1　P80C592芯片簡介

P80C592是PHILIPS公司采用先進的COMS工藝制造的高性能8位單片機。該單片機的指令集與80C51 完全兼容，但在80C51標準特性的基礎上又增加了一些對于應用具有重要作用的硬件功能。P80C592是P8XC592的無片內ROM版本，是現(xiàn)有P8XC522和Philips CAN控制器PCA82C200功能相結合的產物。該器件具有下列特性：

●帶有80C51中心處理單元(CPU);

●帶2×256 B的片內RAM，外部可擴展至64kB;

●具有兩個標準的16位定時器/計數(shù)器;

●新增一個包括四個捕捉和三個比較寄存器的16位定時器/計數(shù)器;

●具有8路模擬量輸進的10位ADC變換器;

●帶有兩路分辨率為8位的脈沖寬度調制輸出;

●具有兩級優(yōu)先權的15個中斷源(可以有2～6個外部中斷源);

●具有五組8位I/O端口和一組與ADC模擬量輸進共用的8位輸進口;

●帶有與內部RAM進行DMA數(shù)據傳送的CAN控制器;

●內含具有總線故障治理功能的1Mbps CAN控制器;

●VDD/2基準電壓;

●具有與標準80C51兼容的全雙工UART模式;

●帶有在片監(jiān)視跟蹤定時器(WDT);

●時鐘頻率為1.2MHz～16MHz。

圖2 顯示通訊模塊的外部存儲器擴展電路

2　顯示通訊模塊的結構設計

基于CAN總線的顯示通訊模塊的結構框圖如圖1所示，該模塊采用以帶有在片CAN的微處理器P80C592為核心設計的液晶接口電路，并采用大規(guī)模液晶顯示屏DMF50081NB-FW作為顯示設備，同時選用SED1330作液晶控制器，從而實現(xiàn)了友好的人機對話界面。

該顯示通訊模塊包含1顆支持CAN總線的產業(yè)級CPU(P80C592)，該CPU通過CAN總線接收各數(shù)據采集處理模塊及其它功能模塊的8路振動信號數(shù)據、快速傅立葉變換等處理結果，并通過LCD(DMF50081NB-FW)顯示，同時可根據用戶指令進行FLASH電子盤存取，并通過通訊接口傳送至上位機數(shù)據分析治理軟件。此外，CPU還負責按鍵治理、人機交互、參數(shù)設置、系統(tǒng)組態(tài)、時鐘設置、數(shù)據暫存、對外通訊、環(huán)境溫度監(jiān)測等功能的控制。

該顯示通訊模塊以DMF50081NB-FW作為顯示設備，以SED1330作為液晶顯示控制器，并且用外擴的32kB的數(shù)據存儲器RAM(62256)作為外擴的字符發(fā)生器。另外，該模塊還設計了一個鍵盤電路，用以實現(xiàn)用戶對儀器的各項操縱。模塊所帶的一塊40Mbit的FLASH電子盤可用來實現(xiàn)小規(guī)?，F(xiàn)場數(shù)據的存取以及軟件的在線升級。由于系統(tǒng)要求進行時鐘設置，因此在顯示通訊模塊中還用DS1302時鐘芯片設計了一個時鐘電路。

3　外部存儲器擴展電路

該顯示通訊模塊以P80C592為主控制器，同時借助于單片機的P0、P2口和8位數(shù)據總線方式來擴展32kB程序存儲器EPROM(AT29C256)、128kB數(shù)據存儲器RAM(628128)以及4Mbit的FLASH電子盤(29F040)。其電路原理圖如圖2所示。由于外部存儲器的總量超過了64kB，因此，選用GAL16V8譯碼器來實現(xiàn)P80C592對各個存儲器的邏輯控制。

3.1 32kB程序存儲器AT29C256

由于P80C592沒有片內ROM，因此必須用外擴的程序存儲器來存放系統(tǒng)的主程序，其存儲器系統(tǒng)如圖3所示。其中AT29C256讀出時作為程序存儲器，占用的是程序存儲器0000H～7FFFH空間;寫進時(升級程序時)作為數(shù)據存儲器，占用的是數(shù)據存儲器0000H～7FFFH空間。當A15(P2.7)為1時，該器件處于寫保護狀態(tài)，而在A15為0時，即可寫進數(shù)據。主程序的大小在10kB左右，加上容錯及冗余設計等因素，總的程序容量也在16kB以下。由于目前市場上32kB以下的EPROM已不易買到，且價格相差無幾，再加上考慮到將來系統(tǒng)的在線升級，因此，系統(tǒng)采用了32kB的EPROM，由于大容量的EPROM有利于系統(tǒng)的升級和芯片的重復利用。

3.2 128kB數(shù)據存儲器RAM(628128)

實際上628128數(shù)據存儲器RAM與4Mbit FLASH電子盤(29F040)復用8000～FFFH地址空間。當GAL16V8的RAM(F5腳)為0時?選擇RAM有效。該器件在讀出時，既可作為程序存儲器(MOVC讀)，又可作為數(shù)據存儲器(MOVX讀);寫進時則只能作為數(shù)據存儲器(MOVX寫)。此外，通過P80C92的EA15(P1.0)、EA16(P1.1)可將RAM分成32kB的4個區(qū)， 以便于數(shù)據的存取。當GAL16V8的RAM.RD(F7腳)為0時，即可讀取RAM的數(shù)據;而當GAL16V8的RAM.RD(F7腳)為1時，則表示可以往RAM中寫數(shù)據了。

3.3 4Mbit FLASH電子盤(29F040)

對于便攜式振動分析系統(tǒng)來說，保存現(xiàn)場的數(shù)據對將來的分析是非常重要的。因此在通訊顯示模塊外擴展了4Mbit的外設29F040。29F040是一塊4Mbit(512k×8bit)、5.0V電壓供電的FLASH存儲器。它的訪問時間為55ns～150ns，答應微處理器無等待處理。它具有獨立的片選信號(CE)、寫使能?WE　和輸出使能(OE)控制，同時具有可變塊擦除結構，它內含8個64k字節(jié)的扇區(qū)(如圖4所示)，并具有單個扇區(qū)、多個扇區(qū)、整個FLAH擦除功能;另外，它還具有單個扇區(qū)、多個扇區(qū)保護功能。8個扇區(qū)由地址線A16～A18來區(qū)分(見表1)，而這三個地址線則分別由P80C592的P2.1～P2.3來控制。片選信號CE可由A15(P2.7)來控制。讀寫由GAL16V8的FLAH.WR(F6腳)來完成。

表1 29F040的扇區(qū)地址區(qū)分

扇 區(qū) A18 A17 A16 扇區(qū)0 0 0 0 扇區(qū)1 0 0 1 扇區(qū)2 0 1 0 扇區(qū)3 0 1 1 扇區(qū)4 1 0 0 扇區(qū)5 1 0 1 扇區(qū)6 1 1 0 扇區(qū)7 1 1 1

4　顯示通訊模塊的軟件設計

圖5所示是顯示通訊模塊系統(tǒng)軟件設計的總體流程。它主要完成三個功能：初始化、與數(shù)據采集處理模塊的CAN通訊、字符、圖形和漢字顯示。初始化功能主要是對SED1330、80C592、DSP TMS320C25進行初始化。與采集處理模塊的CAN通訊是在顯示通訊模塊和數(shù)據采集處理模塊的兩片80C592之間進行的，主要作用是通過CAN總線將初始化設置傳送到數(shù)據采集處理單元，并接收各采集處理模塊及其它功能模塊的數(shù)據和處理結果，同時根據用戶指令進行FLASH電子盤的存取等。字符、圖形和漢字顯示可為系統(tǒng)建立一個友好的用戶界面，并將數(shù)據、波形及處理結果顯示出來，以供現(xiàn)場職員參考和分析。這三個功能可以在各個相應的子程序中完成。

5　結束語

本文具體先容了PHILIPS公司的P80C592芯片的主要功能特點，具體先容了該芯片在顯示通訊模塊當中的具體應用。本文所述的顯示通訊模塊目前已經應用于便攜式旋轉機械振動分析系統(tǒng)，并且在多家電廠得到了成功的應用。實際應用表明，P80C592具有很好的推廣價值。