【文章內(nèi)容簡介】 寫入電流 寫入次數(shù) 字節(jié)寫入時間 整片寫入時間 FM24016 10UA 150US 1E13 72US 47AMS AT24C16 18UA 3mA 1E6 10MS ST24C16 300UA 3mA 1E6 10MS 24AA16 100UA 3mA 1E6 10MS X24C16 150UA 3mA 1E6 10MS 11 3. 鐵電存貯器 FRAM 的應(yīng)用 FRAM 無限次快速擦寫和非易性的特點(diǎn)，令它的系統(tǒng)工程師可以把現(xiàn)在 在電路上分離的 SRAM 和 E2ROM 兩種存儲器整合到一個 FRAM 里，為整個系統(tǒng)節(jié)省了功耗，降低了成本，減小了體積，同時增加了整個系統(tǒng)的可靠性。 典型應(yīng)用包括：儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、游戲機(jī)、計算機(jī)等等。 4. I2C總線知識 該存貯器采用 I2C 總線方式工作，在軟件操作時，就得用 I2C 總線方式進(jìn)行讀寫。 I2C 總線是由 PHILIPS 公司發(fā)明的一種高性能芯片間串行同步傳輸總線。與SPI、 MicroWire 接口不同，它僅僅需要兩根信號線（串行數(shù)據(jù)線 SDA 和串行時鐘線 SCL）， 就實現(xiàn)了完善的雙工同步數(shù)據(jù)傳送，能夠極其方便地構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外圍器件擴(kuò)展系統(tǒng)。 I2C 總線采用了器件地址的硬件設(shè)置方法，通過軟件尋址完全避免了器件的片選線尋址端，從而使硬件系統(tǒng)具有更簡單、更靈活的擴(kuò)展方法。 鑒于 I2C 總線的眾多功能優(yōu)越性，目前，以 PHILIPS 公司為主的許多著名半導(dǎo)體制造公司，紛紛研制出了大量的種類繁多的（已經(jīng)達(dá)數(shù)百種型號）帶有 I2C總線硬件接口的單片機(jī)、通用外圍器件，例如 RAM、 EEPROM、 NVRAM、 I/O、ADC、 DAC、日歷時鐘 RTC、 LED 驅(qū)動器、 LCD 驅(qū)動器、溫度傳感器等等。另外，還開發(fā)了面向一些特殊應(yīng)用系統(tǒng)中專用配套的 I2C 總線芯片，例如無線電、無繩電話、移動手機(jī)、電視機(jī)、音響系統(tǒng)、家庭影院等系統(tǒng)中的雙音多頻（ DTMF）撥號器、語音合成器、數(shù)字調(diào)諧器、編碼器 、解碼器、圖像處理器、頻率合成器、音調(diào)控制器、立體聲處理器等等。 本設(shè)計電路如圖 7： 圖 7 存儲器電路圖 12 如圖 7 所示，電路用 24C64 存貯器， A0、 A A2 為地址選擇端，主要 作用是用于級連，在總線上掛接多個這樣的存貯器時使用， VSS 為接地端， VCC 為電源正極連接端， WP 為寫保護(hù)控制端， SCL、 SDA 分別為 I2C 總線的串 行時鐘連接端和串行數(shù)據(jù)連接端，數(shù)據(jù)的寫入與讀出就是通過這個端兩個端操作的，同時電路中在這兩個端口加了兩只上接電阻，作用是由于存貯器內(nèi)部是采用開漏輸出的。 （五）串行通信接口電路的設(shè)計 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過使用和發(fā)展，目前已經(jīng)有幾種。但都是在 RS232C標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進(jìn)而形成的。 RS323C 標(biāo)準(zhǔn)是美國 EIA(電子工業(yè)聯(lián)合 會）與BELL 等公司一起開發(fā)的 1969 年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在 0～20220b/s 范圍內(nèi)的通信。這個標(biāo)準(zhǔn)對串行通信接口的有關(guān)問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。 由于通行設(shè)備廠商都生產(chǎn)與 RS232C 制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用。 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)，其中 EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會， RS（ emeded standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)， 232 是標(biāo)識號， C代表 RS232 的最新一次修改（ 1969），在這之前，有 RS232B、 RS232A。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標(biāo)準(zhǔn)還有有 EIA RS232C、 EIA RS422A、 EIA RS423A、EIA RS485。 這里只介紹 EIA RS232C（簡稱 232， RS232）。 例如，目前在 IBM PC 機(jī)上的 COM COM2接口，就是 RS232C接口。 1. RS232C 電氣特性 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)，其中 EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會， RS（ emeded standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)， 232是標(biāo)識號， C代表 RS232 的最新一次修改（ 1969），在這之前，有 RS232B、 RS232A。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標(biāo)準(zhǔn)還有有 EIA RS232C、 EIA RS422A、 EIA RS423A、EIA RS485。 這里只介紹 EIA RS232C（簡稱 232， RS232）。 例如，目前在 IBM PC 機(jī)上的 COM COM2接口，就是 RS232C接口。 EIARS232C 對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定 ，如下： （ 1） 在 TxD 和 RxD上 ， 邏輯 1(MARK)=3V～ 15V； 13 （ 2） 邏輯 0(SPACE)=+3～＋ 15V； （ 3） 在 RTS、 CTS、 DSR、 DTR和 DCD 等控 制線上 ； （ 4） 信號有效（接通， ON狀態(tài)，正電壓）＝ +3V～ +15V； （ 5） 信號無效（斷開， OFF狀態(tài)，負(fù)電壓） =3V～ 15V。 以上規(guī)定說明了 RS323C標(biāo)準(zhǔn)對邏輯電平的定義。對于數(shù)據(jù)（信息碼）：邏輯 “1” （傳號）的電平低于 3V，邏輯 “0” （空號）的電平告語+3V；對于控制信號；接通狀態(tài)（ ON）即信號有效的電平高于 +3V，斷開 狀態(tài) (OFF)即信號無效的電平低于 3V，也就是當(dāng)傳輸電平的絕對值大于 3V時，電路可以有效地檢查出來，介于 3～ +3V之間的電壓無意義，低于 15V或高于 +15V的電壓也認(rèn)為無意義，因此，應(yīng)保證電平在 177。(3 ～ 15)V 之間。 2. 連接器的機(jī)械特性 ： 連接器：由于 RS232C并未定義連接器的物理特性，因此，出現(xiàn)了DB2 DB15和 DB9各種類型的連接器，其引腳的定義也各不相同。下面分別介紹兩種連接器。 （ 1） DB25： PC和 XT機(jī)采用 DB25型連接 DB25 連接器定義了 25根信號線，分為 4組 ： ① 異步通信的 9個電壓信號（含信號地 SG） 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 20， 22； ② 20mA電流環(huán)信號 9個（ 12， 13， 14， 15， 16， 17， 19,23， 24） ； ③ 空 6個（ 9， 10， 11， 18， 21， 25） ； ④ 保護(hù)地（ PE） 1個，作為設(shè)備接地端（ 1腳） 。 （ 2） DB9 連接器 ： 在 AT 機(jī)及以后，不支持 20mA 電流環(huán)接口，使用 DB9 連接器，作為提供多功能 I/O 卡或主板上 COM1 和 COM2 兩個串行接口的連接器。它只提供異步通信的 9 個信號。 DB25 型連接器的引腳分配與 DB25 型引腳信號完 全不同。因此，若與配接 DB25 型連接器的 DCE 設(shè)備連接，必須使用專門的電纜線。電纜長度：在通信速率低于 20kb/s時， RS232C所直接連接的最大物理距離為 15m（ 50英尺）。 最大直接傳輸距離說明： RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，若不使用 MODEM，在碼元畸變小于 4%的情況下， DTE和 DCE之間最大傳輸距離為 15m（ 50英尺）。可見這個最大的距離是在碼元畸變小于 4%的前提下給出的。為了保證碼元畸變小于 4%的要求，接口標(biāo)準(zhǔn)在電氣特性中規(guī)定，驅(qū)動器的負(fù)載電容應(yīng)小于 2500pF。 3. RS232C 的接口信號 14 RS232C 規(guī)標(biāo)準(zhǔn)接口有 25 條線， 4 條數(shù)據(jù)線、 11 條控制線、 3 條定時線、 7條備用和未定義線 。在本設(shè)計中電路連接圖如圖 8所示： 圖 8 串行通信口連接圖 如圖 8 所示， MAX232 中電平轉(zhuǎn)換芯片。將差分電平，轉(zhuǎn)換成單片機(jī)等可識別的 TTL 電平，電路中 RXD、 TXD 兩根線分別和單片機(jī)相連 P3 口的串行通訊口相連， RXD 為數(shù)據(jù)據(jù)接收端，單片機(jī)通過這個端口讀取 PC 機(jī)等送來的信號，TXD 為數(shù)據(jù)發(fā)送端口，主要向 PC 等設(shè)備發(fā)送信號。圖右邊還有一 個 9 針串行通信口，主要和 PC 機(jī)相連。 四 、 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計 本設(shè)計程序 共分成五個部分：鍵盤處理程序、 LCD 顯示程序、單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處程序、存貯程序、串口和 PC 機(jī)通信程序。 （一） 單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理程序 單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理程序，即是系統(tǒng)的主程序。當(dāng)插上電源后，單片機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行一系列的初始化，包括 LCD 顯示初始化，串口初始化和菜單的初始化，以及判斷有無按鍵按下，并做出相應(yīng)的處理。主程序流程圖如圖 9： 15 圖 9 主程序流程圖 （二） 鍵盤處理程序 鍵盤處理程序，主要作用就是通過用戶的按鍵識別，判斷當(dāng)前的系統(tǒng)任務(wù)，通過前面的硬件分析，采用 4X4 矩陣，一共十六組狀態(tài)。一方面是數(shù)字的輸入 輸出，另一方面的一系列的功能操作。經(jīng)過鍵盤掃描程序掃描是否有按鍵按下，如果有再判斷是數(shù)字鍵還是功能鍵，并做出相應(yīng)的處理；如果沒有則返回繼續(xù)檢查有克按鍵按下。鍵盤處理程序流程圖如圖 10 所示。 16 圖 10 鍵盤處理程序流程圖 （三） LCD液晶顯示程序 LCD 處理程序，完成信息的顯示，包括商品號，單價，數(shù)量，總計金額等這些資料。 LCD 根據(jù)鍵盤處理程序中按鍵的性質(zhì)（數(shù)字鍵還是功能鍵）來操作。流程圖如圖 11 17 圖 11 LCD 顯示流程圖 （四） 串口通信程序 串口通信程序，完成將完交的數(shù)量，以及總金額，賣出與進(jìn) 入的商品告知 PC機(jī)完成匯總。流程圖如圖 12： 18 圖 12 串口通信流程圖 （五） 存儲器程序 存貯器程序，完成對 24C64的數(shù)據(jù)讀取與寫入，同時要有掉電保存的功能。流程圖如圖 13： 圖 13 存儲器流程圖 19 五 、 設(shè)計總結(jié) 本系統(tǒng)的制作 ， 性能和效果都比較好 ， 通過鍵盤有操作 ， LCD 直觀的顯示 ，和串口的通信及信息的存貯都能達(dá)到設(shè)計的要求 ， 實現(xiàn)超市簡易的收款工作 。 本設(shè)計的成本較低 ， 操作簡單 。 但是 ， 本設(shè)計也存在上些不足 ， 比如 LCD字符型液晶顯示器不帶有中文字庫 ， 不能顯示中文 ， 這樣顯示的內(nèi)容不是很直觀 。 再如 ，系統(tǒng)沒有 留出打印口 ， 不能打印出憑條等等 。 不過 ， 在本設(shè)計的基礎(chǔ)上很容易通過改善設(shè)備 ， 對系統(tǒng)進(jìn)行升級 ， 使功能更齊全 ， 設(shè)計更完美 。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計 ， 我體會到應(yīng)該掌握豐富的理論知識 ， 理論知識是設(shè)計的前提。但同時又決不能局限于理論。在設(shè)計過程中 ， 深深感受到自己在對一些器件的了解上 ， 還存在很大差距 ， 對他們的功能 ， 參數(shù)都不是太熟悉。但是通過這次理論與實際的結(jié)合之后，認(rèn)識比以前有不少提高。 六 、 致謝 本畢業(yè)設(shè)計，在設(shè)計過程中，從理論到實踐，從畫框圖，到具體電路，從學(xué)習(xí)認(rèn)識元器件，到最后完成一個系統(tǒng)，從中學(xué)習(xí)了許 多新的專業(yè)知識 ，同時 也學(xué)會了許多社會人文知識。在此，對我畢業(yè)設(shè)計提拱指 導(dǎo)幫助的所有老師，表示是忠心的感謝，對在設(shè)計過程中遇到困難時，得到 同仁們幫助的朋友、同學(xué)，表示誠摯的謝意！ 真誠感謝成都學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師，感謝電信教研室的各位老師，他們在我平常的學(xué)習(xí)與日常生活中，給了我許多關(guān)心與幫助。在此我表示深深的感謝！ 20 附錄 附錄一 硬件原理圖 21 附錄二 硬件 PCB 圖 22 附錄三 原程序 代碼 主程序代碼 include unsigned char w,cc=0。 unsigned char str[16]={0}。 //液晶顯示顯存 include //包含液晶顯示器的一些操作函數(shù) include /24C64 的讀寫函數(shù) include //串行口的操作函數(shù) include //按鍵功能函數(shù) include //按鍵檢測和鍵值讀取函數(shù) //bit w24c64,r24c64。 void main() { initlcd()。 //初始 LCD initurat()。 //初始串口 menu()。 //初始菜單 //inorder(0xc0)。 //indata(0x38)。 //測試 LCD 第二行是否顯示 while(1) { key1()。 if(w!=0) //如果有鍵 按下則