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串行Flash存儲器的編程解決方案
作者：
時(shí)間：2010-12-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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圖4中P1.0接IC卡的CS信號，P1.1接R／B信號，P1.2接RST信號，IC卡的SCK接單片機的TxD，SI和SO接在一起與單片機的RxD相連。P0口接AD(模數轉換)芯片和LCD(液晶顯示屏)，P2口接鍵盤(pán)。
工作原理是，AD采樣數據一方面通過(guò)單片機直接存入IC卡，另一方面通過(guò)計算顯示在液晶屏上。系統的采樣速度要求達到1kHz，這對于12MHz主頻的AT89C55單片機速度要求很高，這就要求花在存儲方面的時(shí)間盡量少。因系統不需要與外界通信，單片機的串口閑置，這樣，可以考慮利用單片機的串口，來(lái)提高存儲速度。由于A(yíng)T45D041只支持SPI通訊的模式0和3，而AT89C55單片機支持移位寄存器輸入／輸出工作方式。這樣可以把AT45D041當作移位寄存器來(lái)操作。但51系列單片機的串口都是先輸出低位，后輸出高位。這與AT45D041的定義正好相反。為此在通過(guò)UART輸出數據之前必須將其進(jìn)行轉換。當然，通過(guò)查表可以解決這一難點(diǎn)。
3 單片機編程
下面以一個(gè)檢測IC卡狀態(tài)的C語(yǔ)言程序來(lái)說(shuō)明對這種存儲器的編程方法。(關(guān)于A(yíng)T45D041存儲器的操作時(shí)序及命令，參閱AT45D041的器件說(shuō)明書(shū)。)
／／定義查表矩陣 unsigned char code concode[256]={ 0x00，0x80，0x40，0xc0，0x20，0xa0，0x60，0xe0，0x10， 0x90，0x50，0xd0，0x30,0xb0，0x70，0xf0， ... ... 0x0f，0x8f，0x4f，0xcf，0x2f，0xaf，0x6f，0xef，0xlf，0x9f，0x5f，0xdf，0x3f，Oxbf，0x7f，Oxff}； ／／檢查IC的有效性函數bit testcard(void){ unsigned char tmp； cs45＝0； SCON=0； SBUF=concode[0x57]； ／／讀狀態(tài)寄存器命令為0x57 while(!TI)； SCON=0x10； while(!RI)； tmp=concode[SBUF]； ／／tmp內為狀態(tài)寄存器值 cs45=1 if((tmp0x38)==0x18) return (0); ／／是AT45d041卡，返回0 return(1); ／／不是AT45d041卡，返回1 }
AT45D041芯片的狀態(tài)寄存器結構如下：
位7為0表示忙；為1表示閑，可以接收下一條指令。 位6為0表示主存儲區數據與緩存區比較匹配，否則為不匹配。 位5、位4、位3對于A(yíng)T45D041為011”(二進(jìn)制)。
4 總體性能評價(jià)
在此系統中，單片機需采樣8路12位信號，并把他們保存在數據IC卡中。只需帶回IC卡，通過(guò)IC卡讀寫(xiě)器把數據讀入計算機，便可以進(jìn)行數據的離線(xiàn)處理、分析?？梢钥闯?，僅采用幾個(gè)廉價(jià)芯片，便組成一個(gè)性能可觀(guān)的數據采集系統。
從以上程序可以看出，數據傳送的速率基本上與單片機的機器周期相同。而通過(guò)以前的I／O端口模擬SPI端口的操作中，數據傳送的速率最大不到機器周期的1／3。另外，在串口傳送數據的過(guò)程中，CPU還可以同時(shí)進(jìn)行其他的指令?？傮w性能要比采用I／O端口模擬SPI端口的操作快上4倍以上。
在以上的快速數據采集系統中，花在存儲方面的時(shí)間相對很少，這樣，一方面數據采集的速率可以提高；另一方面單片機有充足的時(shí)間計算、分析數據，處理LCD顯示，鍵盤(pán)中斷等。減少存儲所花的時(shí)間，對整體性能的提高有著(zhù)顯著(zhù)的意義。
當然，采用以上方式操作SPI口，需要對所操作的芯片的操作時(shí)序比較了解，如果操作失誤，可能產(chǎn)生線(xiàn)路沖突(單片機和SPI口同時(shí)輸出)。這樣雖然對器件沒(méi)有多大的損害，因為芯片端口都有保護電路。當然最好是采用帶有SPI端口操作的單片機，這里是對某些情況下不得已采用的方法，也有一定的實(shí)用價(jià)值。
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