采用闪速存储器的数字记录仪

　　1　引　　言

　　在许多现场作业环境中经常要用到记录设备来记录现场环境的各种信息,如报警、监视故障、状态显示等。通常采用LCD现场显示和即时打印输出的方 式,但在实际应用中需要的常常只是此前某一段时间内的信息,而且,只向串行打印机输出数据打印存储的方式过于单一,不便于对信息数据进行进一步的处理。根 据这些情况,我们设计了采用闪速存储器的数字记录仪,以取代打印机的位置。

　　数字记录仪接收各种信息数据,并存储到FlashMemory (闪速存储器)中,利用其快速可擦写性能及时更新存储的数据,始终保证存储最新最近的各种信息,同时采用键控输出方式,既可以向串行打印机输出存储的数 据,也可以向计算机输出文本格式的数据文件,以便对数据进行进一步处理。

　　由于设计要求保存650条记录,考虑到每条信息的最大长度,650条记录接近1Mbit的容量,因此选用AMD公司的AM29F010作为数据存储芯片。

　　AM29F010是一种单5V供电,可块擦除、可重写的1Mbit的非易失性Flash Memory,它存储容量大,可靠性高,存取速度快,可用标准的系统电源(5V)进行在线编程,也可用标准的编程器进行编程,允许高速微处理器在零等待状 态下对它进行操作,为避免总线冲突,它具有独立的芯片使能CE,写使能WE和输出使能OE控制端。其内部包括地址锁存及解码、单元矩阵、状态控制、命令寄 存器、数据缓冲及锁存、擦除及编程电压产生等几个部分。整片AM29F010由8块各16K字节的存储块组成,可单块擦除,单字节编程写入,根据此特性, 将这8个子块连续编号,数据的更新和输出均以块为单位进行。

　　2　系统硬件结构

　　硬件的结构框图如图1所示。采用了一片AT89C52微处理器作为控制核心,负责管理串行通信,存储器数据更新及键盘输出控制等。

　　AT89C52是ATMEL公司将Flash Memory和MCS—51相结合的产品,具有电可擦除的片内程序存储器,与MCS—51系列单片机完全兼容,并具有其所有的特性。片内存储器采用闪烁存 储器技术,编程写入/擦除速度快(擦除时间约为10ms,4K编程时间约为3s),可反复编程1000次以上,存储的数据不易挥发,而且具有很好的加密功 能。

　　由于AT89C52仅有16根地址线,CPU最多只能直接管理64KB的外部数据存储器,而AM29F010为128KB的数据存储器,因此将P1.7作为最高位地址线,采用存储器统一编址管理。

　　系统采用串行数据传输方式,利用AT89C52的RXD和TXD做串行通信端口,并用一片MAX232进行电平转移,构成RS232串口,采用串行中断即时传送数据。

　　WATCH DOG电路实现程序防飞,键盘部分采用了附加的开关以防止误触键造成数据丢失或数据非法传送。