新聞?wù)?文中介紹了P80C592在開(kāi)發(fā)基于CAN總線的顯示通信模塊中的應(yīng)用方法。 關(guān)鍵詞:CAN總線 顯示通信模塊 P80C5921P80C592芯片簡(jiǎn)介P80C592是PHILIPS公司采用先進(jìn)的COMS工藝制造的高性能8位單片機(jī)?!駧в信c內(nèi)部RAM進(jìn)行DMA數(shù)據(jù)傳送的CAN控制器。圖2 顯示通信模塊的外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路2顯示通信
摘要:PHILIPS公司的P80C592芯片是P8X592的無(wú)片內(nèi)ROM版本,該芯片是現(xiàn)有P8XC522和Philips CAN控制器PCA82C200的功能相結(jié)合的產(chǎn)物。文中介紹了P80C592在開(kāi)發(fā)基于CAN總線的顯示通信模塊中的應(yīng)用方法。
關(guān)鍵詞:CAN總線 顯示通信模塊 P80C592
1?。校福埃茫担梗残酒?jiǎn)介
P80C592是PHILIPS公司采用先進(jìn)的COMS工藝制造的高性能8位單片機(jī)。該單片機(jī)的指令集與80C51 完全兼容,但在80C51標(biāo)準(zhǔn)特性的基礎(chǔ)上又增加了一些對(duì)于應(yīng)用具有重要作用的硬件功能。P80C592是P8XC592的無(wú)片內(nèi)ROM版本,是現(xiàn)有P8XC522和Philips CAN控制器PCA82C200功能相結(jié)合的產(chǎn)物。該器件具有下列特性:
●帶有80C51中央處理單元(CPU);
●帶2×256 B的片內(nèi)RAM,外部可擴(kuò)展至64kB;
●具有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器;
●新增一個(gè)包括四個(gè)捕獲和三個(gè)比較寄存器的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器;
●具有8路模擬量輸入的10位ADC變換器;
●帶有兩路分辨率為8位的脈沖寬度調(diào)制輸出;
●具有兩級(jí)優(yōu)先權(quán)的15個(gè)中斷源(可以有2~6個(gè)外部中斷源);
●具有五組8位I/O端口和一組與ADC模擬量輸入共用的8位輸入口;
●帶有與內(nèi)部RAM進(jìn)行DMA數(shù)據(jù)傳送的CAN控制器;
●內(nèi)含具有總線故障管理功能的1Mbps CAN控制器;
●VDD/2基準(zhǔn)電壓;
●具有與標(biāo)準(zhǔn)80C51兼容的全雙工UART模式;
●帶有在片監(jiān)視跟蹤定時(shí)器(WDT);
●時(shí)鐘頻率為1.2MHz~16MHz。
圖2 顯示通信模塊的外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路
2 顯示通信模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
基于CAN總線的顯示通信模塊的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,該模塊采用以帶有在片CAN的微處理器P80C592為核心設(shè)計(jì)的液晶接口電路,并采用大規(guī)模液晶顯示屏DMF50081NB-FW作為顯示設(shè)備,同時(shí)選用SED1330作液晶控制器,從而實(shí)現(xiàn)了友好的人機(jī)對(duì)話界面。
該顯示通信模塊包含1顆支持CAN總線的工業(yè)級(jí)CPU(P80C592),該CPU通過(guò)CAN總線接收各數(shù)據(jù)采集處理模塊及其它功能模塊的8路振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)、快速傅立葉變換等處理結(jié)果,并通過(guò)LCD(DMF50081NB-FW)顯示,同時(shí)可根據(jù)用戶指令進(jìn)行FLASH電子盤(pán)存取,并通過(guò)通信接口傳送至上位機(jī)數(shù)據(jù)分析管理軟件。此外,CPU還負(fù)責(zé)按鍵管理、人機(jī)交互、參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)組態(tài)、時(shí)鐘設(shè)置、數(shù)據(jù)暫存、對(duì)外通信、環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)等功能的控制。
該顯示通信模塊以DMF50081NB-FW作為顯示設(shè)備,以SED1330作為液晶顯示控制器,并且用外擴(kuò)的32kB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM(62256)作為外擴(kuò)的字符發(fā)生器。另外,該模塊還設(shè)計(jì)了一個(gè)鍵盤(pán)電路,用以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)儀器的各項(xiàng)操作。模塊所帶的一塊40Mbit的FLASH電子盤(pán)可用來(lái)實(shí)現(xiàn)小規(guī)?,F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的存取以及軟件的在線升級(jí)。由于系統(tǒng)要求進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)置,因此在顯示通信模塊中還用DS1302時(shí)鐘芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)時(shí)鐘電路。
3 外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路
該顯示通信模塊以P80C592為主控制器,同時(shí)借助于單片機(jī)的P0、P2口和8位數(shù)據(jù)總線方式來(lái)擴(kuò)展32kB程序存儲(chǔ)器EPROM(AT29C256)、128kB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM(628128)以及4Mbit的FLASH電子盤(pán)(29F040)。其電路原理圖如圖2所示。由于外部存儲(chǔ)器的總量超過(guò)了64kB,因此,選用GAL16V8譯碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)P80C592對(duì)各個(gè)存儲(chǔ)器的邏輯控制。
3.1 32kB程序存儲(chǔ)器AT29C256
由于P80C592沒(méi)有片內(nèi)ROM,因此必須用外擴(kuò)的程序存儲(chǔ)器來(lái)存放系統(tǒng)的主程序,其存儲(chǔ)器系統(tǒng)如圖3所示。其中AT29C256讀出時(shí)作為程序存儲(chǔ)器,占用的是程序存儲(chǔ)器0000H~7FFFH空間;寫(xiě)入時(shí)(升級(jí)程序時(shí))作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,占用的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器0000H~7FFFH空間。當(dāng)A15(P2.7)為1時(shí),該器件處于寫(xiě)保護(hù)狀態(tài),而在A15為0時(shí),即可寫(xiě)入數(shù)據(jù)。主程序的大小在10kB左右,加上容錯(cuò)及冗余設(shè)計(jì)等因素,總的程序容量也在16kB以下。由于目前市場(chǎng)上32kB以下的EPROM已不易買(mǎi)到,且價(jià)格相差無(wú)幾,再加上考慮到將來(lái)系統(tǒng)的在線升級(jí),因此,系統(tǒng)采用了32kB的EPROM,因?yàn)榇笕萘康模牛校遥希陀欣谙到y(tǒng)的升級(jí)和芯片的重復(fù)利用。
3.2 128kB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM(628128)
實(shí)際上628128數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM與4Mbit FLASH電子盤(pán)(29F040)復(fù)用8000~FFFH地址空間。當(dāng)GAL16V8的RAM(F5腳)為0時(shí)選擇RAM有效。該器件在讀出時(shí),既可作為程序存儲(chǔ)器(MOVC讀),又可作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(MOVX讀);寫(xiě)入時(shí)則只能作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(MOVX寫(xiě))。此外,通過(guò)P80C92的EA15(P1.0)、EA16(P1.1)可將RAM分成32kB的4個(gè)區(qū), 以便于數(shù)據(jù)的存取。當(dāng)GAL16V8的RAM.RD(F7腳)為0時(shí),即可讀?。遥粒偷臄?shù)據(jù);而當(dāng)GAL16V8的RAM.RD(F7腳)為1時(shí),則表示可以往RAM中寫(xiě)數(shù)據(jù)了。
3.3 4Mbit FLASH電子盤(pán)(29F040)
對(duì)于便攜式振動(dòng)分析系統(tǒng)來(lái)說(shuō),保存現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)對(duì)將來(lái)的分析是非常重要的。因此在通信顯示模塊外擴(kuò)展了4Mbit的外設(shè)29F040。29F040是一塊4Mbit(512k×8bit)、5.0V電壓供電的FLASH存儲(chǔ)器。它的訪問(wèn)時(shí)間為55ns~150ns,允許微處理器無(wú)等待處理。它具有獨(dú)立的片選信號(hào)(CE)、寫(xiě)使能WE和輸出使能(OE)控制,同時(shí)具有可變塊擦除結(jié)構(gòu),它內(nèi)含8?jìng)€(gè)64k字節(jié)的扇區(qū)(如圖4所示),并具有單個(gè)扇區(qū)、多個(gè)扇區(qū)、整個(gè)FLAH擦除功能;另外,它還具有單個(gè)扇區(qū)、多個(gè)扇區(qū)保護(hù)功能。8?jìng)€(gè)扇區(qū)由地址線A16~A18來(lái)區(qū)分(見(jiàn)表1),而這三個(gè)地址線則分別由P80C592的P2.1~P2.3來(lái)控制。片選信號(hào)CE可由A15(P2.7)來(lái)控制。讀寫(xiě)由GAL16V8的FLAH.WR(F6腳)來(lái)完成。
表1 29F040的扇區(qū)地址區(qū)分
扇 區(qū) A18 A17 A16 扇區(qū)0 0 0 0 扇區(qū)1 0 0 1 扇區(qū)2 0 1 0 扇區(qū)3 0 1 1 扇區(qū)4 1 0 0 扇區(qū)5 1 0 1 扇區(qū)6 1 1 0 扇區(qū)7 1 1 1
4 顯示通信模塊的軟件設(shè)計(jì)
圖5所示是顯示通信模塊系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的總體流程。它主要完成三個(gè)功能:初始化、與數(shù)據(jù)采集處理模塊的CAN通信、字符、圖形和漢字顯示。初始化功能主要是對(duì)SED1330、80C592、DSP TMS320C25進(jìn)行初始化。與采集處理模塊的CAN通信是在顯示通信模塊和數(shù)據(jù)采集處理模塊的兩片80C592之間進(jìn)行的,主要作用是通過(guò)CAN總線將初始化設(shè)置傳送到數(shù)據(jù)采集處理單元,并接收各采集處理模塊及其它功能模塊的數(shù)據(jù)和處理結(jié)果,同時(shí)根據(jù)用戶指令進(jìn)行FLASH電子盤(pán)的存取等。字符、圖形和漢字顯示可為系統(tǒng)建立一個(gè)友好的用戶界面,并將數(shù)據(jù)、波形及處理結(jié)果顯示出來(lái),以供現(xiàn)場(chǎng)人員參考和分析。這三個(gè)功能可以在各個(gè)相應(yīng)的子程序中完成。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文詳細(xì)介紹了PHILIPS公司的P80C592芯片的主要功能特點(diǎn),具體介紹了該芯片在顯示通信模塊當(dāng)中的具體應(yīng)用。本文所述的顯示通信模塊目前已經(jīng)應(yīng)用于便攜式旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)分析系統(tǒng),并且在多家電廠得到了成功的應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用表明,P80C592具有很好的推廣價(jià)值。