基于串行E2PROM存储式压力计研究

　　1　引　　言

　　在单片机应用系统中,常涉及到数据的自动采集和长时间存储问题。在设计存储器芯片扩展时,大多采用并行存储器芯片。文中所介绍的存储式压力计既 能进行在线显示,又能按一定的存储时间间隔进行在线记录、保存数据信息。最突出的是采用串行存储器芯片扩展单片机应用系统,节省了CPU的I/O口资源, 使电路设计简单、实用。并具有较好的可靠性。

　　2　存储式压力计的设计原理与硬件组成

　　实时存储式压力计是一种以单片机为核心的压力显示与存储的仪器,可实现压力数据采集、数据处理、实时时钟显示以及键盘处理与上位机通讯等功能。 存储式压力计的设计以单片机89C51为核心并配合外围电路。采用DS1302实现实时时钟显示,采用4片数据存储器AT24C256实现压力数据的存 储。设计时将4个存储器芯片的WP、SCL、SDA引脚并联连接在一　　起。SCL、SDA分别与单片机的P2.4和P2.5相连。引脚WP为写保护端。 当WP接地时允许正常写操作。当WP为高电平时,所有对内存的写操作禁止。因此将WP接地以保证数据可以正常写入存储器。存储器芯片的引脚A1、A0用于 选通信号。对应于A1、A0的四种不同组合,可分别选择四个数据存储器芯片。存储式压力计硬件组成见图1。

　　3　串行E2PROM数据写入

　　3.1　写入操作

　　采用AT24C/256串行E2PROM实现数据存储。SCL为串行时钟输入,SDA为串行数据线。A1、A0为地址线。WP为写保护。当WP 接地时,允许正常写操作。在SCL为高时,SDA由高到低是启动条件。在SCL为高时,SDA由低到高是停止条件。写操作分为一个字节写和页写。

　　(1)字节写:写操作需要先写入器作地址命令字,紧跟着两个8位存储器数据字地址。再写入一个8位数据。

　　(2)页写:先写入器件地址,紧跟着两个8位存储器数据字地址。再写入一个8位数据,写入完毕,不发停止条件。当E2PROM接收到第一个数据 字后,单片机继续向E2PROM写入数据字。当所有数据字写入完毕,最后用停止条件终止页写的操作。器件地址与字节写入时序如图2和图3所示。

　　3.2　数据写入操作工作过程

　　对存储器进行写操作,首先,单片机向E2PROM发一个启动命令,产生开始条件,然后发送写命令控制字(A2H)。当E2PROM接收到命令 后,进入一个写周期,再由单片机发送存储器地址。即确定数据将要写入的存储器地址。先发送高地址再发送低地址。随后,单片机将要存储的数据送入到SDA数 据线上。写周期结束时,单片机再发一个确认信号和停止位。

　　3.3　数据写入关键问题