通過利用FM18L08鐵電存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在一些需要下位機(jī)單獨(dú)工作的特殊場(chǎng)合（如民用“黑匣子”裝置和軍用彈載測(cè)試設(shè)備等），其數(shù)據(jù)的高速存儲(chǔ)和掉電不丟失特性就顯得非常關(guān)鍵。鐵電存儲(chǔ)器（ＦＲＡＭ）是Ｒａｍｔｒｏｎ公司近年來推出的一種與ＳＲＡＭ相似但卻具有非易失性的隨機(jī)存儲(chǔ)器，它沒有ＢＳＲＡＭ模組系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜性和相關(guān)的數(shù)據(jù)可靠性問題，而且能在掉電的情況下保存數(shù)據(jù)。ＦＲＡＭ不但克服了ＥＥＰＲＯＭ和ＦＬＡＳＨ寫入時(shí)間長(zhǎng)、擦寫次數(shù)低的缺點(diǎn)，同時(shí)其成本也比相同容量的鋰電池＋ＳＲＡＭ方案低很多。

１、ＦＭ１８Ｌ０８的特點(diǎn)和引腳功能

ＦＭ１８Ｌ０８的存儲(chǔ)容量為３２ｋ８ｂｉｔｓ，其主要特點(diǎn)如下：

●采用３．０～３．６５Ｖ單電源供電；

●帶有并行接口；

●提供有ＳＯＩＣ和ＤＩＰ兩種封裝；

●功耗低，靜態(tài)電流小于１５μＡ，讀寫電流小于１０ｍＡ；

●掉電后數(shù)據(jù)能保存１０年；

●可讀寫無限次。

ＦＭ１８Ｌ０８的引腳排列如圖１所示。各引腳的功能如下：

ＣＥ：片選端；

ＷＥ：寫使能端；

ＯＥ：輸出使能端口；

Ａ０～Ａ１４：地址端；

ＤＱ０～ＤＱ７：數(shù)據(jù)端；

ＶＤＤ：電源；

ＶＳＳ：接地端。

２、ＦＭ１８Ｌ０８的存儲(chǔ)特性

ＦＭ１８Ｌ０８是并口操作存儲(chǔ)器，其內(nèi)存組織結(jié)構(gòu)為３２ｋ８，可通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并行接口界面進(jìn)行訪問。所有寫入器件的數(shù)據(jù)沒有任何延時(shí)并具有非易失性，它的讀、寫時(shí)序分別如圖２和圖３所示。

由于并口ＦＲＡＭ一般在片選信號(hào)ＣＥ的下降沿鎖存地址信息，因此地址總線在內(nèi)存訪問開始后即可改變，既然每次內(nèi)存訪問都需要片選信號(hào)的下降沿鎖存地址信息，那么就不能像ＳＲＡＭ一樣將ＣＥ管腳接地。因此，在使用ＦＲＡＭ時(shí)必須檢查內(nèi)存控制器以保證地址及控制管腳的時(shí)序的兼容，任何內(nèi)存訪問都必須有一個(gè)ＣＥ 下降沿。圖４給出了ＦＲＡＭ和ＳＲＡＭ在地址鎖存方面的區(qū)別。

３、ＦＭ１８Ｌ０８的應(yīng)用

在對(duì)飛行中的導(dǎo)彈、炮彈的內(nèi)部電子和機(jī)械構(gòu)件的動(dòng)態(tài)飛行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和記錄時(shí)，為了能更好地了解其內(nèi)部構(gòu)件在飛行過程中的實(shí)際工作情況，就必須有高速的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)做保證。ＦＭ１８Ｌ０８的高速寫入和掉電不丟失特性完全適合此類情況。即在開始發(fā)射之前，將彈載測(cè)試儀接通以啟動(dòng)單片機(jī)的內(nèi)部程序，在發(fā)射開始后，再將傳感器傳送過來的信號(hào)經(jīng)調(diào)理電路送入ＡＤ轉(zhuǎn)換器，由單片機(jī)來控制ＡＤ轉(zhuǎn)換，之后再將轉(zhuǎn)換后的各路信號(hào)送入存儲(chǔ)器進(jìn)行保存，并在定時(shí)到一定時(shí)間后存儲(chǔ)結(jié)束。接著在試驗(yàn)結(jié)束后回收測(cè)試儀，并通過測(cè)試儀上預(yù)留的串口或ＵＳＢ口將數(shù)據(jù)讀入到微機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，最終得出內(nèi)部構(gòu)件的動(dòng)態(tài)飛行特性。本文只列出了單片機(jī)控制ＦＲＡＭ的原理圖。ＦＭｌ８Ｌ０８自身帶有鎖存器，它的片選信號(hào)ＣＥ不能像ＳＲＡＭ一樣直接接地，而需要一個(gè)預(yù)充電時(shí)間，同時(shí)地址信號(hào)需要在它的下將沿進(jìn)行鎖存，具體擴(kuò)展電路的連接方法如圖５所示。

４、結(jié)束語

鐵電存儲(chǔ)器作為新一代非易失性記憶體，無論其寫入速度還是數(shù)據(jù)的安全性都可以得到很好的保證，而且已經(jīng)在國(guó)外的地鐵系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)及ＩＴ等各種行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用？目前國(guó)內(nèi)也開始在儀表和一些特殊的場(chǎng)合開始應(yīng)用。

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