开题报告基于单片机的单总线存储器读写器设计.doc

毕业设计开题报告学 生 姓 名： 学 号： 学 院、系：信息与通信工程学院电气工程系专 业：自动化设 计 题 目：基于单片机的单总线存储器读写器设计指导教师: 2012 年 3 月 15 日毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一、本课题的研究背景及意义存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）,也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等，能长期保存信息。内存指主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据会丢失。1存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。2读写器分为接触式读写器，非接触式读写器，单界面读写器和双界面读写器以及多卡座接触式读写器。 读写器从接口上来看主要有：并口读写器、串口读写器材、USB读写器、PCMICA卡读写器和IEEE 1394读写器。前两种读写器由于接口速度慢或者安装不方便已经基本被淘汰了。USB读写器是目前市场上最流行的读写器。3 微控制器在国内有个通俗的名字单片机。当今世界，微控制器的应用范围几乎已经覆盖了人类生活各个方面。从宇宙飞船到儿童玩具，从汽车控制到家用电器，各行各业的产品中都能看到微控制器的身影。4目前世界上微控制器的产量已达到数亿片之多，且品种和产量还在与日俱增，可见其应用规模的巨大。众所周知，计算机有三大部件组成：中央处理器；存储器；输入/输出接口。单片机就是把这三部分做到一块芯片上。5单片机一词最早出现在20世纪70年代，现在国际上逐渐由微控制器代替。微控制器一词比单片机更准确的刻画了事物的本质，故单片机一词在国际上用的很少。6微控制器的研制属于高精技术，而微控制器的应用是普通技术。微控制器的种类和型号多种多样，制造商在世界上已经是星罗棋布。而对于使用者来说，微控制器则是一种可开发性好、功能极强的超大规模集成电路芯片。7在微控制器应用系统中，微控制器是系统的核心部件，系统中还会含有其他一些电路（如各种外围电路和专用电路，不过随着微电子技术的发展，这些电路正在逐步地集成于微控制器中）。所以关于微控制器的特性、型号、开发手段，了解的越多越迅速越好。8微控制器在软件的控制下，通过与其他电路的紧密配合来实现各种预订的系统功能。9系统是否可靠工作，能否充分发挥微控制器的功能，与这些电路的使用有极大的关系。这就要求微控制器应用系统设计人员必须掌握其他一些基本的电子电路系统的设计技术、调试技术等.10二、本课题研究现状目前，微控制器主要分为DSP、ARM和单片机。DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。11它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。但是，DSP却有如下缺点：需要模数转换;受采样频率的限制;处理频率范围有限;数字系统由耗电的有源器件构成；没有无源设备可靠。12ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。但是，ARM处理器也不可避免的存在一些缺点，这就导致本方案最终采用单片机作为核心控制器。13存储器的类型将决定整个系统的操作和性能，因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电，应用需求将决定存储器的类型(易失性或非易失性)以及使用目的(存储代码、数据或者两者兼有)。14另外，在选择过程中,存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。对于较小的系统，微控制器自带的存储器就有可能满足系统要求，而较大的系统可能要求增加外部存储器。为系统选择存储器类型时，需要考虑一些设计参数，包括微控制器的选择、电压范围、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的耐久性以及系统总成本。15综上所述，本次设计拟采用DS2430A单总线存储器。三、本课题要研究或解决的问题键盘单片机存储器1LCD存储器2 存储器n电源通过键盘输入数据，单片机读入键盘输入的数据，并将它储存在存储器中。当存储完成后，单片机读出储存在存储器的内容并且显示在LCD屏幕上。若显示的数据与输入的数据是一致的，那就表明读写器读写正确，设计目的达到预期要求。参考文献：1 陈继红，徐晨，王春明等.微机原理及应用（第二版）.北京：高等教育出版社，2011 2 胡蔷.微机原理及应用.北京：机械工业出版社，20113 张洁.通用串行总线的SD卡读写器的设计.韶关学院学报，2008,03:24李曹青.单片机原理及接口技术（第三版）. 北京：北京航空航天大学出版社，20085周立功.ARM微控制器基础与实践（第二版）.北京：北京航天航空大学出版社，20056张迎新.单片机（微控制器）原理及应用平装.北京:高等教育出版社，20097 林克明，陈羽，郭从良.微控制器系统原理与应用.北京: 科学出版社，20078孟庆明，惠力，朱洪海等.总线式单片机应用系统设计.山东科学，2005,05:19209 张炯，周密，吕紫旭等.微控制器架构、系统设计.北京：机械工业出版社，200910 王威等.HCS12微控制器原理与应用.北京:北京航空航天大学出版社，200711 黄仁欣.DSP技术及应用.北京：电子工业出版社，200712 贾志成.DSP技术原理及应用教程.北京：北京航天航空大学出版社，200813 周立功.ARM微控制器基础与实践（第二版）.北京：北京航天航空大学出版社，200514 王若成.基于计算机主存储器读写实验系统的二次开发与设计.英才高职论坛,2009,03:3415 刘江一，李刚.DS2430A 256位一线电可擦除只读存储器.电子质量，2002,01:316 姜波.射频卡读写器设计原理分析.信息技术，2010,10:217 陈兴荣，毛臻.基于Intel R2000的UHF RFID读写器的设计.现代电子技术，2011,23:5818 徐文达，刘欣然.智能卡读卡器的设计与实现.计算机工程与应用，1994,04:8919GOLABL OZSU MT.Issues in data stream managementJ.SIGMOD Record,2003,32(2):51420ARASU A,BABCOCK B,BABU S, Characterizing memory requirements for queries over continuous data streamsJ.ACM T rans On Database systems,2004,29(1):133毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：拟采用的研究手段基于单片机的单总线存储器读写器，就是设计一个读写器，具有对存储器进行读、写的功能，它不但要求实现对单一从机（点对点）和主机对多从机（点对多点）的读写功能，而且要具有数据校验等功能。因此，不但要提出单总线存储器读写器的设计方案，而且最好能够应用软件完成硬件电路原理图的设计，并且生成PCB板图，编写应用软件实现读写器对存储器的读写、组网读写和数据校验诸如此类的基本功能。本次设计，因为是针对单总线的存储器的读写，程序执行的时间问题是相当关键的。只有保证了严格的操作时间才能保证时序的正常进行。另一个关键性问题即是主机对多从机的读写功能，只有解决了这一问题，才能保证本次设计的顺利进行。毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：该同学查阅了大量参考文献资料，详细论述了本课题目前的研究和发展现状；并在初步掌握基本原理的基础上，针对存在的问题，提出了解决问题的思路方法，在理论上是可行的，并进行了方案的初步设计。文献综述所涉及到的原理、资料内容详实，准确可靠，为论文的进一步完成打下了坚实的基础。本课题是基于单片机的单总线存储器读写器设计。它涉及到了电路、模电、微机原理等多门学科，特别是在读写时序和通信协议等方面，则必须熟悉其工作原理及应用，特别是单点对多点的通信的问题。在硬件电路设计方面，由于要与PC通信或自成一个读写存储器的装置，且电路设计要