大容量闪烁存储器AT45D081及其在税控加油机中的应用

理,税控加油机必须达到国家要求的加油精度,并应显示每次加油的油价、加油量及加油金额，同时税控加油机也必须能够存储７年之内每天的加油记录,并提供查询接口。

为了满足税控加油机对数据存储的要求,存储器必须提供足够大的存储空间,且在掉电时不能丢失数据。同时应有较强的防数据误写功能以保证存储在存储器中税务数据的安全。基于多方面考虑?设计中选用了ＡＴ４５Ｄ０８１。

２．２ 税控加油机的功能结构

税控加油机主要由税控ＣＰＵ、主控ＣＰＵ以及其它一些外围设备组成。税控ＣＰＵ和主控ＣＰＵ之间是通过模拟的ＳＰＩ总线来通信的。主控ＣＰＵ通过ＳＫＨ向税控ＣＰＵ请求通信,税控ＣＰＵ通过ＳＫＬ作应答。通信数据先由一方放到双端口移位缓存中,然后通知对方到缓存中取数据。加油的工作过程如下,主控ＣＰＵ检测到提油枪信号后将向税控ＣＰＵ发出加油请求。如果税控ＣＰＵ允许加油,则一方面使能电机控制输入端Ａ,同时通知主控ＣＰＵ,主控ＣＰＵ接到通知后，立即使能电机控制端Ｂ,同时计算加油数据并通过ＳＰＩ协议总线传送到税控ＣＰＵ,再由税控ＣＰＵ驱动显示。当主ＣＰＵ检测到油枪挂起后,它一方面送出关电机信号,另一方面通知税控ＣＰＵ也送出关机信号。当然，主控ＣＰＵ也可以通过键盘向税控ＣＰＵ查询时间及其它信息。

２．３ 提高可靠性的设计措施

加油的数据由税控ＣＰＵ保存在ＡＴ４５Ｄ０８１中。为提高芯片的抗干扰能力，防止程序对芯片的误写，有效保护片内数据。硬件设计中采取了一些保护措施。其原理如下：

设ＣＳ为Ｑ０，ＲＤＹ为Ｑ１，ＣＰＵ的复位信号ＲＥ-ＳＥＴ为Ｃ。ＡＴ４５Ｄ０８１的复位信号ＲＥＳＥＴ１为Ｙ, 则Ｙ＝(Ｑ１Ｑ２)Ｃ。因此，当ＣＰＵ刚上电复位或由于主控ＣＰＵ运行出错(如程序跑飞)而使“看门狗”芯片ＭＡＸ８１３输出复位信号ＲＥＳＥＴ产生热复位时,系统迫使ＡＴ４５Ｄ０８１复位,同时禁止对该片的任何读写操作。当ＣＰＵ处于正常工作时,只有该片的片选信号有效,同时芯片处于就绪状态时,才允许对其进行访问,否则迫使芯片处于复位状态并禁止访问，这样就防止了外界对其进行误写,从而有效地保护了片内数据。

图3

２．４ ＡＴ４５Ｄ０８１的读写软件编程

ＡＴ４５Ｄ０８１有关引脚接线如图３所示,下面给出针对写缓冲区和连续读主存储器阵列命令的５１汇编语言软件编程。

;向缓冲区１写入数据

ｗｒｉｔｅｂｕｆ:

ｃｌｒ ＣＳ

ｍｏｖ ａ,＃８４ｈ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ ;送命令码

ｃｌｒ ａ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ ;送８位任意码

ｍｏｖ ａ,ｈｉ_ａｄｄｒ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ ;送高字节地址

ｍｏｖ ａ,ｌｏ_ａｄｄｒ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ ;送低字节地址

ｗｒｉｔｅｂｕｆ０:

ｍｏｖ ａ,＠ｒ０

;连续读主存储器阵列内容

Ｒｅａｄｍａｉｎ:

ｃｌｒ ＣＳ

ｍｏｖ ａ,＃６８ｈ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ ;送命令码

ｃｌｒ ｃ

ｍｏｖ ａ,ｌｏｐａｇｅａｄｄ

ｒｌｃ ａ

ｍｏｖ ａ,ｈｉ_ｐａｇｅ_ａｄｄｒａｄｄ;

;合成２４位地址的９～１８位

ｒｌｃ ａ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ;送前８位

ｍｏｖ ａ,ｈｉ_ａｄｄｒ

ｒｒｃ ａ

ｍｏｖ ａ,ｌｏｐａｇｅａｄｄ

ｒｌｃ ａ ;合成２４位地址０～８位

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ ;送第２个８位

ｍｏｖ ａ,ｌｏ_ａｄｄｒ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ ;送０～７位

ｃｌｒ ａ

ｍｏｖ ｒ３,＃０４Ｈ

ｒｅａｄｍａｉｎ０:

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ

ｄｊｎｚ ｒ３,ｒｅａｄｍａｉｎ０ ;送３２位无关位

ｒｅａｄｍａｉｎ１:

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｉｎ

ｍｏｖ ＠ｒ０,ａ

ｉｎｃ ｒ０ ;

;连续从指定的页及页内地址读出Ｒ２个数据

ｄｊｎｚ ｒ２,ｒｅａｄｍａｉｎ１ ; 送命令码

ｓｅｔｂ ＣＳ

ｒｅｔ

ＲｅａｄＳｔａｔｅ: ;读状态寄存器内容

ｃｌｒ ｆｍｃｓ

ＭＯＶ ａ,＃５７ｈ;

ｌｃａｌｌ ｏｕｔｃｏｍｍｏｎ

ｌＣＡＬＬ ｉｎｃｏｍｍｏｎ

ｓｅｔｂ ｆｍｃｓ

ｌｃａｌｌ Ｂｙｔｅ_ｓｈｉｆｔ_ｏｕｔ; 连续从Ｒ０指定的地址写入Ｒ２个数据到ＢＵＦＦＥＲ１

ｉｎｃ ｒ０

ｄｊｎｚ ｒ２,ｗｒｉｔｅｂｕｆ０

ｓｅｔｂ ＣＳ

ｒｅｔ

３　结束语

本文设计的税控加油机已通过国家税控认证及电磁兼容试验认证。产品投产５年来，运行一直稳定可靠，各项指标均达到国家要求标准。尚未发现存储在ＡＴ４５Ｄ０８１中的数据出现丢失和异常现象。