李楊華

【摘要】存儲測試技術八十年代中期開始興起的，建立在超大規(guī)模集成電路和計算機技術的基礎之上，是與現(xiàn)代科學技術密切聯(lián)系的現(xiàn)代測試技術。本文根據(jù)實際情況，具體分析了利用單片機實現(xiàn)對存儲電路的控制。

【關鍵詞】單片機；存儲測試技術；存儲芯片

1、 引言

近年來，在我國學習和應用單片機的熱潮始終不減，特別是MCS-51系列。這是由單片機的特點決定的。實際上，從應用通用數(shù)字集成電路系統(tǒng)，到廣泛應用單片機，是我國電子設計在智能化應用水平上質(zhì)的飛躍。據(jù)統(tǒng)計分析，單片機的銷量到目前為止依然逐年遞增，而且在很長一段的時間內(nèi)，單片機依然會是電子設計的主角。大量的外圍芯片和接口電路使得單片機應用系統(tǒng)的設計變得簡單而且快捷，新型單片機的上市和高級語言的支持進一步延長了單片機的壽命。且長期穩(wěn)定的發(fā)展和使單片機性價比非常高，而且積累了大量的資料并擁有了大量的工程技術為員。

2、存儲測試技術

存儲測試是指在對被測對象無影響或影響在允許范圍的條件下，在被測體內(nèi)置入微型數(shù)據(jù)采集與存儲測試儀，現(xiàn)場實時完成信息的快速采集與記憶，事后回收記錄儀，由計算機處理再現(xiàn)測試信息的一種測試技術。

存儲測試系統(tǒng)一般是把傳感器、適配放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制電路接口電路以及電源集合在一起的微型花測試系統(tǒng)，它具有微小體積、能耐高的沖擊加速度、較高的環(huán)境壓力、微功耗、校準方便、而且不需要引線，在被測物體工作中把信號記錄下來，然后回收裝置，用計算機讀出和數(shù)據(jù)處理等特點。

作為一個系統(tǒng)，存儲測試系統(tǒng)還具有整體性、目的性、層次結(jié)構(gòu)等一般系統(tǒng)的特征。它包含下列基本要素：轉(zhuǎn)換被測參數(shù)，最小限度影響被測對象的傳感器或信號接口模塊、快速數(shù)據(jù)采集與存儲記憶、長時間信息保持單元、與計算機交換信息的接口電路、保證電路系統(tǒng)正常工作的環(huán)境保護器、方便回收的位置指示器。

存儲器是測試系統(tǒng)的核心元件，那么就要求：存儲速度快，存儲容量大、易擦易寫，功耗低、數(shù)據(jù)能在較長時間內(nèi)保存、器件具有良好的抗沖擊性能。

3、單片機8051芯片

單片機控制A/D的讀寫、數(shù)據(jù)存儲。單片機采用MCS-51系列單片機的8051。8051芯片的主要特征包括：

①64K程序存儲地址空間和64K數(shù)據(jù)存儲地址空間；

②4K字節(jié)的片上程序存儲器和128字節(jié)的片上數(shù)據(jù)RAM；

③8-bit最優(yōu)化的用于控制應用程序的CPU；

④兩個16-bit的定時/計數(shù)器；

⑤通用異步接收發(fā)送器

⑥具有兩個優(yōu)先級的5個中斷源，32個雙向工//0口；

⑦一個片內(nèi)振蕩器；

⑧廣泛的布爾處理能力 （相當于一個1-bit CPU）。

MCS - 51系列單片機由8個部件組成，即微處理器（CPU） ，數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）C其中8031無片內(nèi)程序存儲器）、I/0口（P0，Pl， P2， P3）、定時＼計數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)以及特殊功能寄存器SFR（Special Function Register）。微處理器由運算器和控制器組成，主要包括累加器（ACC ） 、8寄存器、臨時存儲器（TEMP1， TEMP2）、算術邏輯單元等。

3.1存儲器

MCS-51系列單片機存儲器可劃分為五類： 程序存儲器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器、特殊功能寄存器、位地址空間、外部數(shù)據(jù)存儲器。

3.2控制器

控制部件是單片機的中樞神經(jīng)，以主振頻率為基準，控制器控制CPU的時序，對指令進行譯碼，然后發(fā)出各種控制信號，將各個硬件環(huán)節(jié)組織在一起。

3.3運算器

運算器包括算術邏輯部件ALU、位處理器、累加器A、寄存器B、暫存器、以及程序狀態(tài)字寄存器PSW等。該模塊的功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術運算、邏輯運算、位變量處理和數(shù)據(jù)傳送等操作。

3.4定時器/計數(shù)器

MCS-61系列單片機有兩個可編程定時器/計數(shù)器，即定時器/計數(shù)器它們各具有兩種工作模式（定時器模式和計數(shù)器模式）和4種工作方式（方式0，方式1、方式2、方式3） 4種工作方式中，前三種方式對兩個定時器/計數(shù)器都是一樣的。

3.5串行口

MCS - 51系列單片機內(nèi)部有一個功能很強的全雙工的串行口，該串行口有四種工作方式，波特率可以由軟件設置，由片內(nèi)的定時器/計數(shù)器產(chǎn)生。

4、 用單片機控制存儲器

本設計系統(tǒng)采用的存儲器芯片是N02L163WC2A。N02L163WC2A存儲器是一種128KW的靜態(tài)隨機存儲器芯片，為24線的雙列直插式器件，具有17位地址線（A0至Al6）、16位數(shù)據(jù)線（D0至D15），六條控制線（CE1/、CE2片選、WE/寫信號、UB/高電平信號、LB/低電平信號）。它在工作時要由地址線給出存入或讀出的地址，再給出片選和讀寫信號，才可以從數(shù)據(jù)線讀寫數(shù)據(jù)。在時序上，片選信號要比讀寫信號有一定的延遲，以保證N02L163WC2A正常讀寫，本電路中利用R13和CS組成的RC電路使N02L163WC2A片選信號比寫信號延遲了400ns，。另外RC延遲電路的設立還大大降低了存儲器的功耗。計數(shù)器4040和4024組成地址發(fā)生器，用以產(chǎn)生N02L163WC2A中讀寫單元地址。

用8051單片機控制存儲器N02L163WC2A。。因為單片機8051只能接16根地址線。故地址引腳A16與P10相連，通過編程控制A16，即控制存儲器N02L163WC2A的存儲容量，A0——A7由地址鎖存器74ALS373鎖存后的輸出Q0——Q7相連，A8——A15與8051的P2口P20——P27相連。N02L163WC2A的低12位數(shù)據(jù)線與8051數(shù)據(jù)總線P00——P07經(jīng)過兩個三態(tài)門74ALS244的12位輸出相連，N02L163WC2A高4位數(shù)據(jù)線接低。WE/寫信號與8253計數(shù)器2的輸出相連。CE/片選信號、UB/高電平信號、LB/低電平信號接地。CE2片選由單片機8051系統(tǒng)時鐘控制?？刂茢?shù)據(jù)輸出/輸入信號OE/由單片機串行口輸出端TXD控制。當CE2高電平、WE/低電平、OE/高電平存入存儲器數(shù)據(jù)。

5、 結(jié)論

以上是用MCS - 51系列單片機8051實現(xiàn)對存儲器控制電路的設計和分析，由于單片機集成度高、體積小，非常適合對體積要求較高的場合。

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