【文章內(nèi)容簡介】 腳 SOIC 封裝X25045=RESET 高有效(2) 引腳排列圖 3－8 X25045 管腳圖(3) 引腳說明見表 3－6。串行輸出(SO): SO 是推挽串行數(shù)據(jù)輸出引腳。在讀周期內(nèi),數(shù)據(jù)在此引腳上移出,數(shù)據(jù)由串行時(shí)鐘的下降沿同步輸出。串行輸入(SI):SI 是串行數(shù)據(jù)輸入引腳。所有操作碼,字節(jié)地址以及寫入存貯器的數(shù)據(jù)在此引腳上輸入。數(shù)據(jù)由串行時(shí)鐘的上升沿鎖存。串行時(shí)鐘(SCK):串行時(shí)鐘控制用于數(shù)據(jù)輸入和輸出的串行總線定時(shí)。操作碼,地址或出現(xiàn)在 SI 引腳上的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入的上升沿鎖存,而 SO 引腳上的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入的下降沿之后發(fā)生改變。表 3－6 引腳說明 芯片選擇(CS):當(dāng) CS 為高電平時(shí),X25045 不被選擇,SO 輸出引腳處于高阻狀態(tài),除非內(nèi)部寫操作正在進(jìn)行,否則 X25045 將處于備用電源方式(standby power mode)。CS 為低電平使 X25045 能工作,把它置于工作電源方式(active power mode)。應(yīng)當(dāng)注意,在上電之后,在任何操作開始之前需要 CS 從高電平至低電平的跳變。 寫保護(hù)(WP):當(dāng) WP 為低電平時(shí)。向 X25045 的非易失性寫操作被禁止,但是器件的其它功能仍正常。當(dāng) WP 保持高電平時(shí)。所有的功能,包括非易失性寫操作都正常。在 CS 仍為低電平時(shí), WP 變?yōu)榈碗娖綄⒅袛鄬?X25045 的寫操作。如果內(nèi)部寫周期已經(jīng)開始, WP 變?yōu)榈碗娖綄⒉挥绊憣懖僮鳌? 復(fù)位(RESET):X25045 的 RESET 是低電平有效,漏極開路的輸出端,只要VCC下降至低于最小 VCC檢測電平,RESET 便變?yōu)榈碗娖?。它將保持低電平直至Vcc 上升到最小 Vcc 檢測電平 200ms 為止。如果允許看門狗定時(shí)器工作且 CS 符 號 說 明 CS 芯片選擇輸入 SO 串行輸出 SI 串行輸入 SCK 串行時(shí)鐘輸入 WP 寫保護(hù)輸入 VSS 地 VCC 電源電壓 RESET/RESET 復(fù)位輸出保恃高電平或低電平的時(shí)間長于看門狗超時(shí)周期。那么 RESET 也變?yōu)榈碗娖?。CS 的下降沿將復(fù)位看門狗定時(shí)器。 X25045 的 RESET 是高電平有效,其工作情況類似。 （4） 工作原理 X25045 是設(shè)計(jì)成直接與許多常用微控制器系列的同步串行外設(shè)接口〔SPI)相接的 5l28E2PROM。 X25045 包括一個(gè) 8 位指令寄存器。它可通過 Sl 輸入來訪問。數(shù)據(jù)在 SCK的上升沿由時(shí)鐘同步輸入。在整個(gè)工作期內(nèi),CS 必須是低電平且 WP 輸入必須是高電平。X25045 監(jiān)視總線,如果在預(yù)置的時(shí)間周期內(nèi)沒有總線的活動(dòng),那么它將捉供 RESET 輸出。表 3－7 包括指令及其操作碼的列表。所有的指令,地址與數(shù)據(jù)都以MSB(最高有效位)在前的方式傳送。讀和寫指令的位 3 包含了高地址位。表 3－7 指令及操作碼列表* 最左的位置表示指令的最高有效位(MSB)。以最高有效位在先的方式傳送指令。輸入的數(shù)據(jù)在 CS 變?yōu)榈碗娖街蟮?SCK 第一個(gè)上升沿被采樣。SCK 是靜態(tài)的,允許用戶停止時(shí)鐘并在其后恢復(fù)燥作。 ① 寫使能鎖存器 X25045 包含一個(gè)“寫使能”鎖存器,在內(nèi)部完成寫操作之前必須先設(shè)置此鎖存器（SET） 。WREN 指令設(shè)置該鎖存器,WRDI 指令復(fù)位該鎖存器。上電情指令名指令格式 操作WREN 00000110 設(shè)置寫使能鎖存器(允許寫操作)WRDI 00000100 復(fù)位寫使能鎖存器(禁止寫操作)RDSR 00000101 讀狀態(tài)寄存器WRSR 00000001 寫狀態(tài)寄存器(塊鎖定位)READ 0000A8011 從開始于所選地址的寄存器陣列中讀出數(shù)據(jù)WRITE 0000A8010 把數(shù)據(jù)寫入開始于所選地址的存儲器陣列(1 至 4 字節(jié))況下,在字節(jié),頁,或狀態(tài)寄存器寫周期完成后,該鎖存器自動(dòng)復(fù)位。WP 變?yōu)榈碗娖?該鎖存器也被復(fù)位。 ② 狀態(tài)寄存器在任何時(shí)間都可以訪問狀態(tài)寄存器,即使在寫周期亦如此。讀指令為RDSR,寫指令為 WRSR。狀態(tài)寄存器的格式如下：7 6 5 4 3 2 1 0X X WD1 WD0 BL1 BL0 WEL WIP 當(dāng)發(fā)出 WREN,WRDI 和 RDSR 命令時(shí)，不必發(fā)送字節(jié)地址或數(shù)據(jù)。 “正在寫” （Write_In_Process,WIP）位表示 X25045 是否忙于寫操作?！?”表示寫操作正在進(jìn)行,“0”表示沒有寫操作。在寫期間,所有其它位全置為“1” 。WIP 位是只讀的。 “寫使能鎖存器” （Write Enable Latch,WEL）位表示“寫使能”鎖存器的狀態(tài)。 “1”表示鎖存器置位,“0”表示鎖存器復(fù)位。WEL 位是只讀的，它由 WREN 指令置位，由 WRDI 指令或成功地完成了寫周期后復(fù)位。塊保護(hù)(Block Protect,BL0 或 BL1)位表示所使用的保護(hù)范圍。這些非易失性的位由發(fā)出 WRSR 指令來設(shè)置，允許用戶選擇四種保護(hù)級別之一和對看門狗定時(shí)器編程。X25045 分為四個(gè) 1024 位的段?？梢枣i定一個(gè)，兩個(gè)或全部四個(gè)段。即，在選定的段內(nèi)用戶可以讀這些段但是不能改變（寫）數(shù)據(jù)。用BL0 和 BL1 位狀態(tài)可以控制范圍的劃分，且說明如下：表 3－8 被保護(hù)的陣列地址 狀 態(tài) 寄 存 器 位 BL1 BL0 被保護(hù)的陣列地址 0 0 無 0 1 $180$1FF 1 0 $100$1FF 1 1 $000$1FF看門狗定時(shí)器(Watchdog Time,WD0 和 WD1)位允許如表 3－9 所示那樣設(shè)置看門狗的超時(shí)功能。這些非易失性的位由發(fā)出 WRSR 指令來設(shè)置。③ 時(shí)鐘和數(shù)據(jù)定時(shí)在 SI 線上輸入的數(shù)據(jù)在 SCK 的上升沿被鎖存,數(shù)據(jù)在 SCK 的下降沿輸出到SO 線上。④ 讀時(shí)序當(dāng)從 E2PROM 存儲器陣列讀數(shù)據(jù)時(shí),首先把 CS 拉至低電平以選擇芯片,發(fā)送 8 位 READ 指令,緊接是 8 位字節(jié)地址。讀指令的位 3 包含地址 A8。此位用于選擇器件的上半部或下半部。在發(fā)送了讀操作碼和字節(jié)地址之后,在表 3－9 看門狗超時(shí)周期 狀 態(tài) 寄 存 器 位 WD1 WD0看門狗超時(shí)周期（典型值） 0 0 秒 0 1 600 毫秒 1 0 200 毫秒 1 1 禁止 所選定地址的存儲器中儲存的數(shù)據(jù)被移出到 SO 線上。繼續(xù)提供 SCK 使它讀出下一地址儲存的數(shù)據(jù)。在每一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)移出之后，字節(jié)地址自動(dòng)增量至下一個(gè)較高的地址。當(dāng)字節(jié)地址到達(dá)最高地址(1FF)時(shí),地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)翻至000,CS 置高電平終止讀操作。圖 39 為其時(shí)序圖。圖 39 讀時(shí)序?yàn)榱俗x狀態(tài)寄存器,首先把 CS 置低電平,發(fā)送 8 位 RDSR 指令,在發(fā)出讀狀態(tài)寄存器操作碼之后,狀態(tài)寄存器的內(nèi)容被移出到 SO 線上。 ⑤ 寫時(shí)序首先發(fā)出 WREN 指令使“ 寫使能”鎖存器置位如圖 310。CS 首先被拉至低電平,然后 WREN 指令由時(shí)鐘同步送入 X25045,在指令的所有 8 位被發(fā)送之后,必須接著使 CS 變?yōu)楦唠娖健Ｈ绻脩粼诎l(fā)出指令 WREN 之后不把 CS變?yōu)楦唠娖蕉^續(xù)寫操作，那么寫操作將會被忽略。為了把數(shù)據(jù)寫入 E2PROM 存儲器陣列,CPU 首先發(fā) WRITE 指令,后繼以地址,接著是要寫的數(shù)據(jù)。寫指令的位 3 包含地址 A8。此位用于選擇器件的上半部或下半部。只是最少為 24 個(gè)時(shí)鐘的操作。在此操作期內(nèi)，CS 必須變?yōu)榈碗娖角冶３衷诘碗娖健Ｖ鳈C(jī)可以繼續(xù)寫多達(dá) 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)至 X25045。唯一的圖 310 寫使能鎖存的時(shí)序限制是 4 個(gè)字節(jié)必須駐留在同一個(gè)頁上。頁地址從地址 XXXXXXX00 開始，至 XXXXXXX11 結(jié)束。如果字節(jié)地址計(jì)數(shù)器達(dá)到 XXXXXXX11 而時(shí)鐘仍繼續(xù)，那么計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)至頁的首址并重寫可能寫入的任何數(shù)據(jù)。為了結(jié)束寫操作（寫字節(jié)或頁）,只能在第 2340 和 48 個(gè)時(shí)鐘之后將ＣＳ變高電平,在其他時(shí)間變高都不能結(jié)束寫操作。字節(jié)和頁的寫操作時(shí)序見圖 3－1圖 3－12 所示。⑥ 復(fù)位(RESET)操作無論何時(shí)，只要 VCC 降至低于最小轉(zhuǎn)換電壓或看門狗定時(shí)器已計(jì)到可編程的超時(shí)極限值(Timeout limit),RESET 輸出(X25045)便變?yōu)楦唠娖?。?運(yùn)用注釋X25045 上電時(shí)進(jìn)入以下狀態(tài)：器件處于低功耗的備用狀態(tài)為了進(jìn)入工作狀態(tài)并接收指令，需要在 CS 上有一個(gè)高電平至低電平的跳變SO 引腳為高阻狀態(tài)“寫使能”鎖存器被復(fù)位 ⑧ 數(shù)據(jù)保護(hù) 為了防止偶然的寫操作，器件中包含了以下電路：上電時(shí)“寫使能”鎖存器被復(fù)位為了使“寫使能”鎖存器置位，必須發(fā)出 WREN 指令為了啟動(dòng)寫周期，必須在時(shí)鐘計(jì)數(shù)達(dá)到適當(dāng)數(shù)值時(shí)使 CS 變?yōu)楦唠娖? 當(dāng) WP 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)， “寫使能”鎖存器復(fù)位 X25045 應(yīng)用到 MCS51 單片機(jī)系列中,可大大提高單片機(jī)系統(tǒng)的工作可靠性和穩(wěn)定性,且體積小、成本較低、功能強(qiáng)等特點(diǎn)可廣泛用于 MCS51 系列單片機(jī)組成的系統(tǒng)之中。同時(shí),它的 E2PROM 陣列也是許多單片機(jī)應(yīng)用場合所需的非易失 RAM。X25045 代表了新一代串行 E2PROM 的發(fā)展趨勢,是可編程看門狗定時(shí)器、微處理器監(jiān)控電路和非易失性串行 E2PROM 的完美組合,它的運(yùn)用極大地節(jié)省了系統(tǒng)的空間和資源,同時(shí)簡化了電路設(shè)計(jì),縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,在便攜式儀器儀表和低功耗器件中有很廣泛的應(yīng)用前景。4 軟件設(shè)計(jì)及編程系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括兩部分：一部分是主程序的設(shè)計(jì)，它是由系統(tǒng)初始化程序及調(diào)用各個(gè)功能模塊程序的語句組成；另一部分是子程序的設(shè)計(jì)，包括溫度傳感器的讀寫子程序、超溫報(bào)警子程序、各種設(shè)置子程序、鍵值以及顯示子程序等等。 主程序的設(shè)計(jì)軟件主程序主要功能是對各種變量的定義，調(diào)用各個(gè)子程序并把各個(gè)子程序組合起來，完成整個(gè)程序要實(shí)現(xiàn)的功能。其流程圖如圖 4－1。 否 是圖 4－1 主程序設(shè)計(jì)流程圖 子程序設(shè)計(jì)子程序包括由鍵盤輸入與顯示、E 2PROM 存儲子程序及超限報(bào)警子程序等子程序組成。 顯示子程序溫度超過限定值嗎？開始調(diào)超溫報(bào)警子程序初始化自檢調(diào)數(shù)據(jù)保存子程序調(diào)鍵值子程序調(diào)顯示子程序調(diào)溫度傳感器子程序此子程序所實(shí)現(xiàn)的功能是將鍵盤鍵入的溫度報(bào)警值順序顯示在相應(yīng)的LED 中。顯示使用的 4 個(gè) LED 中，第 4 個(gè)顯示溫度傳感器的編號，第 3 個(gè)和第 2 個(gè)分別顯示溫度的十位和個(gè)位，第 1 個(gè)顯示小數(shù)位。程序框圖如圖 4－2 所示。圖 4－2 顯示子程序 鍵盤輸入子程序此子程序主要是進(jìn)行鍵盤功能和溫度報(bào)警值的設(shè)定并將其存入指定的存儲單元。鍵盤實(shí)現(xiàn)的功能包括：設(shè)定、運(yùn)行、左移、右移、加 減 1，此子程序可改變溫度報(bào)警值，并且可以控制程序的運(yùn)行過程。程序框圖如圖 4－3 所示。開始 送第二位顯示數(shù)據(jù)P0 口初始化延時(shí)約 20 毫秒發(fā)第一位顯示指令送第一位顯示數(shù)據(jù)發(fā)第二位顯示指令發(fā)第三位顯示指令送第四位顯示數(shù)據(jù)發(fā)第四位顯示指令送第四位顯示數(shù)據(jù)顯示器復(fù)活返回圖 4－3 鍵盤輸入子程序 E2PROM、看門狗子程序單片機(jī)初始化后，先從 X25045 中把設(shè)定的溫度報(bào)警值取出，存于 CPU的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲單元，然后調(diào)用鍵盤輸入子程序。如果重新輸入極限值，輸入完后，把新的報(bào)警值存入 X25045 的 E2PROM 中。程序框圖如圖 4－4 所示。圖 4－4 EEPROM 讀寫數(shù)據(jù)子程序 超溫報(bào)警子程序當(dāng)采集到的溫度值超過設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，發(fā)光二極管亮，蜂鳴器蜂鳴報(bào)警。程序流程圖如圖 4－5 所示。開 始 初始化 設(shè)置寫使能鎖存器 寫狀態(tài)寄存器 設(shè)置寫使能鎖存器把單片機(jī)中溫度報(bào)警值寫到 X25045從 X25045 中把溫度 報(bào)警值讀到單片機(jī)數(shù)據(jù)單元中 設(shè)置寫使能鎖存器返回圖 4－5 超溫報(bào)警子程序程序如下：；*******************************************************；I/O 定義；*******************************************************H7279_DAT ；HD7279 的 DATA 連接于 H7279_KEY ；HD7279 的 KEY 連接于 H7279_CS