出优点是能够在线擦除和改写,无须像ERPOM那样必须用紫外线照射才能擦彻,较新的E2PROM产品在写入时能自动完成擦除,且不再需要专用的编程电源,可以直接使用单片机系统的+5V电源。
常用的E2PROM芯片有2816/1816A,2817/2817A,2864A。本设计采用的是用2864A的扩展方式。
2864A有四种工作方式: (1) 维持方式
当CE为高电平时,2864A进入低耗维持方式。此时,输出线呈高阻态,芯片的电流从140mA降至维持电流60mA。 (2) 读方式
当CE和OE均为低电平而WE为高电平时,内部的数据缓冲器被打开,数据送上总线,此时,可进行读操作。 (3) 写方式
2864A提供了两种数据 方式:字节写入和页写入
页写入:2864A片内设置了16字节的“页缓冲器”,并将整个存储器阵列划分成512页,每页16个字节。页的区分可由地址的高9位来确定,地址线的低4位用以选择页缓冲器中的16个地址单元之一。写方式时,CE为低电平,在WE下降沿,地址码A0~A12被片内锁存器锁存,在上升时数据被锁存。片内还有一个字节装载限时定时器,只要时间未到,数据可以随机地写入页缓冲器。在连续向页缓冲器写入数据的过程中,不用担心限时定时器会益处,因为每当WE下降沿时,限时定时器自动被复位并重新启动计时。
字节写入:字节写入的过程与页写入的过程类似,不同之处是仅写入一个字节,限时定时器就溢出。 (4) 数据查询方式
数据查询是指用软件来检测写操作中的页存储周期是否完成。
在页存储期间,如对2864A执行读操作,那么读出的是最后写入的字节,若芯片的转储工作未完成,则读出数据的最高位是原来写入字节最高位的反码。据此,CPU可判断 的编程是否结束。如果读出的数据与写入的数据相同,表示芯片已完成编程,CPU可继续向2864A装载下一页数据。
2864A与单片机接口时,2864A的片选端CE与高地址线P2.7连接,P2.7=0才能选中2864A,这种线选法决定了2864A对应多组地址空间,即:0000H~1FFFFH,2000H~3FFFH,4000H~5FFFH,6000H~7FFFH。这8K字节存储器可作为数据存储器使用,但掉电后数据不丢失。2864A与AT89C51接口电路如图:单片机由于受引脚数的限制,数据线和地址线是复用的,由P0口兼用。为了将它们分离出来,以便同单片机片外的扩展芯片正确的连接,需要在单片机外部增加地址锁存器。我们这本设计
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中使用74LS373。74LS373是一种带有三态门的8D锁存器,其引脚如图所示
图 3.6.1 锁存器74LS373的引脚
其引脚的功能如下: D7~D0:8位数据输入线 Q7~Q0:8位数据输出线
G:数据输入锁存选通信号,高电平有效。当该信号为高电平的时候,外部数据选通到内部锁存器,负跳变时,数据锁存到锁存器中。
OE:数据输出允许信号,低电平有效。当该信号为低电平的时候,三态门打开,
锁存器中数据输出到数据输出线。当该信号为高电平的时候,输出线为高阻态。
74LS373的功能表见表
OE G 1 1 0 ×
D 1 0 × × Q 1 0 不变 高阻态 0 0 0 1 连接电路图:
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3.7 看门狗MAX813L电路
几乎所有的单片机都需要复位电路,对复位电路的基本要求是:在单片机上电时能可靠复位,在下电时能防止程序乱飞导致EPROM中的数据被修改;另外,单片机系统在工作时,由于干扰等各种因素的影响,有可能出现死机现象导致单片机系统无法正常工作,为了克服这一现象,除了充分利用单片机本身的看门狗定时器(有些单片机无看门狗定时器)外,还需外加看门狗电路;除此以外,有些单片机系统还要求在掉电瞬间单片机能将重要数据保存下来,因掉电的发生往往是根随机的,因而此类单片机系统需要电源监控电路,在掉电刚发生时能告知单片机。MAXIM公司推出的MAX813L刚好能满足这些要求,下面具体介绍该芯片的性能特点及使用方法。
PFIPFOMRVccGNDWDORESETIMP813LWDI
MAX813L有双列直插和贴片两种封装形式,其双列直插如图所示,引脚功能如下: 第①脚为手动复位输入,低电平有效;第②、②脚分别为电源和地;第④脚为电源故障输入;第⑤脚为电源故障输出;第⑥脚为看门狗输入,第⑦脚为复位输出,第
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⑧脚为看门狗输出。
MAX813L的性能特点:
MAX813L的内部结构框图如图所示,具有以下主要性能特点:由图可知该芯片具有以下主要性能特点:
(1)复位输出。系统上电、掉电以及供电电压降低时,第⑦脚产生复位输出,复位脉冲宽度的典型值为200ms,高电平有效,复位门限的典型值为4.65V。
(2)看门狗电路输出。如果在1.6s内没有触发该电路(即第⑥脚无脉冲输入),则第⑧脚输出一个低电平信号。
(3)手动复位输入,低电平有效,即第①脚输入一个低电平,则第⑦脚产生复位输出。
(4)1.25V门限值检测器,第④脚为输入,第⑤脚为输出。当第④脚电压低于1.25V时,第⑤脚输出一个低电平信号。
MAX813L的典型应用电路:
MAX813L的典型应用电路如图所示。图中单片机以AT89C51为例,MAX813L的第①脚与第⑧脚相连。第⑦脚接单片机的复位脚(AT89C51的第⑨脚);第⑥脚与单片机的P1.4相连。在软件设计中,P1.4不断输出脉冲信号,如果因某种原因单片机进入死循环,则P 1.4无脉冲输出。于是1.6s后在MAX813L的第⑧脚输出低电平,该低电平加到第①脚,使MAX813L产生复位输出,使单片机有效复位,摆脱死循环的困境。另外,当电源电压低于门限值4.65V时,MAX813L也产生复位输出,使单片机处于复位状态,不执行任何指令,直至电源电压恢复正常,可有效防止因电源电压较低时单片机产生错误的动作。
电源故障输入PFI通过一个电阻分压器监测未稳压的直流电源。当PFI低于1.25V时,电源故障输出脚第⑤脚PF0变低,可引起AT89C51中断,进行电源故障处理,或将重要数据保存下来。把分压器接到未稳压的直流电源是为了更早地对电源故障告警。
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