反应釜温度采集存储系统.docVIP

实用文案 标准文档 合肥学院 计算机科学与技术系 微型计算机原理与接 口技术课程设计报告 2009～2010学年第一学期 课程 微型计算机原理与接口技术 课程设计名称 反应釜温度采集存储系统 学生姓名 朱沙沙 学号 0704012004 专业班级 07计算机科学与技术（2）班 指导教师 龙夏老师、何立新老师 2010年3月 一.题义分析及解决方案 1.课程设计名称及内容 用STAR ES598PCI单板开发机，设计一个反应釜温度采集存储系统。设计要求如下： 1）模拟该系统，由键盘输入10个数据，并将10个数据存储，断电后判别是否有数据存储，若有数据存储将10个数据通过LED以5S的时间间隔显示出来。 2）若有数据更新，应该能更新存储系统。 2.题义需求分析 根据设计釜温度采集存储系统的要求可知： 1）由键盘输入10个温度数据，必须使用小键盘。且要实现10个数据的存储以及断电后可存储数据，因此要使用EEROM来存储数据，掉电不易丢失，可使用AT24C02存储器芯片来实现数据的存储。由于使用小键盘输入10个数据，因此要有相关的控制键作为数据输入结束的标志。 2）要求以5S的间隔在LED上显示10个温度数据，因此必须LED即七段数码管。使用lED必须要有驱动器辅助，又考虑到要使用小键盘的情况，因此可以使用8279芯片作为键盘以及LED的控制器。 3）AT24C02芯片挂在I2C总线上，也要使用相应的接口，可考虑使用8255芯片。 由题意分析，此设计的重点在于： 1）使用键盘输入数据，使用I2C总线上的AT24C02存储器芯片存储数据。 2）断电判别是否有数据存储。 3将数据从存储器芯片读出在LED上显示。 3.解决问题方法及思路 1）硬件部分 本次设计中用到的硬件是AT24C02存储器芯片、LED七段数码管、8279芯片、8255芯片以及小键盘。 （1）AT24C02存储器芯片挂在I2C总线上，此总线是串行总线，只有一根数据线和一个时钟线来实现数据的输入和输出控制。因此要使用8255芯片作为接口来实现主机与I2C总线上的AT24C02存储器芯片间的通信，这主要在于8255芯片有独立使用可控制的PC口，正好可使用其中两位与I2C总线的两根线相连可方便的实现其存储和读出数据的功能。 （2）由于AT24 C02存储器芯片挂在I2C总线上，而I2C总线是串行总线只有一根数据线盒一根时钟线，要求时钟线一直处于输入状态，而数据线根据需要进行输入输出数据，因此在处理其与8255的连接时应使数据线与时钟线分别选择8255PC口中的高4位与低4位中的一位进行连接方可，否则将造成数据传输出错。 （3）本实验要求使用小键盘实现数据的输入，因此要使用相应的输入输出接口，初步考虑可使用8255芯片。可是又考虑到要使用LED显示数据，而8279芯片可同时作为键盘和LED的控制器，并且具有将按键数据直接转化为数据的功能，因此考虑使用8279芯片作为键盘和LED控制器，来实现其键盘输入数据和LED显示数据的功能。 2）软件部分 （1）对8255芯片进行初始化 8255作为I2C总线上的AT24C02存储器芯片与主机间的输入输出接口，有其特殊的功能。主要使用其PC口作为AT24C02与主机间的通信接口来实现数据传输以及数据传输控制。初始化比较简单，只需将其PC口初始化为基本的输出方式即可！ （2）对8279进行初始化 8279作为键盘和LED的控制器，需要首先对设置其内部工作的时钟频率，本实验中初步计划外部输入时钟频率为2Mhz，而8279内部要求的工作频率一般为100khz,因此要对其进行20分频。接着要设置其键盘/显示方式，这里设为8*8字符显示，右边输入，外部译码键扫描方式。最后清显示设置其从第一个数码管开始移位显示即可。至此8279的初始化便可完成。 （3）对I2C总线进行初始化 对I2C总线进行初始化使其开始处于空闲状态，只需将数据线和时钟线都置1，使其可以正常工作便可。 （4）数据输入程序 实现数据的输入时要设置相应的温度值输入结束标志，可采用设置按下某键来实现。同时还应有数据输错控制，即若输入数据值溢出要可实现重新输入或者超过一定时间仍没有数据输入，则此次输入丢弃可重新输入。 （5）AT24C02读程序与写程序 由于AT24C02是挂在I2C总线上的一个部件，对其进行操作时都要遵守I2C总线的协议，才可实现数据的写入和读出。写入数据时将输入的数据通过转化后暂存在一个缓冲区内后再存入存储器芯片，读出数据时将数据读出至一数据缓冲区后等待显示。 （6）LED显示数据程序 使用LED显示数据时要将数据进行处理后进行显示。因为一个数据有时不只一位，要对其进行处理后分别转化为单个字符后方可显示。需要注意的是，要显示的字符要首先