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PSD芯片在火灾报警控制中的应用.doc

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PSD芯片在火灾报警控制中的应用.doc

文章来源上海消防网1PSD芯片简介PSD(ProgrammableSystemDevice)可编程的系统器件是WSI公司推出的基于自己独特专利技术的单片机外围器件,是第一种可由微控制器MCU配置的存储器系统,以提供在系统可编程(InSystemProgrammability简写ISP)的空白器件,并支持应用中重新编程(InProgrammability简写IAP)功能1。PSD器件发展是以Flash存储器的出现为分水岭,之前的产品以PSD3XX、PSD4XX、PSD5XX系列为主,之后的产品以PSD8XX、PSD9XX、PSD4XXX系列为主。PSD9XX是对应于8位单片机的较新产品,其主要性能2见表1。表1PSD9XX产品主要性能器件号I/O引脚GPLD输出引脚串行ISPJTAG/ISC口Flash主存储器4kbit8段第二Flash存储器kbit4段SRAMkbit电源电压PSD913F22719有1024256165VPSD934F22719有2048256645VPSD芯片都可用PSDsoftExpress软件100地配置,结合WSI公司的配套硬件FlashLINK写入器,可在短至7S的时间内把固件(程序和逻辑语句)编程到PSD系列器件中。PSD芯片的封装形式有PLCC塑料铅芯封装和PQFP塑料扁平封装两种。2PSD934F2的结构及主要特征2.1PSD934F2的结构3见图1图1PSD934F2系列器件中的外围应用功能示图1MainFlash为2Mbit的主闪速存储器(分为8个相等的扇区)。2ConcurrentFlash为256kbit的第二闪速存储器(分为4个大小相等的扇区)。364kbit的SRAM存储器。4具有19个输出的通用PLD(GPLD)可用来实现外部片选或组合的逻辑功能。5译码PLD(DPLD)用于选择内部存储器块的地址译码。68位页寄存器可使微控制器的地址空间扩大256倍。7内部可编程的电源管理单元(PMU)支持掉电模式的低功率模式。827个可以单独配置的I/O引脚。9内置的JTAG标准的串行口可对全芯片进行在系统编程。2.2PSD934F2的主要特征1通过JTAG在系统可编程(ISP)在系统可编程是指系统未执行程序期间,对PSD空白器件编程或对空白器件的重新编程(或擦除),在对PSD内部所有存储器(包括Flash、E2PROM、SRAM)编程过程中,整个系统内不需要MCU的参与。它解决了设计者与生产商所面临的主要问题,一是在第一次对存储器编程时能将固件输入Flash二是可建立预先编程器件的库存清单三是能够提高集成度,减少使用昂贵的插座,增加系统可靠性等。2在应用编程(IAP)在应用编程是指系统在执行程序期间,由于在PSD中存在两种独立的闪速存储器阵列,MCU可通过一片闪速存储器中的程序代码,对另一片闪速存储器进行编程(或擦除)。在应用编程的这种独特结构,可以方便地通过程序在不影响运行的情况下,对PSD闪速存储器进行程序修改工作。这样使设计者从以下这些问题中解脱出来,如对闪速存储器的同时读写,MCU可从执行代码的存储器中进行编程的分离的程序和数据空间当现场固件更新时,可将储存在程序空间的内容写入闪速存储器中,而MCU是不允许这样做的。3PSDsoftExpress晶片级的软件开发工具这个开发工具可以用ISP/IAP功能引导设计者通过设计步骤一步一步地完成一个嵌入式MCU的设计,选择好使用的MCU则只要点击鼠标进入PSDsoftExpress即可使你通过设计的其余部分,包括PSD的选择、引脚定义、可编程逻辑输入和输出、MCU存储器地址分配、ANSIC代码的产生和将MCU固件与设计合并等。464kbitSRAM可由一个外部电池来实现掉电保护。5可编程的电源管理单元自动地检测微控制器工作的空隙使PSD934F2置入掉电方式。6具有强大的保密功能,最大限度保护了使用者的知识产权。3PSD芯片在火灾报警控制中的应用设计PSD芯片因其较高的集成度、在系统中编程、在应用中编程的独特功能以及便利的软件开发,使得利用PSD器件系统设计方案,在增大程序存储容量、增加可靠性的前提下,还可以简化电路系统设计,缩短产品开发周期,降低产品成本等。PSD芯片在计算机应用、通信工具方面、工业及医学测控设备方面得到了广泛的应用,它在火灾报警控制器中也得到了应用,如上海凯伦消防设备总厂生产的JBLBKL4120Y等型号的火灾报警控制器都应用了PSD芯片。它的智能显示系统采用了二级CPU和PSD芯片的连接来实现的。3.1PSD芯片在智能显示系统中实现的功能见图2。图2智能显示系统的逻辑框图1320x240点阵式LCD的控制。用以显示控制菜单、报警图形等。2数码管及LED发光二极管的控制。用于显示各种状态指示如报警、故障、联动等信息。3状态开关量信号检测、指示等。4键盘输入管理,用于数据、命令等输入。5控制语音输出。用以输出各种操作及报警语音提示,方便使用者操作。6声响输出。主要有火灾报警音响、故障声响等。3.2PSD与CPU的接线图(见图3)图3PSD与CPU的接线图其中A口及C口用于键盘扫描、LED显示扫描。B口低4位输出语音提示的语素数据,而高4位用于控制4种不同的报警声。3.3器件配置1芯片资源的划分。第二Flash用于程序。主Flash中的5个扇区存放中文一、二级字库及ASCⅡ码字库,第6扇区用于存放系统配置参数及自定义字符串等,第7、8扇区用于存放语音语素数据。2嵌入式可编程器件PSD934F2的配置。PSD934F2芯片由PSDsoftExpress软件支持,它是一个在windows操作系统支持的下的软件开发工具。只需简单地用鼠标点击,设计者不需要进入硬件描述语言来定义PSD的引脚功能和分配存储器地址,可自动地对基于选定的微控制器接口进行配置,然后引导设计者一步一步进行配置,最终将代码和固件编程到PSD中去。对PSD934F2芯片的编程步骤如下★点击DEFINEPSDANDMCU/DSP进入下面的界面。在界面中CPU类型(INTEL80C32),PSD器件(PSD934F2、J型封装)及MCU参数等。然后按照步骤,依次完成★DEFINEPSDPIN/NODEFUNCTIONS,即对PSD934F2的各个引脚进行功能定义。★PAGEREGISTERDEFINITION,即对页寄存器所要用的位数及页面数量进行定义。★CHIPSELECTEQUATIONS,即对存储器的地址空间定义。经过上述的设计,一块空白PSD934F2芯片的各引脚均做出了明确的功能定义,且完成了与MCU的紧密结合。对内部的存储器结构及所需要的数据固化至芯片中。3.4程序设计1程序框图。系统软件主要由主程序、2ms定时中断程序和串行口中断程序3部分构成见图4。主程序主要用于处理状态信息的变化及执行各种输入命令。2ms中断程序主要用于键盘及LED的扫描及实时时钟、语音播报、报警声控制等外围器件的控制工作。串行口中断程序主要完成与外部接口的数据通讯工作。图4主程序框图2ms定时中断程序框图串行口程序框图3命令格式。根据实际使用要求,我们把显示的命令共分为八大类A光标控制B特殊功能设置C模拟显示D文本显示E图形、语音操作F其它操作G)LED操作H音响、状态操作。如光标上移一n行命令。格式ASCII码ESCAnFF十六进制码1B41nFF解释光标上移n行,横向不移动。当n缺省时,光标上移一行,横向不移动。如果光标已经位于最上一行时,将无法再向上移动。4命令编程。例如光标上移命令子程序A的编程LCDCMDAPOPDPHcursormoveup光标上移POPDPLMOVXA,DPTRINCDPLMOVB,ACJNEA,0FFH,LCDCMDA1MOVB,1SJMPLCDCMDA2LCDCMDA1MOVXA,DPTRINCDPLCJNEA,OFFH,LCDCMDAEXLCDCMDA2MOVA,BLCALLCSRMOVUPLCDCMDAEXLJMPLCDCMDEX

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