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基于單片機的存儲設備轉儲器
作者：
時(shí)間：2011-03-17
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1. 3 液晶顯示模塊
本系統使用122x32點(diǎn)陣的MGLS12232液晶顯示模塊，模塊內置兩塊2．560位的RAM和兩片SED1520控制器，分別由E1、E2兩個(gè)選通信號控制左右兩半屏的顯示。圖形液晶顯示模塊有兩種連接方式：一種為直接訪(fǎng)問(wèn)方式，另一種為間接控制方式。本系統是采用直接控制方式，該方式將液晶顯示模塊的接口作為存儲器或I／O設備直接掛接在單片機總線(xiàn)上。該模塊體積小、價(jià)格較低且通過(guò)該液晶模塊能夠滿(mǎn)足對一般文件夾名、文件名和文件信息的顯示。
1．4 鍵盤(pán)模塊
鍵盤(pán)模塊是3x3矩陣式鍵盤(pán)結構，采用Button按鍵，分別定義了上電、復位、上翻、下翻、選擇、復制、粘貼等按鍵，以最少的按鍵實(shí)現文件轉儲的各種操作。
1．5 C8051F040單片機控制模塊
C8051F040單片機控制模塊是本系統的核心控制模塊。該單片機具有豐富的片內資源和強大的控制功能：與8051完全兼容，最大系統時(shí)鐘頻率為24 MHz，70％指令的執行時(shí)間為1或2個(gè)系統時(shí)鐘周期。豐富的中斷源，擴展的中斷系統向CIP-51提供20個(gè)中斷源，一個(gè)中斷驅動(dòng)的系統需要較少的MCU干預，因而有更高的執行效率，這么多的中斷源完全能滿(mǎn)足本系統的所有外設。通用串行總線(xiàn)(USB)功能控制器，有8個(gè)靈活的端點(diǎn)管道，集成收發(fā)器和1K FIFO RAM；片內存儲較大，CIP-51的SFR地址空間可包含多達256個(gè)SFR頁(yè)，通過(guò)SFR分頁(yè)，CIP-51MCU可以控制大量用于控制和配置片內外設所需的SFR。串口資源豐富，具有兩個(gè)增強型全雙工UART、一個(gè)增強型SPI總線(xiàn)和SMBus／I2C。每種串行總線(xiàn)都完全用硬件實(shí)現，都能向CIP-51產(chǎn)生中斷，因此需要很少的CPU干預。這些串總線(xiàn)不“共享”定時(shí)器、中斷或端口I／O等資源，可以使用任何一個(gè)或同時(shí)使用多個(gè)。
該模塊的功能是：通過(guò)在單片機內部開(kāi)辟一個(gè)數據緩沖區緩存兩個(gè)U盤(pán)之間要轉移的文件數據，并通過(guò)兩個(gè)CH375 U盤(pán)模塊控制U盤(pán)文件的打開(kāi)、讀取、寫(xiě)入和關(guān)閉，實(shí)現文件數據的轉移工作。該控制單元還可以將外圍鍵盤(pán)發(fā)來(lái)的中斷信息進(jìn)行處理，以實(shí)現文件的選擇等對單片機的控制。通過(guò)控制一個(gè)MGLS12232液晶顯示模塊來(lái)顯示一些相關(guān)的文件信息。
2 系統軟件設計
2．1 外設控制方式
本系統采用CH375 U盤(pán)模塊，該模塊附帶znFAT，單片機上的FAT32文件系統解決方案。從而減少了繁雜的Fat32文件系統方面的編程，由于CH375 U盤(pán)模塊配帶文件系統及文件操作子程序，通過(guò)單片機主程序調用比較容易實(shí)現文件名、文件信息的液晶顯示，以及文件的選擇與轉移操作。
由于C8051F040單片機的中斷資源豐富，并且中斷具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)分時(shí)操作。CPU可以分時(shí)為多個(gè)I／O設備服務(wù)，提高了計算機的利用率。
2)實(shí)時(shí)響應。CPU能夠及時(shí)處理應用系統的隨機事件，系統的實(shí)時(shí)性大大增強。
3)可靠性高。CPU具有處理設備故障及掉電等突發(fā)事件的能力，從而使系統的可靠性提高。
綜上所述，本系統的所有外設鍵盤(pán)均采用中斷控制方式，文件轉移也用中斷方式控制。這樣C8051F040的系統資源利用效率有了很大的提高。
2．2 文件轉儲方案
首先在C8051F040單片機內部開(kāi)辟一個(gè)緩沖區，當需要轉存文件時(shí)，首先選中一個(gè)U盤(pán)中的文件，當單擊復制及粘貼按鍵后，會(huì )通過(guò)中斷自動(dòng)調用相關(guān)的程序，想將該文件打開(kāi)，并讀取文件的數據與開(kāi)辟的緩沖區中，然后把緩沖區的數據存儲到另一個(gè)U盤(pán)相應目錄下的新建的同名文件中。
系統總流程圖如圖3所示。系統上電后，對C8051F040單片機內部開(kāi)辟的緩沖區進(jìn)行初始化，并使液晶屏顯示初始界面，之后進(jìn)入等待U盤(pán)插入的狀態(tài)，當等待一段時(shí)間后，若沒(méi)用U盤(pán)插入，則顯示“請插入U盤(pán)”的提示信息。當U盤(pán)個(gè)數為一個(gè)或兩個(gè)時(shí)，開(kāi)始讀取U盤(pán)信息，并在液晶屏上顯示基本的U盤(pán)信息。之后，C8051F040單片機等待鍵盤(pán)操作，根據鍵盤(pán)輸入的編碼調用相應的中斷程序，處理完后，繼續等待鍵盤(pán)的中斷信號。
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