本地大数据量存储系统.doc

毕业设计（论文）题目本地大数据量存储系统英文题LocalGreatDataMemorySystem学生姓名专业自动化班级指导教师二零零六年六月毕业设计（论文）摘要1I摘要本研究的目的是设计一个具有大容量的本地存储系统，容量大于64MB以上，可以实现热插拔，要求通信引脚少，功耗低，使用方便，类似于常用的U盘，便于携带。本设计采用MSP430F149单片机作为核心芯片，配以SMARTMEDIA卡作为存储卡，电源电路部分用TPS76033芯片，复位电路部分使用MAX809STR芯片。将单片机，存储卡，复位电路，电源电路构成一个完整的系统，这就是该设计的硬件部分。软件部分使用分时复用技术巧妙地分配存储阵列的地址，这样就解决了读，写，擦除时遇到的I/O输入输出端口不够用的问题。经过研究，使用以上硬件完全可以达到本地存储大数据量的目的，并且有功好耗低，体积小，处理速度快等诸多优点。该设计使得存储数据的方式变的灵活多样，解决了一般方法扩充方法所达不到的海量存储的效果。该设备可以应用在多方面，提高了人民的生活质量。关键词MPS430F149单片机；SMARTMEDIA卡；存储阵列毕业设计（论文）摘要IIAbstractThisresearchgoalisdesignsonetohavethelargecapacitylocalmemorysystem,thecapacityisbiggerthanabove64MB,mayrealizeinsertshotlypullsout,therequestcorrespondencepinarefew,thepowerlossislow,theeasytooperate,issimilartothecommonlyusedUplate,isadvantageousforcarries.ThisdesignusesMSP430F149monolithicintegratedcircuittotakethecorechip,matchesbytheSMARTMEDIAcardtookthememorycard,thepowercircuitpartwithTPS76033chip,repositionstheelectriccircuitparttouseMAX809STRchip.Themonolithicintegratedcircuit,thememorycard,repositionstheelectriccircuit,thepowercircuitconstitutesacompletesystem,thisisthisdesignhardwarepart.Thesoftwarepartusetimesharingmultiplyingtechnologyassignsthememoryarrayingeniouslytheaddress,likethissolvedread,writes,whencleaningmetI/Oinputtheoutputportinsufficientquestion.Aftertheresearch,usesabovehardwaredefinitelytobepossibletoachievelocalsavesthegreatdataquantitythegoal,andactivesconsumeslowly,thevolumeissmall,processingspeedquickandsoonmanymerits.Thisdesigncausesthestoreddatumthewaytochangenimblediverse,hassolvedthemassmemoryeffectwhichthegeneralmethodexpansionmethodcouldnotachieve.Thisequipmentmayapplyinvariously,improvedpeoplesqualityoflife.KeywordsMPS430F149monolithicintegratedcircuit；SMARTMEDIAcard；Memoryarray毕业设计（论文）目录III目录1绪论.12整体硬件模块.23硬件介绍.33.1系统描述.33.2MSP430F149单片机相关论述.33.2.1概述.33.2.2MSP430F149单片机的引脚及功能53.2.3MSP430149的端口.83.3SMARTMEDIA卡相关论述113.3.1SMARTMEDIA管脚定义123.3.2SMARTMEDIA的存储阵列的组织方式133.3.3SMARTMEDIA卡的操作模式143.3.4SMARTMEDIA卡的操作命令163.3.5读操作163.3.6写操作173.3.7擦除操作183.3.8电源电路193.3.9复位电路.203.3.10硬件图214软件设计.224.1控制线模拟.224.1.1端口初始化224.1.2ALE控制线的模拟.224.1.3CLE控制线的模拟.234.1.4WE控制线的模拟.234.1.5RE控制线的模拟.244.1.6CE控制线的模拟.244.2读操作.254.3写操作284.4擦除操作31结论.33致谢.34参考文献.35附录.36毕业设计（论文）绪论11绪论单片机的应用面十分广泛，它具有很多优点，但是，当遇到需要存储大量数据的时候，片内存储器就显得微乎其微了。扩展片外存储器有许多种方法，例如，硬盘，光盘，网络，U盘。为什么本次设计要做的是类似于U盘的smartmedia存储卡呢？smartmedia存储卡的好处不言而喻，首先，它的存储量不小，大于等于64MB，和存储量相比较而言，体积却很小，只是一块小小的芯片，可以嵌入任何办公娱乐设备中。其次，SMARTMEDIA卡与一般芯片在封装有所不同的是该卡不是采用管脚形式，而是采用金手指的形式，采用这样的形式使SMARTMEDIA卡在实际应用中能够非常方便地插拔，从而提高系统使用的灵活性。另外，SMARTMEDIA卡的功耗低，解决了户外使用频繁更换电池的麻烦。说了SMARTMEDIA卡的这么多好处，那为什么硬盘，光盘，网络不行呢？硬盘具有存储量大的明显优势，但是它不能热插拔，同时体积太大，又需要经常更换电池。光盘即使是可擦除式的也不方便，网络呢，存储量是可以无限扩充，但是存储的数据有可能被盗取或丢失。毕业设计（论文）整体硬件模块22整体硬件模块整个系统采用MSP430F149单片机进行控制，配以SMARTMEDIA卡进行存储，电源电路部分采用TPS70633芯片，复位电路部分采用MSP430F149芯片。把电源电路输出的3.3伏电压送到整个系统中所有需要供电的部分。复位电路中RST的输出端与MSP430F149单片机的复位信号输入端相连。MSP430F149单片机的控制线和I/O输入输出端口与SMARTMEDIA卡相连。硬件整体模块如下所示。整个系统中MSP430F149与SMARTMEDIA卡的关系是最重要的，读，写，擦除，操作就发生在这里。MSP430F149SMARTMEDIA卡（K9S1208V0M）WEREALECECLEI/O0I/O7Tps70633MAX809STRRSTGTAJ毕业设计（论文）硬件介绍33硬件介绍3.1系统描述在一些数据采集系统中，即需要将数据传送到相应的服务器，也需要将数据进行本地存储，进行本地存储的好处是可以将得到的数据进行本地再处理，也可以作为数据的备份。由于很多数据采集系统采集的数据量比较大，因此对系统的存储容量就有较高的要求，一般EPROM或者FLASHDE的容量达不到，而采用SMARTMEDIA卡就能很好解决问题。SMARTMEDIA卡具有以下特点：容量大。一般目前的SMARTMEDIA卡容量是64MB或者128MB，将来也许能达到更大的容量。处理灵活。SMARTMEDIA卡既可以通过单片机进行操作（读，写，擦除），也可以使用第三方提供的单独的SMARTMEDIA读写器进行操作，给系统增加操作的灵活性，加上SMARTMEDIA是采用座子的形式，SMARTMEDIA可以实现热插拔进一步增加系统处理的灵活性。接口简单。SMARTMEIA卡采用的是地址线和数据线复用的方式，也就是通过往SMARTMEDIA卡发不同的命令来完成相应的操作，并且它的地址数据是通过发不同的字节数（不同的SMARTMEDIA卡有不同字节的地址数）来完成寻址操作的。这样SMARTMEDIA卡与单片机的接口非常简单，同时也满足相同的硬件系统支持不同的容量的SMARTMEDIA卡，而不必因为不同容量的SMARTMEDIA卡要进行不同的硬件系统的设计。基于以上特点，采用SMARTMEDIA卡来作为存储介质。本设计介绍的大数据量本地存储系统选用三星公司的K9S1208V0M-SSB0来作为存储器，K9S1208V0M-SSB0是容量为64MB的SMARTMEDI，该系统的单片机采用MSP430F149，系统的设计主要针对大数据量采集存储的应用场合，也适合低功耗的应用场合。下面分别介绍系统的硬件设计和软件设计。3.2MSP430F149单片机相关论述3.2.1概述MSP430F149单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，它根据不同的应用提供不同的具体型号的单片机，以满足不同用户的需求。它具有16位RSIC结构，CPU