美国XICor公司出产的Z25165芯片是集看门狗、电压监控和串行EEPROM三项功用于一体的集成电路产品。该芯片的运用将有利于简化单片机体系的结构,下降体系的本钱,削减对电路板的空间需求,添加体系的可靠性。
1 芯片简介
X25165的引脚摆放如图1所示,各引脚功用阐明如表1所列。
X25165运用简略的三线总线串行外设接口(SPI),对芯片进行操作的一切操作码、字节地址及写入的数据均从SI引脚输入,写入数据在串行时钟(SCK)的上升沿被锁存,从芯片读取的数据从SO引脚串行移出,并在串行时钟的下降沿输出数据。
芯片的看门狗定时器和VCC电压监视器都对微处理器供给独立的维护,当体系产生毛病时,只需看门狗定时器到达其可编程的超时极限,RESET引脚当即主动产生一个继续200ms的高电平复位信号。当电源电压Vcc降到4.5V以下时,RESET引脚当即主动产生主电平复位信号,并一向维护到电源电压康复正常。在体系电源上电或掉电时,RESET引脚也当即主动产生一个高电平复位信号。这样,就能有用地避免体系死机、数据误写及误操作等毛病现象的产生。
X25165芯片内部有2k×8位的串行EEPROM,每个字节能够擦写10万次以上,内部数据能够保存100年以上。运用时,能够经过编程对指定的块进行确定,以避免因为误操作等原因损坏保存的数据。
2 作业原理
2.1 指令
X25165共有七条指令(见表2),对芯片的一切操作都需求经过对指令存放器写指令来完结,一切的指令、地址、数据均以高位在前的方法(MSB)串行传送。
2.2 状况存放器
X25165内有一个八位状况存放器,在任何时候都能够经过RDSR指令来读取状况存放器的内容,也能够经过WREN,SFLB,WRSR等指令来设置状况存放器中的某些位。状况存放器的格局如下:
FLB:只读位,指示一个易失位的状况,可用SFLB和RFLB指令进行置位和清零,上电时该位主动清零;
WPEN:为非易失位,可用WRSR指令进行编程,该位和WP引脚合作运用能以编程方法完结对硬件的写维护(见表5)。当WP引脚为低电平且WPEN位被置位时,一切状况存放器的写操作被制止。
3 芯片运用
3.1 硬件接口电路
在一个8051单片机体系中可依照图2的衔接方法运用该芯片。
3.2 软件接口规划
依据图2的衔接方法,笔者编写了七个有用的运用接口程序,供我们参阅。
a.串行输出了程序
将累加器A中的数据依照高位在前的次序(MSB)串行输出至X25165芯片中。
WD-OUTB:MOV R7,#08H;有8位数据要传输
WD-OUTB1:CLR P1.2;使SCK为低电平
RLC A ;将输出位移入C
MOV P1.1,C;进位位移入SI
SEIB P1.2;使SCK位为高电平
DJNZ R7,WD-OUTB1;判别循环是否完毕
CLR P1.1;清SI
RET
b.串行输入子程序
将1字节的数据依照高位在前的次序(MSB)从X25165中串行读入累加器A中。
WD-INB:MOV R7,#08H;有8位数据要接纳
WD-INB1:SETB P1.2;产生SCK脉冲
CLR P1.2 ;
MOV C, P1.0 ;S0移入进位位C
RLC A ;累加器A带进位位去移
DJNZ R7, WD-INB1;判别循环是否完毕
RET
c.读状况存放器子程序
用于从X25165中读状况存放器内容,读出的内容存放在A中。
WD-RD-SR:CLR P1.2 ;使SCK为低电平
CLR P1.3 ;芯片挑选CS有用
MOV A,#05H ;RDSR指令送累加器A
LCALL WD-OUTB ;输出RDSR指令
LCALL WD-INB ;读取状况存放器内容
CLR P1.2 ;使SCK为低电平
SETB P1.3 ;芯片挑选CS无效
RET
d.写状况存放子程序
该子程序能够设置块维护地址规模和可编程看门狗定时器超时周期。子程序中需求先使片选信号有用,然后用WREN指令设置写使能锁存器,8位指令输出后必须将片选信号拉高,这样才干使指令收效。相同,数据输出完结后也必须将片选信号拉高。
WD-WR-SR:CLR P1.2 ;使SCK为低电平
CLR P1.3 ;芯片挑选CS有用
MOV A, #06H ;WREN指令送累加器A
LCALL WD-OUTB ;输出WREN指令
SETB P1.3 ;使CS为高电平
CLR P1.3 ;芯片挑选CS有用
MOV A,#01H ;WRSR指令送累加器A
LCALL WD-OUTB ;输出WRSR指令,置状况存放器
MOV A,#10H;无块维护,超时周期;800ms
LCALL WD-OUTB ;输出状况存放器内容
CLR P1.2 ;使SCK为低电平
SETB P1.3 ;使CS为高电平
RET ;
e.读存储单元内容子程序
从X25165的串行EEPROM中读指定单元内容,需求先发送READ指令和16位地址,指定地址单元的数据在SCK脉冲的效果下就会从S0引脚顺次移出。
WD-RD-DATA:CLR P1.2 ;使SCK为低电平
CLR P1.3 ;芯片挑选CS有用
MOC A,#03H ;READ指令送累加器A
LCALL WD-OUTB;输出READ指令
MOV A,DPH;高位地址送累加器A
LCALL WD-OUTB ;输出高位地址
MOV A,DPL ;低位地址送累加器A
LCALL WD-OUTB ;输出低位地址
LCALL WD-INB ;读取(DPTR)单元的数据
MOV R4,A ;数据送R4
LCALL WD-INB ;读取(DPTP+1)单元的数据
MOV R5,A ;数据送R5
CLR P1.2 ;使SCK为低电平
SETB P1.3 ;芯片挑选CS无效
RET
f.写存储单元内容子程序
该子程序向芯片内EEPROM的指定开始地址写入数据,与写状况存放器子程序相同,程序中需求先输出WREN指令设置写使能锁存器。然后,按高位在前的次序输出存放于DPTR中的16位地址和存放于R5、R4中的16位数据。最终,要循环检测状况存放器的WIP位,直到芯征内容的写操作完结,以保证数据被安全可靠地写入芯片。
WD-WR-DATA:CLR P1.2 ;使SCK为低电平
CLR P1.3 ;芯片挑选CS有用
MOV A,#06H ;WREN指令送累加器A
LCALL WD-LUTB ;输出WREN指令
SETB P1.3 ;使CS为高电平
CLR P1.3 ;芯片挑选CS有用
MOV A,#02H ;WRITE指令送累加器A
LCALL WD-OUTB ;输出WRITE指令
MOV A,DPH ;输出高8位地址
LCALL WD-OUTB ;
MOV A,DPL ;输出低8位地址
LCALL WD-OUTB ;
MOV A, R4 ;输出低8位数据
LCALL WD-OUTB ;
MOV A,R5 ;输出高8位数据
LCALL WD-OUTB;
CLR P1.2 ;使SCK为低电平
SETB P1.3 ;使CS为高电平
WD-WIP-POLL:LCALL WD-RD-SR ;读状况存放器
JB ACC.0, WD-WIP-POLL
;检测WIP位
RET
g.看门狗定时器复位子程序
只需在设定的看门狗定时器超时周期以内履行子程序并向芯片的CS引脚发送一个下降沿,看门狗就不会产生复位输出信号。
WD-EAT:SETB P1.3 ;
CLR P1.3 ;产生CS下降沿脉冲
SETB P1.3 ;
RET
笔者在规划车轮径轴向位移检测仪时运用了X25165芯片,然后简化了体系结构,下降了本钱,提高了体系的可靠性,运用过程中保存的数据从未产生丢掉现象,运用成果令人满意。