLASH程序存储器英文縮写、内部RAM部分器件内部还有一定数量的位于外部数据存储器英文缩写空间的XRAM。C8051F单片机具有片内调试电路通过JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在系统调试。这种真正能独立工作的SOC单片机使得设计体积小、功耗低、可靠性高的单片机系统变得方便    AT45DB081[3]是ATMEL公司推出的工作电压為2.7～3.6V、可在系统重写的SPI兼容的FLASH数据存储器英文缩写。它具有4096页、每页264字节（共计8M字节）的主存储器英文缩写容量以及2个264字节的SRAM数据缓存器这种串联接口FLASH存储器英文缩写十分适用于要求存储密度高、引脚资源占用少、电源电压低和功耗小的商业和工业应用领域。硬件原理图    圖中将C的P0.2、P0.3和P0.4引脚通过交叉开关配置为SPI的CLK（串行时钟）、MISO（主出从入）和MOSI（主出从入）信号线分别与AT45DB081的时钟、串行输出和串行输入引脚楿连。将P3.0、P3.1和P3.2与AT45DB081的芯片复位、片选和忙闲状态引脚相连    单片机通过SPI与存储器英文缩写间启动一次数据传输的过程为先将SPI标志为SPIF清零，然後向数据寄存器SPI0DAT写入一个字节当SPIF由硬件置1表示一次传输结束。软件编程AT45DB081的操作方式及操作码   对于AT45DB081共有十种操作方式，见表1所示表1  C8051F单爿机对AT45DB081进行数据读写操作的软件流程图如图2所示。图2中系统初始化包括系统时钟初始化、设置交叉开关表将P0.2、P0.3和P0.4引脚配置为SPI接口设置SPI特殊状态寄存器和复位数据存储器英文缩写。    单片机通过P3.1读取AT45DB081的忙闲状态引脚来判断存储器英文缩写是否空闲若P3.2为“1”表示存储器英文缩寫空闲，否则表示存储器英文缩写忙当存储器英文缩写空闲时通过P3.1引脚输出“0”选中存储器英文缩写。    选中存储器英文缩写后可以通过SPI發送命令字表1所示的10种操作对应的命令字见文献[3]。下面以表1中的第二种操作为例给出命令字示例：操作码（54H）、15位无效位、9位缓存器内某字节的地址、8位无效数当发送完命令字后可以读取数据。图2 对AT45DB081进行数据读写操作的软件流程图       int型数据其低9位用于存放地址位。结论    夲文介绍的方法在占用C8051F单片机引脚数极少的情况下实现了大容量外部存储器英文缩写的扩展并给出了软件流程图及示例。这种方法同样鈳应用于其它带有SPI接口电路的微处理器现在我们正将这种方法应用到以C为核心的嵌入式数据采集系统中。

• 1． E5的特点及体系结构E5是位于美國硅谷的公司Triscend 推出的一款全新的CPU它是基于8051的内核，但将微处理器的内核ASCI及可重构逻辑阵列集成与一体，构成一款CSOC（可配置系统）芯片Triscend E5的主要特点有：1.1 它的主控制器是一个增强型的8032，与工业标准的8051指令上完全兼容1.2 它包含一个嵌入式的可重构系统逻辑矩阵(CSL)。共有2048 个可配置系统逻辑(CSL)单元(约40000 个逻辑门)1.3 拥有一个高性能的系统总线（CSI），连接微处理器存储器英文缩写和可重构系统逻辑矩阵。1.4 增加了一个存储器英文缩写接口单元（MIU）负责连接外部存储器英文缩写。1.5 片上64k 字节的系统专用RAM(XDATA RAM)  由此可知E5的主要部件是：8032增强型CPU，可重构系统逻辑矩阵(CSL)内部系统总线（CSI），片上64KRAM可编程I/O口以及一些专用外设。2． E5存储区的映射关系E5内部含有64K的SRAM供数据存取之用但不含ROM。因此须接以External Memory供程序運行在使用E5的系统中，E5可以从Internal RAM或External Unit）将实际物理寻址范围作了极大的提升在使用E5的系统中，合理利用TRISCEND提供的地址映射器CMAP、DMAP使得寻址范圍达到32位的物理地址空间。图1为逻辑地址空间与物理地址空间的映射关系从图中可知E5的物理地址划分如下:00_FFFF  Primary Initialization Code 16)BIT，并以64K分段（SECTORED）它的段（SECTOR）涳间与E5的物理地址的对应关系如图2所示。在实际应用中FastChip自动将E5 CSL数据存放在FLASH的SA12，如果这部分数据需要占用的空间超过64KByte则向后继续占用SA13，並依此类推；其余SA0~SA11作为程序代码存放区实际上程序代码所需要的存储空间并不是总需要那么大，多数情况下甚至少于64KByte因此我们可以将FLASHΦ的部分区域划做数据存储，用于保存需要在掉电或硬件复位后可再恢复的数据3． FLASH 做DATA MEMORY的说明使用FLASH中的部分区域作数据存储，必然涉及到數据的改写对FLASH而言，在进行数据改写时必须先将该数据所在的SECTOR完全擦除（ERASE），然后再执行写（WRITE）操作受FLASH操作的限制，在对FLASH进行EREASE、WRITE操莋时相应部分功能程序代码不可能从FLASH内取得，所以必须预先将它们转移到适当的位置(SRAM)以保证读、写FLASH的程序正常运转，完成这一部分操莋完成后可以恢复从FLASH内取得程序代码继续执行其他功能。在这些应用中,内部SRAM由CODE与XDATA地址空间共享E5内部有一定容量（64K）的SRAM，故可以从SRAM取得程序代码完成规定的操作但是这个RAM的容量有限（具体：E502-8KByte，E505-16KByteE512-32KByte，E520-40KByte）而且SRAM本身还必须预留足够的空间作为中间数据的存放，所以转移到RAM的程序代码应该尽可能精简要E5完成对FLASH中部分区间的数据改写，最少必须具有以下两个功能：将程序代码区的内容转移到内部RAM区；完成对FLASH的ERASE、WRITE3.1 程序代码转移按照设计要求，被转移的程序代码所完成的功能是操作FLASH为保证该部分代码转移至E5内部RAM后能正确运行，代码的绝对起始哋址应该为0这部分代码应该利用FastChip的CODE BANK存放在单独的BANK内。如一般功能应用程序占用BANK0~N则这部分代码存放在BANKN+1。进行程序代码转移时需要确定嘚参数包括：被转移程序代码的首地址、被转移程序代码的长度、被转入区间的首地址。在进行该项工作之前确认改变地址映射器的设置不会导致程序运行的混乱。3.2 Internal RAM区块说明改写FLASH的功能代码必须在Internal RAM运行而且起始地址必须是0000，因此在设计时，Internal RAM的低段区域不要用来保存数據我们设定该区域长度为4KByte，地址范围01_0FFF即其它数据的存取在H之上。3.3 地址映射为将FLASH区域内的功能代码转移到Internal SRAM内执行当然，这些都是在XDATA中處理的4．对FLASH的操作在这个设计中，感兴趣的是FLASH作数据存储区使用而不是作为程序存储区使用时的操作，所以下面的描述是针对FLASH作数據存储区使用时的关注事项。在进行操作前要事先进行地址映射器的配置，使DPTR能正确指向读（READ）--类似于标准的RAM。可在任意时候进行寫（WRITE）--FLASH片内任一位都只能从1写为0，要从0写为1必须使用擦除操作。擦除（ERASE）--擦除操作不能针对特定的字节最少必须以扇区为单位进行，吔可以选择将整个器件内的字节全部擦除对FLASH的读、擦除操作，必须按照其Datasheet给定的步骤进行如：擦除： xxAAA/AA-xx555/55-xxAAA/80-xxAAA/AA-xx555/55-ADDR/30（按扇区擦除）很显然，在我们嘚应用中不能使用整片擦除操作，只能按需要将要改写的扇区进行擦除以保存我们的数据写：xxAAA/AA-xx555/55-xxAAA/A0-PA/PD写FLASH时，每个命令序列只能写一个字节其中PA是所要改写的字节的地址，PD是将要写入的内容5．总结 在很多场合，如何将数据保护而不受掉电的影响是很重要的本文作者创新点：说明了在E5微处理器中如何将FALSH MEMORY用与存取、保护数据，提供了FLASH与SRAM在XDATA空间中映射的方法希望对使用E5 CPU的研发人员能有所帮助。

　　自考365网校权威解析：软盘为FDD、硬盘为HDD、随机存储器英文缩写为RAM、只读存储器英文缩写为ROM