【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4C01/02/04/08/16/32/64是 采 用CMOS工 藝 制 成 的128/256/512/1K/2K/4K/8K，8的串行E2PROM，典型的寫(xiě)周期為幾個(gè)ms有字節(jié)寫(xiě)和頁(yè)寫(xiě)兩種寫(xiě)入方式，頁(yè)寄存器大小分為8/8/8/16/16/32/32，擦除/寫(xiě)入的壽命一般達(dá)10萬(wàn)次以上。數(shù)據(jù)保存壽命達(dá)100年以上。、2..低功耗工作電流1mA，備用狀態(tài)不到10uA，較常見(jiàn)的有8腳DIP封裝、8腳SOIC封裝。AT24CXX的引腳說(shuō)明 。 圖 51 ：AT24CXX的典型封裝 ● SCL，串行時(shí)鐘輸入端。在上升沿時(shí)寫(xiě)入E2PROM數(shù)據(jù)，在下降沿時(shí) 輸出E2PROM數(shù)據(jù)。 ● SDA，串行數(shù)據(jù)輸入|輸出端?！? WP，寫(xiě)保護(hù)引腳。WP=0時(shí)，芯片正常寫(xiě)入操作。WP=1時(shí)，只能讀存儲(chǔ)器。 ● A0A1A2，地址輸入引腳。 ● VCC，電源端。● GND，接地端。 AT24CXX的工作原理 器件地址，對(duì)于掛接在I2C總線上的多個(gè)I2C器件，CPU訪問(wèn)其中的某個(gè)器件時(shí)，首先是匹配器件地址，在器件地址中還包含了訪問(wèn)該器件的讀寫(xiě)方向。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0分別對(duì)應(yīng) 1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W— AT24CXX的器件地址的數(shù)據(jù)格式，對(duì)于AT24C01/02/04/08/16/32/64系列芯片，存儲(chǔ)器單元數(shù)量分別為128/256/512/1K/2K/4K/8K個(gè)字節(jié)，其地址范圍的上限分別為 7FH,FFH,1FFH,3FFH,7FFH,FFFH,1FFFH,存儲(chǔ)單元的地址尋址范圍為A0~AAAAAA1A12。 在訪問(wèn)I2C器件時(shí)，緊跟在器件地址后要訪問(wèn)存儲(chǔ)器單元地址，對(duì)于AT24C01/02，單個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器地址已經(jīng)足夠表示想要訪問(wèn)的任何一個(gè)存儲(chǔ)器空間。此時(shí)器件地址中的AAA0的值必須與引腳上的AAA0邏輯完全一致，才能稱為其間匹配。因此2根I2C總線上最多可以掛接8個(gè)AT24C01/02器件。在訪問(wèn)某個(gè)器件時(shí)，CPU發(fā)出的器件地址中AAA0值與該器件引腳AAA0電平相一致，才能訪問(wèn)到該器件。對(duì)于AT24C04，由于存儲(chǔ)器單元尋址時(shí)存在高位地址A8位，此時(shí)A8將借用器件地址的A0位，由于A0位懸空處理，因此，2根I2C總線上最多可以掛接4個(gè)AT24C04。相同的原理對(duì)于AT24C08，存儲(chǔ)器單元存儲(chǔ)器單元高位地址AA9將分別借用器件地址大的A0、A1位，對(duì)于AT24C16，存儲(chǔ)器單元高地址AAA10將分別將用器件地址的A0AA2位。顯然2跟I2C總線上最多可以掛接2個(gè)AT24C08或1個(gè)AT24C16。對(duì)于容量更大的AT24C32/64，顯然再借用AAA0是不夠的因此緊跟在器件地址后的存儲(chǔ)器單元地址采用2個(gè)字節(jié)，高位地址在前低位地址在后訪問(wèn)某個(gè)器件地址時(shí)CPU發(fā)出的0值必須與該器件上的0邏輯相匹配。接口工作時(shí)序 有關(guān)AT24C的啟動(dòng)條件、停止條件、應(yīng)答信號(hào)、非應(yīng)答信號(hào)、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的接收等時(shí)序由于AT24C是標(biāo)準(zhǔn)的器件詳見(jiàn)部分。 AT24C的寫(xiě)包括字節(jié)寫(xiě)和頁(yè)寫(xiě)，其頁(yè)寫(xiě)的機(jī)制存在頁(yè)內(nèi)地址自動(dòng)增量、頁(yè)面回卷等現(xiàn)象但各個(gè)AT24C器件的頁(yè)寄存器大小有所不同。 ① 字節(jié)寫(xiě) 字節(jié)寫(xiě)的過(guò)程包括啟動(dòng)條件、寫(xiě)入器件地址、存儲(chǔ)器單元地址、寫(xiě)入數(shù)據(jù)以及停止條件。由于存儲(chǔ)器容量大的器件AT24C3AT24C64的存儲(chǔ)器單元地址為2個(gè)字節(jié)因此字節(jié)寫(xiě)的格式根據(jù)不同的器件會(huì)有所不同，字節(jié)寫(xiě)的幀格式如圖所示。在發(fā)出停止條件后，對(duì)于這類非易失性的存儲(chǔ)器，都要經(jīng)歷一個(gè)寫(xiě)周期后才能再次對(duì)該芯片進(jìn)行操作。圖52：AT24C01/02/04/08/16：②頁(yè)寫(xiě) 頁(yè)寫(xiě)操作能對(duì)存儲(chǔ)器地址連續(xù)的單元進(jìn)行小批量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這里同樣存在單字節(jié)和雙字節(jié)存儲(chǔ)器單元地址的問(wèn)題。 AT24的讀寫(xiě)操作包括當(dāng)前地址讀、指定地址讀和系列讀三種情況。對(duì)于讀操作不存在寫(xiě)周期需延時(shí)等待的問(wèn)題,即在發(fā)生一次讀操作后可以馬上再進(jìn)行讀寫(xiě)操作。③當(dāng)前地址讀當(dāng)前地址讀是指讀出上次操作讀或?qū)懙淖詈蟊辉L問(wèn)單元的下一個(gè)地址的數(shù)據(jù)只要器件沒(méi)有斷電上次操作的那個(gè)單元地址將一直被保存著因此不再需要提供下一個(gè)單元的地址。其操作格式只需提供讀命令后數(shù)據(jù)即被讀出。 ④指定地址讀,指定地址讀是指讀出指定單元的數(shù)據(jù)。該操作首先要通過(guò)1個(gè)寫(xiě)入讀出數(shù)據(jù)的地址操作,習(xí)慣上稱為偽啟動(dòng),在得到操作的當(dāng)前地址后,再進(jìn)行與當(dāng)前地址讀一樣的操作。因此指定當(dāng)前地址讀的數(shù)據(jù)幀格式中出現(xiàn)2次啟動(dòng)信號(hào) ⑤ 系列讀 系列讀是指在當(dāng)前地址讀或指定地址讀的基礎(chǔ)上,如果主動(dòng)器件不斷提供同步脈沖SCL信號(hào),而且不發(fā)出非應(yīng)答信號(hào),下一個(gè)地址單元的數(shù)據(jù)將通過(guò)SDA線被串行送出,直至主動(dòng)器件發(fā)出非應(yīng)答信號(hào)為止。 無(wú)論是當(dāng)前地址讀還是指定地址讀后的系列讀,都不存在連續(xù)讀數(shù)的個(gè)數(shù)受頁(yè)寄存器大小的限制即不存在頁(yè)內(nèi)回卷的問(wèn)題。當(dāng)讀出的數(shù)據(jù)單元到達(dá)最大一個(gè)單元時(shí),下一個(gè)被讀出的單元地址將為最小的地址單元,如讀到AT24C04的最大地址單元為1FFH時(shí)下一個(gè)讀數(shù)單元為000H。第六章 電能表與抄表集中器的紐帶RS485總線 RS485簡(jiǎn)介 RS485是1983年電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)為了擴(kuò)展RS422的應(yīng)用范圍在其基礎(chǔ)上制定的標(biāo)準(zhǔn)，RS485 接口在總線上是容許連接多達(dá)32 個(gè)收發(fā)器，可以擴(kuò)展到128或256個(gè)。RS485最大傳輸速率為10Mbps，最大傳輸距離為1219米。因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽平衡雙絞線傳輸。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,在l00Kbps速率下才能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度,只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。因此,RS485更適合短距離的數(shù)據(jù)傳輸。在實(shí)際應(yīng)用中,RS485總線的傳輸速率常選擇在9600bps及以下。RS485是一個(gè)電氣接口規(guī)范,它規(guī)定了平衡驅(qū)動(dòng)器和接收器的電器特性而沒(méi)有規(guī)定插件傳輸電纜和通信協(xié)議。RS485接口采用差分方式傳輸信號(hào),并不需要相對(duì)某個(gè)參考點(diǎn)來(lái)檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng),只需檢測(cè)兩線之間的電位差即可。但必須注意,收發(fā)器只有在共模電壓不超過(guò)一定范圍:7—12V,的條件下才能正常工作。當(dāng)共模電壓超出此范圍時(shí),就會(huì)影響通信的可靠性甚至損壞接口。邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示,邏輯“0”以兩線間的電壓差為(2~6)V表示。 、RS485電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路,RS485的驅(qū)動(dòng)接口部分通常由Maxim公司生產(chǎn)的差分平分器首發(fā)芯片MAX481/483/485/487/489等,每種型號(hào)的芯片內(nèi)部均集成了一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器。MAX481/483/485/487為8引腳封裝,其引腳分布與典型工作電路如圖所示,引腳功能說(shuō)明如下。RO接收器輸出端。若A比B大200mV,RO為,反之為低電平。RE接收器輸出使能端。RE為低時(shí),RO有效,為高時(shí),RO呈高阻狀態(tài)。DE,驅(qū)動(dòng)器輸出使能端。若DE：1驅(qū)動(dòng)器輸出A和B有效,若DE：0則它們呈高阻態(tài)。若驅(qū)動(dòng)器輸出有效,器件作為線驅(qū)動(dòng)器用,反之作為線接收器用。DI驅(qū)動(dòng)器輸入端。當(dāng)DI：0有A：0，B：1。當(dāng)DI：1，則A：1，B：0。 GND接地。A同相接收器輸入和同相驅(qū)動(dòng)器輸出。B反相接收器輸入和反相驅(qū)動(dòng)器輸出。 VCC,電源端,一般接+5V。圖61： MAX485圖62： MAX485的收發(fā)功能、RS485電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路 RS485的驅(qū)動(dòng)接口部分通常由Maxim公司生產(chǎn)的差分平分器首發(fā)芯片MAX481/483/485/487/489等,每種型號(hào)的芯片內(nèi)部均集成了一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器。MAX481/483/485/487為8引腳封裝,其引腳分布與典型工作電路如圖所示引腳功能說(shuō)明如下。RO，接收器輸出端。若A比B大200mV,RO為高,反之為低電平。 RE接收器輸出使能端。RE為低時(shí)，RO有效，為高時(shí)，RO呈高阻狀態(tài)。DE驅(qū)動(dòng)器輸出使能端。若DE：1，驅(qū)動(dòng)器輸出A和B有效，若DE： 0，則它們呈高阻態(tài)。若驅(qū)動(dòng)器輸出有效,器件作為線驅(qū)動(dòng)器用,反之作為線接收器用。DI驅(qū)動(dòng)器輸入端。當(dāng)DI：0，有A：0，B：1，當(dāng)DI：1則A：1，B：0。GND，接地。A同相接收器輸入和同相驅(qū)動(dòng)器輸出。 B,反相接收器輸入和反相驅(qū)動(dòng)器輸出。VCC電源端,一般接+5V。第七章 抄表集中器的核心GPRS通訊技術(shù)介紹 GPRS工作原理通信是自動(dòng)抄表技術(shù)中的關(guān)鍵,也占據(jù)了投資的大部分。數(shù)據(jù)通信的設(shè)計(jì)要綜合考慮地理環(huán)境、用戶用能行為、技術(shù)水平、管理體制和投資成本等因素。在國(guó)外己有許多發(fā)展成熟的自動(dòng)抄表系統(tǒng),他們采用的信息傳輸方式有:電視電纜、電力線載波、無(wú)線電波和公用電話網(wǎng)等。GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱,構(gòu)建在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上,對(duì)原有的GSM網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和無(wú)線系統(tǒng)的設(shè)備及功能進(jìn)行了升級(jí)和增強(qiáng),。GPRS采用了與GSM同樣的無(wú)線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的帶寬、同樣的跳頻規(guī)則和同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu) 因此現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)可以很容易地提供GPRS業(yè)務(wù)。它支持TCP/IP協(xié)議,是一個(gè)分組型數(shù)據(jù)網(wǎng),無(wú)需經(jīng)過(guò)PSTN等網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接,就可直接將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式與Internet互傳。因此GPRS業(yè)務(wù)在無(wú)線上網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通監(jiān)控、移動(dòng)辦公等行業(yè)中具有無(wú)可比擬的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。 ，GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，GPRS網(wǎng)絡(luò)是對(duì)GSM的平滑升級(jí),通過(guò)在GSM系統(tǒng)的無(wú)線側(cè)新增PCUPacket Control Unit)作為分組接入和控制單元，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)新增SGSN(Serving GPRS Support Node)和GGSN(Gateway GPRS Support Node)實(shí)施用戶管理和分組支撐，將電路交換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)合二為一,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的有效利用，拓展系統(tǒng)功能。 GSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。GSN具有移動(dòng)路由管理功能，它可以連接各種類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),并可以連到GPRS寄存器。GSN可以完成移動(dòng)臺(tái)和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN可以是一種類似于路由器的獨(dú)立又備,也可以與GSM中的MSC集成在一起。GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN(Serving GPRS Support Node)。的主要功能是對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒權(quán)和移動(dòng)性管理,建立移動(dòng)終端到GGSN的傳輸通道，接收從BSS傳送來(lái)的移動(dòng)終端分組數(shù)據(jù),通過(guò)GPRS骨干網(wǎng)傳送給GGSN。圖71：GPRS網(wǎng)絡(luò)SGSN還可以集成計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)、邊緣網(wǎng)關(guān)(負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)之間的互連)和防火墻的功能。GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN(Gateway GPRS Support Node) 。GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用,它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接,如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文獻(xiàn)中,把GGSN稱為GPRS路由器,負(fù)責(zé)存儲(chǔ)己經(jīng)激活的GPRS用戶的路由信息。GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換,從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP。GGSN是連接GPRS網(wǎng)絡(luò)與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。GGSN接收移動(dòng)終端發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的外部網(wǎng)絡(luò),或接收來(lái)自外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通過(guò)隧道(Tunnel技術(shù),傳送給相應(yīng)的SGSN。另外GGSN還可具有地址分配、計(jì)費(fèi)、防火墻功能。SGSN和GGSN兩節(jié)點(diǎn)可分可合