片機系統運行參數的保存及有效性判別

【摘　要】　對單片機控制系統運行參數有效性的判別方法進行了介紹，并對系統運行參數如何實現保存進行了探討。同時給出了存儲過程中的數據校驗和運行參數的取值范圍檢驗過程。
關鍵詞：單片機，運行參數，數據校驗，取值范圍

1　引　言
　　在單片機構成的控制系統中，系統控制時需要使用和保存已經設置或優化的參數。如果將運行參數僅僅存儲于單片機的RAM區中，則系統在掉電或重啟時將會丟失這些重要參數，不能正常運行。為了解決上述問題，保證控制系統正常、可靠地運行，需要將這些運行參數保存在足夠容量的電可擦除存儲器（EEPROM）中。在寫入或讀出EEPROM中的數據時，為保證數據操作的正確性，則需要進行數據校驗。在系統運行這些參數之前，為檢查運行參數的取值是否在許可范圍之內，則需要進行參數取值范圍的檢驗。本文結合作者開發的電梯轎廂門機控制系統，來詳細討論參數保存和校驗的設計及實現。
2　系統運行參數的存儲
　　在單片機組成的控制系統中，系統設置的運行參數是系統正常運行所必須使用的，既要保證運行參數的可修改性，又要保證運行參數在系統停機或掉電的情況下能夠正確保存，因而運行參數應保存在電可擦除存儲器（EEPROM）中。根據參數個數的多少，決定所使用EEPROM的存儲容量。例如，在本文的單片機系統中，電梯轎廂門機控制運行所需要的參數有：門寬參數、有無光電檢測、輸出保持力矩、開門加速步頻、關門加速步頻、開門減速步頻、關
門減速步頻、工作計數器等，設計中要求存儲的參數共需28個字節，再加上一個字節校驗和，所以選用32字節容量的EEPROM。Xicro公司的X24C44能滿足上述可修改性和容量的要求。
2．1　EPROM芯片簡介及硬件組成
　　電可擦除存儲芯片X24C44是一個八引腳的芯片，其內部有存儲矩陣和RAM兩個存儲區，外部引腳的功能如圖1所示。芯片各引腳的功能為：CE為芯片使能引腳；Vcc及Vss為電源引腳；電壓為＋5V；SK是讀寫X24C44數據時所用到的外部時鐘同步信號；DI為命令或數據串行輸入X24C44的信號引腳；DO為X24C44數據串行輸出的信號引腳；STORE為低電平時，允許將EEPROM中RAM的內容保存到存儲矩陣；RECALL為低電平時，允許將EEPROM的存儲矩陣的內容傳送到EEPROM的RAM中。

　　對X24C44的讀寫操作是串行數據操作，其讀時序如圖2所示。結合圖2中的讀時序，讀出　　X24C44中某兩字節的數據操作為：芯片的使能引腳CE為高電平，在時鐘SK信號的同步下，先向X24C44的數據串行輸入引腳DI送讀出兩字節的命令1AAAA11X（其中AAAA為要讀出的起始地址，X表示X24C44對該值忽略），數據串行輸出引腳在第9個時鐘由高阻態轉為數據串行輸出，16個比特為一個讀出內容，通過將CE信號置為低電平，先關閉芯片的讀出數據操作。

　　按照向X24C44寫入兩字節內容的時序，寫入兩字節數據的操作類似于讀出操作過程。
　　X24C44采用串行讀寫數據，其與單片機的接線簡單，除了片選信號CE外，只要與單片機的三根I／O引腳相連即可，作用為時鐘CLK，數據輸入DI，數據輸出DO，其中DO引腳要接一個10kΩ的上拉
電阻。硬件電路接線如圖3所示。

2．2　EEPROM讀寫的實現
　　控制系統中所采用的是51系列單片機，其中讀寫子程序設計用匯編也較容易　　實現結構化編程。根據X24C44的時序和操作過程，下面給出讀出EEPROM中數據的匯編子程序。單片機將數據寫入EEPROM的過程與讀出過程相類似。讀出EEPROM中數據的匯編子程序如下：
read：push psw；讀數據子程序入口　

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