基于單片機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備轉(zhuǎn)儲(chǔ)器
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1. 3 液晶顯示模塊
本系統(tǒng)使用122x32點(diǎn)陣的MGLS12232液晶顯示模塊，模塊內(nèi)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(hào)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：一種為直接訪問(wèn)方式，另一種為間接控制方式。本系統(tǒng)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(chǔ)器或I／O設(shè)備直接掛接在單片機(jī)總線上。該模塊體積小、價(jià)格較低且通過(guò)該液晶模塊能夠滿足對(duì)一般文件夾名、文件名和文件信息的顯示。
1．4 鍵盤模塊
鍵盤模塊是3x3矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)，采用Button按鍵，分別定義了上電、復(fù)位、上翻、下翻、選擇、復(fù)制、粘貼等按鍵，以最少的按鍵實(shí)現(xiàn)文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)的各種操作。
1．5 C8051F040單片機(jī)控制模塊
C8051F040單片機(jī)控制模塊是本系統(tǒng)的核心控制模塊。該單片機(jī)具有豐富的片內(nèi)資源和強(qiáng)大的控制功能：與8051完全兼容，最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為24 MHz，70％指令的執(zhí)行時(shí)間為1或2個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期。豐富的中斷源，擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)向CIP-51提供20個(gè)中斷源，一個(gè)中斷驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)需要較少的MCU干預(yù)，因而有更高的執(zhí)行效率，這么多的中斷源完全能滿足本系統(tǒng)的所有外設(shè)。通用串行總線(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(nèi)存儲(chǔ)較大，CIP-51的SFR地址空間可包含多達(dá)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(nèi)外設(shè)所需的SFR。串口資源豐富，具有兩個(gè)增強(qiáng)型全雙工UART、一個(gè)增強(qiáng)型SPI總線和SMBus／I2C。每種串行總線都完全用硬件實(shí)現(xiàn)，都能向CIP-51產(chǎn)生中斷，因此需要很少的CPU干預(yù)。這些串總線不“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(jī)內(nèi)部開辟一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)緩存兩個(gè)U盤之間要轉(zhuǎn)移的文件數(shù)據(jù)，并通過(guò)兩個(gè)CH375 U盤模塊控制U盤文件的打開、讀取、寫入和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)文件數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移工作。該控制單元還可以將外圍鍵盤發(fā)來(lái)的中斷信息進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)文件的選擇等對(duì)單片機(jī)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(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2．1 外設(shè)控制方式
本系統(tǒng)采用CH375 U盤模塊，該模塊附帶znFAT，單片機(jī)上的FAT32文件系統(tǒng)解決方案。從而減少了繁雜的Fat32文件系統(tǒng)方面的編程，由于CH375 U盤模塊配帶文件系統(tǒng)及文件操作子程序，通過(guò)單片機(jī)主程序調(diào)用比較容易實(shí)現(xiàn)文件名、文件信息的液晶顯示，以及文件的選擇與轉(zhuǎn)移操作。
由于C8051F040單片機(jī)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(shè)備服務(wù)，提高了計(jì)算機(jī)的利用率。
2)實(shí)時(shí)響應(yīng)。CPU能夠及時(shí)處理應(yīng)用系統(tǒng)的隨機(jī)事件，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性大大增強(qiáng)。
3)可靠性高。CPU具有處理設(shè)備故障及掉電等突發(fā)事件的能力，從而使系統(tǒng)的可靠性提高。
綜上所述，本系統(tǒng)的所有外設(shè)鍵盤均采用中斷控制方式，文件轉(zhuǎn)移也用中斷方式控制。這樣C8051F040的系統(tǒng)資源利用效率有了很大的提高。
2．2 文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)方案
首先在C8051F040單片機(jī)內(nèi)部開辟一個(gè)緩沖區(qū)，當(dāng)需要轉(zhuǎn)存文件時(shí)，首先選中一個(gè)U盤中的文件，當(dāng)單擊復(fù)制及粘貼按鍵后，會(huì)通過(guò)中斷自動(dòng)調(diào)用相關(guān)的程序，想將該文件打開，并讀取文件的數(shù)據(jù)與開辟的緩沖區(qū)中，然后把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到另一個(gè)U盤相應(yīng)目錄下的新建的同名文件中。
系統(tǒng)總流程圖如圖3所示。系統(tǒng)上電后，對(duì)C8051F040單片機(jī)內(nèi)部開辟的緩沖區(qū)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盤插入的狀態(tài)，當(dāng)?shù)却欢螘r(shí)間后，若沒(méi)用U盤插入，則顯示“請(qǐng)插入U(xiǎn)盤”的提示信息。當(dāng)U盤個(gè)數(shù)為一個(gè)或兩個(gè)時(shí)，開始讀取U盤信息，并在液晶屏上顯示基本的U盤信息。之后，C8051F040單片機(jī)等待鍵盤操作，根據(jù)鍵盤輸入的編碼調(diào)用相應(yīng)的中斷程序，處理完后，繼續(xù)等待鍵盤的中斷信號(hào)。
評(píng)論