反应釜温度采集存储系统1

反应釜温度采集存储系统一、题义分析及解决方案1.题义需求分析根据设计内容要求可知：1）首先要理解反应釜温度采集系统的原理。

为监控反应釜的温度情况，需要每天至少40个时间点的温度信息。

反应釜是一个化学反应的容器，可通过一定的方法对其里面的反应温度进行采集并保存下来，以便对这些温度信息进行分析，因此，该系统可实现温度的采集并保存的功能。

2）题目要求模拟上述分析的系统，即由键盘输入来代替温度数据的采集，由存储器芯片实现温度信息的存储功能。

温度数据存储后，读出这些数据可用LED数码管将保存的数据显示出来，实现了监控温度情况。

3）用STAR ES598PCI单板开发机设计并开发能监控反应釜温度，每天监控至少40个时间点的温度信息，并将温度存储的系统(1)由键盘输入10个数据做为模拟温度，并将10个数据存储，断电后判别是否有数据存储，若有数据将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，应该能够更新存储系统。

分析:本课题中，由于用键盘进行模拟温度的输入，不用进行实际的温度的采集，本设计中要解决的问题是如何解决温度的输入，怎么控制温度的输入结束，怎么控制输入结束，断电后温度数据怎么用LED灯显示，怎么解决温度数据的更新问题，怎么判断数据输入错误，发警报2.解决问题方法及思路1)硬件部分用4X4小键盘进行模拟温度数据的输入，8279作为键盘和LED的驱动芯片，8255的pc6与pc1控制SCL与SDA的拉高或拉低并可以接受返回信号，用AT24C02作为温度的存储芯片。

断电后用LED间隔5S显示温度数据。

2)软件部分○1首先要对8279进行初始化设计，设置8279的工作方式并确定8279的端口地址○2由键盘输入10个数据，送入AT24CO2存储○3断电后若有数据存储，将10个数据在LED中一一显示出来○4键盘如再输入数据可进行存储更新二、硬件设计1. 可编程并行接口芯片82791）8279的作用在本设计中用8279芯片控制键盘输入和LED显示。

2）8279的功能分析8279A芯片是一种通用的可编程序的键盘/显示接口器件，单个芯片就能完成键盘输入和LED显示控制两种功能。

可与任何8位机接口。

8279A芯片包括键盘输入和显示输出两个部分。

若采用8279作为键盘/显示器接口，则可以实现对键盘、显示器自动扫描，8279主要是管理键盘输入和显示器输出的。

8279可编程键盘显示器接口芯片具有动态显示驱动电路简单、不占用CPU 的时间、可自动进行键盘扫描、与计算机接口方便、编程容易、系统灵活等特点．当今已成为设计计算机应用系统，特别是实时性较高的测控系统的首选器件之一。

DB 0~DB 70~OUTB 30~OUTA 3~SL 3 ~RL 7图2-1 8279的内部框图图中，IRQ ：中断请求输出线，DB0~DB7：双向数据总路线（传送命令、数据、状态），RD 、WR ：读写控制输入端，RESET ：复位输入端，CLK ：时钟输入端，CS ：片选，C 和/D （A0）：片内寄存器选址，OUTA0~A1、OUTB0~B3：8位显示输出端，B D ：熄灭显示输出端，SL0~SL3：公用扫描输出线，RL0~RL7：键盘回馈输入线，SHIFT ：抵挡键输入线，CNTL/STB ：控制/选通输入线。

另外，8279的键盘接口部分内部有一个8×8位先进先出的堆栈（FIFO ），用来存放键盘输入代码，显示器接口部分内部有一个16×8位显示RAM ，用来显示段数据，能为16位LED 显示器（或其它显示器）提供多路扫描接口。

3）8279的引脚信号和功能8279可编程键盘显示器接口芯片具有动态显示驱动电路,不占用CPU 的时间、可自动进行键盘扫描、与计算机接口方便、编程容易、系统灵活等特点。

8279A 是可编程的键盘/显示接口芯片。

它既具有按键处理功能，又具有自动显示功能，在单片机系统中应用很广泛。

8279A 内部有键盘 FIFO （先进先出堆栈）/传感器，双重功能的 8×8=64B RAM ，键盘控制部分可控制 8×8=64 个按键或 8×8 阵列方式的传感器。

该芯片能自动消抖并具有双键锁定保护功能。

显示 RAM 容量为 16×8，即显示器最大配置可达 16 位 LED 数码显示。

4）8279的命令字及其格式8279三种工作方式：键盘工作方式、显示工作方式和传感器工作方式。

键盘工作方式：双键互锁和N 键轮回。

双键互锁是指当有两个以上按键同时按下时，只能识别最后一个被释放的按键，并把其键值送入内部FIFO RAM 中。

N 键轮回是指当有多个按键同时按下时，所有按键的键值均可按扫描顺序依次存入FIFO RAM 中。

显示工作方式：是指CPU 输入至8279内部FIFO RAM 的数据的输出格式，有8个字符左端入口显示、16个字符左端入口显示、8个字符右端入口显示、16个字符右端入口显示四种方式。

传感器方式：是指扫描传感器阵列时，一旦发现传感器的状态发生变化就置位INT 向CPU 申请中断。

选择不同的工作方式均是通过CPU 对8279送入命令来进行控制。

8279共有8种命令，命令寄存器为8位，其中D7～D5为命令特征位，D4～D0为命令的控制位。

CPU 对8279写入的命令数据为命令字，读出的数据为状态字。

8279共有八条命令，其功能及命令字格式分述如下。

（1）键盘/显示方式设置命令字命令格式：其中：D7、D6、D5=000为方式设置命令特征位。

DD （D4、D3）：用来设定显示方式，如表1-2所示。

表2-1 显示方式选择所谓左入口，即显示位置从最左一位（最高位）开始，以后逐次输入的显示字符逐个向右顺序排列；所谓右入口，则是显示位置从最右一位（最低位）开始，以后逐次输入显示字符时，已有的显示字符依次向左移动。

KKK（D2、D1、D0）：用来设定七种键盘/显示扫描方式，如表2-2所示。

（2）时钟编程命令命令格式：其中：D7、D6、D5=001为时钟命令特征位。

PPPPP（D4、D3、D2、D1、D0）用来设定外部输入CLK时钟脉冲的分频系数N。

N取值范围为2～31。

如CLK输入时钟频率为2MHZ，PPPPP应被置为10100（N=20），才可获得8279内部要求的100KHZ的时钟频率。

（3）读FIFO/传感器RAM命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0其中：D7、D6、D5=010为读FIFO/传感器RAM命令特征位。

该命令字只在传感器方式时使用。

在CPU读传感器RAM之前，必须用这条命令来设定所读传感器RAM中的地址。

AAA（D2、D1、D0）为传感器RAM中的八个字节地址。

AI（D4）为自动增量特征位。

当AI=1时，每次读出传感器RAM后地址自动加1使地址指向下一个存储单元。

这样，下一个数据便从下一个地址读出，而不必重新设置读FIFO/传感器RAM命令。

在键盘工作方式中，由于读出操作严格按照先入先出顺序，因此，不需使用这条命令。

（4）读显示RAM命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0其中：D7、D6RAM 地址。

AAAA（D3、D2、D1、D0）用来寻址显示RAM中的存储单元。

由于位显示RAM中有16个字节单元，故需要4位寻址。

AI（D4）为自动增量特征位。

AI=1时，每次读出后地址自动加1，指向下一地址。

（5）写显示RAM命令命令格式：其中：D7、D6、D5=100为写显示RAM命令字的特征位。

在写显示RAM之前用这个命令字来设定将要写入的显示RAM地址。

AAAA（D3、D2、D1、D0）为将要写入的显示RAM中的存储单元地址。

AI（D4）为自动增量特征位。

AI=1时，每次写入后地址自动加1，指向下一次写入地址。

（6）显示禁止写入/消隐命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0其中：D7、D6、D5=101为显示禁止写入/消隐命令特征位。

IW/A、IW/ B（D3、D2）为A、B组显示RAM写入屏蔽位。

当A组的屏蔽位D3=1时，A组的显示RAM 禁止写入。

因此，从CPU写入显示器RAM数据时，不会影响A的显示。

这种情况通常在采用双4位显示器时使用。

因为两个四位显示器是相互独立的。

为了给其中一个四位显示器输入数据而又不影响另一个四位显示器，因此必须对另一组的输入实行屏蔽。

BL/A、BL/ B（D1、D0）为消隐设置位。

用于对两组显示输出消隐。

若BL=1，对应组的显示输出被消隐。

当BL=0，则恢复显示。

（7）清除命令命令格式：其中：D7、D6、D5=110为清除命令特征位。

CF（D1）用来置空FIFO存储器，当CF=1时，执行清除命令后，FIFO RAM被置空，使INT输出线复位。

同时，传感器RAM的读出地址也被置为0。

CA （D0）为总清的特征位。

它兼有CD和CF的联合效能。

在CF =1时，对显示的清除方式由D3、D2的编码决定。

显示RAM清除时间约需160us。

在此期间状态字的最高位Du=1，表示显示无效。

CPU不能向显示RAM写入数据。

（8）结束中断/错误方式设置命令其中：D7①作为结束中断命令。

在传感器工作方式中使用。

每当传感器状态出现变化时，扫描检测电路就将其状态写入传感器RAM，并启动中断逻辑，使INT变高，向CPU 请求中断，并且禁止写入传感器RAM。

此时，若传感器RAM 读出地址的自动递增特性没有置位（AI=0），则中断请求INT在CPU第一次从传感器RAM读出数据时就被清除。

若自动递增特征已置位（AI=1），则CPU对传感器RAM 的读出并不能清除INT，而必须通过给8279写入结束中断/错误方式设置命令才能使INT变低。

因此，在传感器工作方式中，此命令用来结束传感器RAM的中断请求。

②作为特定错误方式设置命令。

在8279已被设定为键盘扫描N键轮回方式以后，如果CPU 给8279又写入结束中断/错误方式设置命令（E=1），则8279将以一种特定的错误方式工作。

这种方式的特点是：在8279的消抖周期内，如果发现多个按键同时按下，则FIFO状态字中的错误特征位S/E将置1，并产生中断请求信号和禁止写入FIFO RAM。

上述八种用于确定8279操作方式的命令字皆由D7D6D5特征位确定，输入8279后能自动寻址相应的命令寄存器。

因此，写入命令字时唯一的要求是使数据选择信号A0 =1。

5）8279的状态字及其格式8279的FIFO状态字，主要用于键盘和选通工作方式，以指示FIFO RAM中的字符数和有无错误发生。

其格式为：其中：Du（D7命令尚未完成时，Du=1，此时不能对显示RAM写入。

S/E（D6）为传感器信号结束/错误特征位。