片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的保存及有效性判別

【摘　要】　對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)有效性的判別方法進(jìn)行了介紹，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)如何實(shí)現(xiàn)保存進(jìn)行了探討。同時(shí)給出了存儲(chǔ)過(guò)程中的數(shù)據(jù)校驗(yàn)和運(yùn)行參數(shù)的取值范圍檢驗(yàn)過(guò)程。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，運(yùn)行參數(shù)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)，取值范圍

1　引　言
　　在單片機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)控制時(shí)需要使用和保存已經(jīng)設(shè)置或優(yōu)化的參數(shù)。如果將運(yùn)行參數(shù)僅僅存儲(chǔ)于單片機(jī)的RAM區(qū)中，則系統(tǒng)在掉電或重啟時(shí)將會(huì)丟失這些重要參數(shù)，不能正常運(yùn)行。為了解決上述問(wèn)題，保證控制系統(tǒng)正常、可靠地運(yùn)行，需要將這些運(yùn)行參數(shù)保存在足夠容量的電可擦除存儲(chǔ)器（EEPROM）中。在寫入或讀出EEPROM中的數(shù)據(jù)時(shí)，為保證數(shù)據(jù)操作的正確性，則需要進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。在系統(tǒng)運(yùn)行這些參數(shù)之前，為檢查運(yùn)行參數(shù)的取值是否在許可范圍之內(nèi)，則需要進(jìn)行參數(shù)取值范圍的檢驗(yàn)。本文結(jié)合作者開發(fā)的電梯轎廂門機(jī)控制系統(tǒng)，來(lái)詳細(xì)討論參數(shù)保存和校驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。
2　系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的存儲(chǔ)
　　在單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)設(shè)置的運(yùn)行參數(shù)是系統(tǒng)正常運(yùn)行所必須使用的，既要保證運(yùn)行參數(shù)的可修改性，又要保證運(yùn)行參數(shù)在系統(tǒng)停機(jī)或掉電的情況下能夠正確保存，因而運(yùn)行參數(shù)應(yīng)保存在電可擦除存儲(chǔ)器（EEPROM）中。根據(jù)參數(shù)個(gè)數(shù)的多少，決定所使用EEPROM的存儲(chǔ)容量。例如，在本文的單片機(jī)系統(tǒng)中，電梯轎廂門機(jī)控制運(yùn)行所需要的參數(shù)有：門寬參數(shù)、有無(wú)光電檢測(cè)、輸出保持力矩、開門加速步頻、關(guān)門加速步頻、開門減速步頻、關(guān)
門減速步頻、工作計(jì)數(shù)器等，設(shè)計(jì)中要求存儲(chǔ)的參數(shù)共需28個(gè)字節(jié)，再加上一個(gè)字節(jié)校驗(yàn)和，所以選用32字節(jié)容量的EEPROM。Xicro公司的X24C44能滿足上述可修改性和容量的要求。
2．1　EPROM芯片簡(jiǎn)介及硬件組成
　　電可擦除存儲(chǔ)芯片X24C44是一個(gè)八引腳的芯片，其內(nèi)部有存儲(chǔ)矩陣和RAM兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，外部引腳的功能如圖1所示。芯片各引腳的功能為：CE為芯片使能引腳；Vcc及Vss為電源引腳；電壓為＋5V；SK是讀寫X24C44數(shù)據(jù)時(shí)所用到的外部時(shí)鐘同步信號(hào)；DI為命令或數(shù)據(jù)串行輸入X24C44的信號(hào)引腳；DO為X24C44數(shù)據(jù)串行輸出的信號(hào)引腳；STORE為低電平時(shí)，允許將EEPROM中RAM的內(nèi)容保存到存儲(chǔ)矩陣；RECALL為低電平時(shí)，允許將EEPROM的存儲(chǔ)矩陣的內(nèi)容傳送到EEPROM的RAM中。

　　對(duì)X24C44的讀寫操作是串行數(shù)據(jù)操作，其讀時(shí)序如圖2所示。結(jié)合圖2中的讀時(shí)序，讀出　　X24C44中某兩字節(jié)的數(shù)據(jù)操作為：芯片的使能引腳CE為高電平，在時(shí)鐘SK信號(hào)的同步下，先向X24C44的數(shù)據(jù)串行輸入引腳DI送讀出兩字節(jié)的命令1AAAA11X（其中AAAA為要讀出的起始地址，X表示X24C44對(duì)該值忽略），數(shù)據(jù)串行輸出引腳在第9個(gè)時(shí)鐘由高阻態(tài)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)串行輸出，16個(gè)比特為一個(gè)讀出內(nèi)容，通過(guò)將CE信號(hào)置為低電平，先關(guān)閉芯片的讀出數(shù)據(jù)操作。

　　按照向X24C44寫入兩字節(jié)內(nèi)容的時(shí)序，寫入兩字節(jié)數(shù)據(jù)的操作類似于讀出操作過(guò)程。
　　X24C44采用串行讀寫數(shù)據(jù)，其與單片機(jī)的接線簡(jiǎn)單，除了片選信號(hào)CE外，只要與單片機(jī)的三根I／O引腳相連即可，作用為時(shí)鐘CLK，數(shù)據(jù)輸入DI，數(shù)據(jù)輸出DO，其中DO引腳要接一個(gè)10kΩ的上拉
電阻。硬件電路接線如圖3所示。

2．2　EEPROM讀寫的實(shí)現(xiàn)
　　控制系統(tǒng)中所采用的是51系列單片機(jī)，其中讀寫子程序設(shè)計(jì)用匯編也較容易　　實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程。根據(jù)X24C44的時(shí)序和操作過(guò)程，下面給出讀出EEPROM中數(shù)據(jù)的匯編子程序。單片機(jī)將數(shù)據(jù)寫入EEPROM的過(guò)程與讀出過(guò)程相類似。讀出EEPROM中數(shù)據(jù)的匯編子程序如下：
read：push psw；讀數(shù)據(jù)子程序入口　

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