贝利SPNPM22

发布时间：2019-08-14 06:58:52

ABB 贝利SPNPM22

如今，电子技术发展迅猛，尤其是单片机已广泛地应用于通信、交通、家用电器、便携式智能仪表和机器人制作等领域，产品功能、精度和质量均有大幅度提高，且电路简单，故障率低，可靠性高，价格低廉。在单片机的某些应用中，如果不对系统的外部SRAM进行扩展，就不能满足系统设计的要求。因此如何扩展、扩展什么类型的芯片、扩展的容量多大就成为值得考虑的问题。这个问题解决的好与坏直接关系到项目的成败。本文介绍在AVR ATmegal28中如何实现扩展掉电数据不丢失的512 KB SRAM的方案。

　　1 系统硬件结构

　　单片机采用的是Atmel公司生产的ATmegal28，其引脚排列如图l所示。ATmegal 28单片机为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器，凭借先进的指令集以及单周期指令执行时间，其数据吞吐率高达1MIPS/MHz，可以缓解系统的功耗和处理速度之间的矛盾。AVR单片机内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器，所有的寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的复杂

指令集微处理器高10倍的数据吞吐量。ATmegal28单片机内置：128 KB的在系统可编程Flash程序存储器，具有在写的过程中还可以读的能力，即同时读写(RWW)；4 KB的EEPROM；4 KB的SRAM；53个通用I／O端口线；32个通用工作寄存器；实时时钟(RTC)；4个灵活的具有比较模式和PWM功能的定时器／计数器(T／c)；2个UJSART；面向字节的两线接口(TWI)；8通道10位ADC；可选的可编程增益；片内振荡器的可编程看门狗定时器；串行外围设备接口(SPI)；与IEEEll49．1规范兼容的JTAG测试接口，此接口同时还可以用于片上调试；6种可以通过软件选择的省电模式。

ATmegal28引脚排列图

　　SRAM接口电路由锁存器74AHC573D和BS62LV1006SIP55组成，如图2所示。XRAM接口的工作频率很高，当系统的工作条件高于8 MHz@4 V(4 V电源电压，8 MHz工作频率)和4 MHz@2．7 V(2．7 V电源电压。4 MHz工作频率)时，要小心地选择地址锁存器。此时，典型的74HC系列锁存器已经无法满足要求。XRAM接口与74AHC系列的锁存器相兼容。BS62LV4006SIP55是BSI的高效率、低功耗CMOS静态随机访问存储器，能适应2．4～5．5 V的大范围工作电压，具有典型CMOS的高效率低功耗特性；在3．0V/25℃的条件下电流为0．25μA，在3．0V／85℃的条件下，最长访问时间为55 ns。通过片选CE信号、输出使能OE信号和三态输出驱动，可以很方便地进行SRAM扩展。当BS62LV4006SIP55处于未片选状态时，它具有自动降低功耗的特性。

SRAM接口电路由锁存器74AHC573D和BS62LV1006SIP55组成

　　掉电数据保护电路由SA56600-42D接口电路、DS1302ZN接口电路和预警比较电路组成，电路原理图如图3所示。SA56600-42D是Philips公司生产的为保护SRAM中数据的集成芯片；DS1302ZN则是DALLAS公司生产的实时时钟(RTC)，但它还具有可编程控制的充电器的功能，通过第8脚能为锂电池进行控制充电；预警比较电路有保护现场数据的作用，当外部电压低于10V时，模拟比较器就会触发中断，从而把现场数据保护到外扩SRAM或EEPROM中。

电路原理图

　　2 工作原理

　　在主函数main()中，对I／O口、计时器、A／D转换器、模拟比较器、RTC DSl302和外扩SRAM等进行初始化。对外扩的SRAM进行访问时，通过PD5～PD7确定页面地址，再根据A口、C口的第二功能访问外部SRAM的指定地址，这部分在程序清单中有简单的例子。有一点要注意，外部存储器映射到内部存储器之后，在缺省条件下MCU只能访问每页的60 KB外部存储器(地址00000～0lOFF为内部存储器所保留)。然而，可以利用屏蔽高位地址的方法来访问整个64 KB外部存储器。这点对于跨页访问要特别注意。

　　在计时器中断程序中，每隔一段设定的时间就要调用一次A／D转换，以获得锂电池的电压。在A／D中断处理函数中对获得的锂电池电压进行处理。如果获得的锂电池的电压低于一个设定的值，则调用DSl302的90H命令对锂电池进行充电；如果锂电池电压高于设定的值，则调用DSl302的91H命令，获得寄存器对应TCS3～TCSl位的值，判断DS1302是否对电池充电。如果在充电，就凋用DSl302的90H命令，结束对电池充电。

　　当预警比较电路中ATNl的电压低于AIN0时，触发模拟比较器中断。在此中断处理函数中把内部SRAM的数据备份到外部的SRAM或者EEPROM中，从而防止因外部电源掉电造成数据丢失。

　　当外部电源掉电或恢复供电时，SA56600-42D会自动切换外扩SRAM的供电。在外部电压低于4．2 V时，SA56600-42D会使外扩SRAM处于未使能状态，使SRAM不能访问；在外部电压低于3．3 V时，SA5660042D会自动切换到锂电池为外扩SRAM供电，达到保护外扩SRAM中数据的同的；在外部电压高于4．2 V时，SA56600-42D会自动切换到主电源为外扩SRAM供电。

　　3 本系统的优点

　　①使用高性能RISC架构的AVR ATmegal28单片机，从硬件上克服了传统单片机在处理能力、外围接口能力上的不足，可以实现复杂的程序控制。

　　②外扩SRAM达到512 KB，突破了传统的64KB寻址范围的限制。这对单片机来说有很重要的现实意义。

　　③外扩SRAM且实现掉电数据保护功能。相对于扩充EEPROM的系统，本系统的反应要快很多。

　　④应用本方案，在某些应用方面就不需要使用ARM微处理器，从而达到降低系统成本和开发难度的目的。

　　程序清单见本刊网站www.mesnet.com.cn——编者注。

　　结语

　　采用本系统的扩展外部SRAM的方案，既能保证系统的响应速度，又能保证数据的安全性。本设计方案具有硬件结构简单、成本低等优势，在显示、语音、交通控制和智能化停车场管理系统等方面，具有一定的参考价值。经在某停车场智能管理系统中的实际运行，证明该设计方案是成功的。

Bosch-Rexroth 7HSR 10-35/01C FE/ZN12C

DSG 56-M

KF47 DT80K4/BMG/TF

Siemens 6GF9002-1CC

NR41193121/JB2HXRC523M NEU

VT3000S36

KFG3-5W1-M-S2+924

PARKER/DENISON 4D03 3B07 0303 24C1G0Q 15 026-62796-H

Rexroth 4 WE 10 G33/CW 230N9K4

HDUR-40-100-2-G-BL3-SP

P0852661 Industrie Steuerung BAB 23563

1.2-050-300-W1-000/S102

INDRAMAT TDM 1.2-100-300-W1-000/S102

Allen Bradley OSAI OS 5006

Allen Bradley OSAI OS 5441

HIUC-50-100-2A-GR-SP1771

HIUC-50-100-2A-GR-SP1770

HDUC-40-100-IH-SP1772

HDUC-40-80-BL3

HFUC-45-120-2A-GR-SP2352

HIUR-25-100-2-GR-SP1773

Siemens 6FX1136-3BA00 Sinumerik 6FX1865-3BX01-6E

SIEMENS 6SC6140-0FE00

B&R 4PP045.0571-K07

VITRONIC 83162

KRONES P03-CPU/26

Siemens 6FC3984-1FD

45S00ST für Siemens S5 E

JAPMC-CM2300

Sunfab M-047 WN 14 BFS

Ferrocontrol NG-24 V

HY-LLKLP-M-04.05

WS 485-01-10

VLT3011 175H7405

ABB 07 KR 220 GJV3 0724 15 R1 SPS ABB

ABB 07 KR 220 GJV3 0724 15

LS XP50 XP50-TTA/DC

LG PMU-530TTS

29040-QA21-0001/0011

MOXA IMC-101-S-SC-T V2.3.1

LEUZE MA 41 DP-K / 50033638 / 18-36V DC /

SIEMENS G-Mot. 1BA6265-6NA

BSE250.25/16.01.4.201.150 ART057204

KFG1-5W2-M+924

ELG3-0570P521

NSK W4007G-116PYK1-C5

Rexroth 4 WE 10 E32/CW 220N9K4

Rexroth Mannesmann 4 WE 10 E32/CW 220N9Z4

MFZP-2/2.5/P/80/40/RV6

MC07B0008-5A3-4-00

DE-STA-CO 70104-1 039-104-000DE

Allen Bradley OSAI OS 5001

Allen Bradley OSAI OS 5401

Allen Bradley OSAI OS 5005

Allen Bradley OSAI OS 5431

2TT1005CDN00T 7LPIP922B311_1 S

HIUC-40-100-2A-GR-SP1772

HDUR-40-128-2-G-BL3-SP1012

DESTACO 858-E

RH-M 1000 D53 1 P102 Wegsensor RHM1000MD531P102

SIEMENS SINUMERIK 6FX1121-4BM02

SIEMENS SINUMERIK 6FX1121-4BE01

Janitza - UMG 507 EP 5215015 UMG507EP

FR-E540-1,5K-EC

M40S-034003AA0 +M40E-034023RB0 +UE403-A0930

SMT SWISS CNC 571-042-016

SMT SWISS CNC 571-048-008

SMT SWISS CNC 571-046-002

N-2304-1-F00AA

KTR ROTEX 65/Stahl/95/1/8

FRONIUS TR 2100

MR-J3-60B

Q02HCPU

FR-D740-160-EC

DC 2340

CHI2-50 A-W-G-BUBV

LXM15LD21M3

mayr ROBA-contitorque 2/150.100

Jenaer Antriebstechnik ECOVARIO 414 AR-BJ-000-000

SIEMENS 6ES7 315-2AG10-0AB0

ECPU10-1

2BH1400-7AH21-ZN03

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A16B-1310-0010-01

GILDEMEISTER 0.860.204-59.1 B32

SIEMENS Simoreg 6RA 8211-2AA0

SIEMENS 6SC6140-0FE01

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MR-J3-200B4

NZM3-XR208-240AC

NZMB2-4-A200/125

GT 1555-QSBD GT15-J7 1E71-100

GT 1555-QSBD / GOT 1000

Siemens 6FC3984-1FC

ASM WS10-750-420A-L10-SB0-D8

KUKA SY-71ZB

Siemens 6GK7 443-1GX11-0XE0 E:03

SGDH-04AE

LE12-140-MO

FBUR-1

WILO 502 124 398

Allen-Bradley 22A-D8P7N104

Plasser & Theurer HY-701-N-14-L

LEUZE 200/120.1-20 + 2-20

C20-CPU84-E

SIEMENS 6ES7 431-0HH00-0AB0 Simatic S7 // E-Stand-1 // 6ES7431-0HH00-0AB0

HEIDENHAIN ROD 466 1024 30B10-2B

WAF20 DT71D4 MM03C-503-00

Siemens 1LA7130-4AA61

SCHIELE IMM 40 Art.No. 2.420.310.42

REXROTH VT5005 S13 R5

KF47 DRS71M4BE1/TH

AHP Merkle BZ-500.63/40.77.201.063 V

6FX1121-4BD02

P2871890

KD 4,045,877

HDUA-20-80-2-GR-SP0811

SICK 30-FGS FGSE1500-21 1012616 FGSS1500-21 1012617

Neu eingestellt Janitza - UMG 507 E / EL UMG507

WA20/TDRS71S4BE05/MM05

RF27 DRS71S4BE05/MM05

R17DT71D4/BMG/MM05

6FX1120-4BB02

GILDEMEISTER 0.652.586-44.0 C85

GILDEMEISTER I64 0.860.227 / I/O.ADR.CO

VLC-60 880-1650

MDX61B0008-5A3-4-00 + BW090-P52B

KOGANEI AFDPG-18-JB

S67 R37/A

Keyence SJ-F035 + SJ-F300

OMRON CJ1G-CPU45H

SMC IZD10-110

SCHUNK SRU 35.2 / 30033608

SER397/4L7SM0CO

INZE37/2 390-00140-0 BAU + INZE37/2 390-00140-0

1FK6100-8AF91-1ZZ9-ZS49

FPZ K04

C79040-A430-C042-04-87 C79458-L2197-A1

ABB T4C38 R6124

RHM0900MD531P102

RS442G R1111

BZ-320.40/25.88.201.150

ROEMHELD 1546111

INDRAMAT TDM 3.2-20-300-W0

S0950.100-RS1/2-125-ST-1200-F.A.I.

SAIA Burgess PCD2.M177

TR Electronic CDV 58M-0002

SLA25-T + SLA25-R

6SC6100-0GA12

DFP-80-80-PPV-A 186757 V808

Q68DAVN

MELSEC-Q Q173PX

Indramat TVM 2.1-50-220/300-W1-220/380V

Dreiha 001.602.A 12V

SCHWARZER K11R 132 M4

Siemens Simatic 6ES7 151-8AB01-0AB0 ET200S, IM151-8 P

ATS48D32Q

6GK7 343-1EX20-0XE0 // 6GK7343-1EX20-0XE0

H05VVC4V5

KUKA MFC 1.08 + DSEAT 0.3

KUKA MFC 1.05 + DSEAT 0.2

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MM11D-503-00

MM05C-503-00/STERN

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Festo CPV-14-VI 18210 10P-14-8C-C2-R-Z-4DS2Dl+

BLZMS2-251-3-50/32/60.00-206/M1

RF27 DR63L4/BR/TH/EH1C

GILDEMEISTER 0.860.625-50.0 PE8

6GK7443-1GX11-0XE0

BMC30/135kB Art.-Nr. 69-350-075

MM11C-503-30

SA57/T-DT80K4/BMG/Z

RH-M 0800 D53 1 P102

SIEMENS 6SC6130-0FE01

Allen-Bradley 22A-D6P0N104

ATV312HU15M2

Sütron BT5N / 061033 HS00067A

Siemens 3VL3725-1DC33-8CA0

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Siemens 6FX1113-2AA01

GILDEMEISTER 0.650.847-56.1 032

WA20/TDR63L4/BR/EH1C

SIEMENS 6SC6170-0FC00

A03B-0801-C127

BK-G10

SGMAS-01ACA2B

SD340

WA30/TDT80K4/MM07/BW1

W30 DT80K4/MM07/BW1

CJ1G-CPU42H

LP 090-M02-15-111-000

KUKA 1FK6081-6AF71-1ZZ9-Z S47

Weld Fase 332R

KUKA 339.89 / 339-89.228

STEMA G125.426-008

ECNT40-0

MY2H16G-400H

ABB 6413300 T6 1031 E19

N12-1000

CPM223-PR0105

6SE6440-2UD23-0BA1

Siemens C79040-A430-C35-02-87 C79040-A430-C35-04-85

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