【正文】 可以。 DRAM的作用與成本是 FRAM無法比擬的，事實證明， DRAM不是 FRAM 所能取代的。 4． FRAM 與 Flash 現(xiàn)在最常用的程序存儲器是 Flash，它使用十 分方便而且越來越便宜。程序存儲器必須是非易失性的并且要相對低廉，且比較容易改寫，而使用 FRAM會受訪問次數的限制。 FRAM與單片機接口 下面介紹并行 FRAM FM1808與 8051/52 的實際應用。 預充電信號的產生 在大多數的 8051 系統(tǒng)中，對存儲器的片選信號 通常允許在多個讀寫訪問操作時保持為低。但這對 FM1808 不適用，必須在每次訪問時由硬件產生一個正跳變。標準 8051核的一個機器周期包括 12 個時鐘周期， ALE信號在每個機器周期中兩次有效，除了對外部數據存儲器訪問時僅有效一次。 8051對外部存儲器的讀或寫操作需要兩個機器周期?？焖傩?051如 DS87C520或 W77E58的一個機器周期僅需 4 個時鐘周期，而 在一些新的如 PHILIPS的 8051中一個機器周期為 6個時鐘周期，而在任何一個機器周期中 ALE信號都兩次有效。盡管有這些不同，仍可以用 ALE信號和地址片選來產生可用作 FRAM訪問 CE的信號。要保證對 FM1808的正確訪問，必須注意兩點： 沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 29 第一，訪問時間必須大于 70 ns（即 FRAM 的訪問時間）； 第二， ALE的高電平寬度必須大于 60 ns。 對于標準的 8051/52ALE 信號的寬度因不同廠家略有不同，一些快速的 8051/52系列如 DALLAS的 DS87C520， WINBOND的 W77E58則更窄一些，如表 2所示。 根據前面的介紹，要實現(xiàn)對 FM1808的正常操作，對于標準 8051/52 來說主頻不能高于 20MHz，而對于高速型的 8051/52主頻不應高于 23MHz。 FM1808與 8051 的接口電路 FM1808與 8051接口電路，這里使用 8051的 ALE信號和由地址產生的片選信號相 “ 或 ”來產生 CE的正跳變。兩片 32K 8的 FRAM存儲器， A15與 ALE通過 74FC32 相 或 作為 U2的片選，取反后作為 U3的片選。所以， U2的地址為 0~7FFFH， U3的地址為 8000H~FFFFH。8051的 RD信號與 PSEN 信 號相 “ 與 ” 后作為 U3的輸出允許，所以 U3 作為程序或數據存儲器使用。當 J1跳接塊在右邊時， U2與 U3用法相同，而 J1跳接在左邊時， U2僅作為程序存儲器。要保證代碼不會意外地被改寫，僅需斷開 J2即可。 需要注意的是，由于邏輯門電路都有 6~8ns 的延時時間，在主頻較高時應使用快速型邏輯芯片（ F系列）。 總之， FRAM產品為我們提供了可使用的存儲器的一種新選擇，在原來使用 E2PROM的應用中表現(xiàn)會更出色，為某些原來認為需要使用 SRAM和 E2PROM的應用系統(tǒng)找到一種新的途徑。但是由于最大訪問次數的限制，要成為理想的 通用存儲器， FRAM 還有很長的路要走。/P p 二線制協(xié)議 FM24C16使用二線制協(xié)議串行總線及其傳輸規(guī)約進行雙向傳輸，這種方式占用腳位少，占用線路板空間小，下圖描述了 FM24C16在微處理器系統(tǒng)中的典型配置 ： 沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 30 圖 41 FM24C16 配置 沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 31 第 5 章 實時時鐘 為了實現(xiàn)發(fā)生 傾覆 時，對發(fā)生 傾覆 的時間進行記錄，且為了保證系統(tǒng)的可靠運行，要求系統(tǒng)進行自檢并定時上報系統(tǒng)運行狀態(tài)，因此需要系統(tǒng)具有實時時鐘功能。本設計選用了 DS12887實時時鐘芯片。 DS12887 功能與特點介紹 DS12887采用 CMOS 技術制成，把時鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關電路集于芯片內部。采用 DS12887 芯片設計的時鐘電路勿需任何外圍電路并具有良好的微機接口。DS12887芯片具有微軾耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要較高精度的實時時鐘場合中。其主要功能如下： 1．內含一個鋰電池，斷電情況運行十年以上不丟失數據。 2．計秒、分、時、天、星期、日、月、年，并有閏年補償功能。 3．二進制數碼或 BCD碼表示時間、日歷和定鬧。 4． 12小時或 24 小時 制， 12小時時鐘模式帶有 PWM和 AM指導，有夏令時功能。 5． MOTOROLA5和 INATAEL總線時序選擇。 6．有 128個 RAM 單元與軟件音響器，其中 14個作為字節(jié)時鐘和控制寄存器， 114字節(jié)為通用 RAM，所有 ARAM單元數據都具有掉電保護功能。 7．可編程方波信號輸出。 8．中斷信號輸出 (IRQ)和總線兼容，定鬧中斷、周期性中斷、時鐘更新周期結束中斷可分別由軟件屏蔽，也可分別進行測試。 時間、日歷和定鬧單元 時間和日歷信息通過讀相應的內存字節(jié)來獲取，時間、日歷和定時鬧鐘通過寫相應的內存字節(jié)設置 或初始化，其字節(jié)內容可以是十進制或 BCD形式。時間可選擇 12小時制或24小時制，當選擇 12 小時制時，小時字節(jié)高位為邏輯 “1” 代表 PM。時間、日歷和定鬧字節(jié)是雙緩沖的，總是可訪問的。每秒鐘這 10個字節(jié)走時 1秒，檢查一次定鬧條件，如在更新時，讀時間和日歷可能引起錯誤。三個字節(jié)的定鬧字節(jié)有兩種使用方法。第一種，當定鬧時間寫入相應時、分、秒定鬧單元，在定時允許、鬧鐘位置高電平的條件下，定鬧中斷每天準時起動一次。第二種，在三個定鬧字節(jié)中插入一個或多個不關心碼。不關心碼是任意從 C到 FF的 16進制數。當小時字節(jié)的不關心碼 位置位時，定鬧為小時發(fā)生一次由沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 32 于相線小時和分鐘定鬧字節(jié)置不關心位時，每分鐘定鬧一次 ； 當三個字節(jié)都置不關心位時，每秒中斷一次。 DS12887 引腳定義 圖 51引腳定義 注： DS12887 應用程序見附錄 沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 33 第 6 章 傾角傳感器 傾角傳感器原理 傾角傳感器可以用來測量相對于水平面的傾角變化量。理論基礎就是牛頓第二定律，根據基本的物理原理，在一個系統(tǒng)內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分計算出線速度，進而可以 計算出直線位移。所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。 當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。 隨著 MEMS 技術的發(fā)展，慣性傳感器件在過去的幾年中成為最成功 ,應用最廣泛的微機電系統(tǒng)器件之一，而微加速度計 (microaccelerometer)就是慣性傳感器件的杰出代表。作為最成熟的慣性傳感器應用，現(xiàn)在的 MEMS 加速度計有非常高的集成度，即傳感系統(tǒng)與接口線路集成在一個芯片上。 傾角傳感器把 MCU， MEMS加速度計，模數轉換電路，通訊單元全都集成在一塊非常小的電路板上面。可以直接輸出角度等傾斜數據，讓人們更方便的使用它。 其特點是： 硅微機械傳感器測量 (MEMS)以水平面為參面的雙軸傾角變化。輸出角度以水準面為參考，基準面可被再次校準。數據方式輸出，接口形式包括 RS23 RS485和可定制等多種方式?？雇饨珉姶鸥蓴_能力強。 [8] 承受沖擊振動 10000G “固體擺”式慣性器件 固體擺在設計中廣泛采用力平衡式伺服系統(tǒng)，如圖 1所示，其由擺錘、擺線、支架組成， 擺錘受重力 G和擺拉力 T的作用， 其合外力 F為： (1) 其中，θ為擺線與垂直方向的夾角。在小角度范圍內測量時，可以認為 F與θ成線性關系。如應變式傾角傳感器就基于此原理。 沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 34 液體擺”式慣性器件 液體擺的結構原理是在玻璃殼體內裝有導電液，并有三根鉑電極和外部相連接，三根電極相互平行且間距相等，如圖 2所示。當殼體水平時，電極插入導電液的 深度相同。如果在兩根電極之間加上幅值相等的交流電壓時，電極之間會形成離子電流，兩根電極之間的液體相當于兩個電阻 RI和 RIII。若液體擺水平時，則 RI=RIII。當玻璃殼體傾斜時，電極間的導電液不相等，三根電極浸入液體的深度也發(fā)生變化，但中間電極浸入深度基本保持不變。如圖 3所示，左邊電極浸入深度小，則導電液減少，導電的離子數減少，電阻RI增大，相對極則導電液增加，導電的離子數增加，而使電阻 RIII 減少，即 RIRIII。反之，若傾斜方向相反，則 RIRIII。 在液體擺的應用中也有根據液體位置變化引起應變片 的變化，從而引起輸出電信號變化而感知傾角的變化。在實用中除此類型外，還有在電解質溶液中留下一氣泡，當裝置傾斜時氣泡會運動使電容發(fā)生變化而感應出傾角的 “ 液體擺 ” 。 “氣體擺”式慣性器件 氣體在受熱時受到浮升力的作用，如同固體擺和液體擺也具有的敏感質量一樣，熱氣流總是力圖保持在鉛垂方向上，因此也具有擺的特性。 “ 氣體擺 ” 式慣性元件由密閉腔體、氣體和熱線組成。當腔體所在平面相對水平面傾斜或腔體受到加速度的作用時，熱線的阻值發(fā)生變化，并且熱線阻值的變化是角度 q或加速度的函數，因而也具有擺的效應。其中熱線 阻值的變化是氣體與熱線之間的能量交換引起的。 “ 氣體擺 ” 式慣性器件的敏感機理基于密閉腔體中的能量傳遞，在密閉腔體中有氣體和熱線，熱線是唯一的熱源。當裝置通電時，對氣體加熱。在熱線能量交換中對流是主要形式。 對流傳熱的方程為：（ 2） 其中： h— 熱量傳遞系數（ w/m2k ）， s— 熱線表面積 (m2)， TH— 熱線溫度（ K）， TA—氣體溫度（ K）。 熱量傳遞系數 h 與流體的熱傳導率、動力學粘度、流體速度和熱線直徑有關，表示為：（ 3） 其中： Nu為 — 努塞爾（ Nusselt）數， l— 熱傳導率（ W/mK）， Re— 雷諾（ Reynold）數，U— 流體速度（ m2/s） ,D— 熱線的直徑（ m） ,n— 流體的動力學粘度。 當氣流以速度 U 垂直穿過熱線時，（ 4） 沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 35 將（ 4）式代入（ 3）式得：（ 5） 根據熱平衡方程可得： 所以：（ 6） 假設和 s為常數，則有：（ 7） 從式（ 7）可以看出，當流體的動力學粘度、密度和熱傳導特性一定時，若熱線周圍流體的速度不同，則流過熱線的電流也不同，從而引起熱線兩端的電壓也產生相應的變化。氣體擺式慣性器件就是根據一原理研制的。 氣體擺式檢測器件的核心敏感元件為熱線。電流流過熱線，熱線產生熱量，使熱線保持一定的溫度。熱線的 溫度高于它周圍氣體的溫度，動能增加，所以氣體向上流動。在平衡狀態(tài)時，如圖 4(a)所示，熱線處于同一水平面上，上升氣流穿過它們的速度相同，即V1=V1′ ，這時，氣流對熱線的影響相同，由式（ 7）可知，流過熱線的電流也相同，電橋平衡。當密閉腔體傾斜時，熱線相對水平面的高度發(fā)生了變化，如圖 4(b)所示，因為密閉腔體中氣體的流動是連續(xù)的，所以熱氣流在向上運動的過程中，依次經過下部和上部的熱線。若忽略氣體上升過程中克服重力的能量損失，則穿過上部熱線的氣流已經與下部熱線的產生熱交換，使穿過兩根熱線時的氣流速度不同，這時 V2162。V2，因此流過兩根熱線的電流也會發(fā)生相應的變化，所以電橋失去平衡，輸出一個電信號。傾斜角度不同，輸出的電信號也不同。 固、液、氣體擺性能比較 就基于固體擺、液體擺及氣體擺原理研制的傾角傳感器而言，它們各有所長。在重力場中，固體擺的敏感質量是擺錘質量，液體擺的敏感質量是電解液，而氣體擺的敏感質量是氣體。 氣體是密封腔體內的唯一運動體，它的質量較小，在大沖擊或高過載時產生的慣性力也很小，所以具有較強的抗振動或沖擊能力。但氣體運動控制較為復雜，影響其運動的因素較多，其精度無法達到軍用武器 系統(tǒng)的要求。 固體擺傾角傳感器有明確的擺長和擺心，其機理基本上與加速度傳感器相同。在實用中產品類型較多如電磁擺式，其產品測量范圍、精度及抗過載能力較高，在武器系統(tǒng)中應用也較為廣泛。 液體擺傾角傳感器介于兩者之間，但系統(tǒng)穩(wěn)定，在高精度系統(tǒng)中，應用較為廣泛，且國內外產品多為此類。 沈陽建筑大學城市建設學院畢業(yè)設計（論文） 36 典型應用場合 角度測量，水平調整，零位調整 傾角開關（十二路開關信號）， 安全控制，監(jiān)控，報警 機械臂，大壩，建筑，橋梁角度測量 對準控制，彎曲控制。 初始位置控制，傾角姿態(tài)記錄儀 汽車四輪定位 傾角傳感器應用特點 可以調節(jié)輸出頻率，內置零位調整，可以根據要求定制零位調整按鈕，從而實現(xiàn)在一定的角度置零的功能。這對于要測量相對傾角的場合非常有用。使用完畢后可以重新回歸零位。 傾角傳感器 在這種場合使用，只要將傳感器固定在一定的平面，測