基于铁电存储器的双机串行通信技术.

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1、基于铁电存储器的双机串行通信技术..freeltran公司刚刚推出的一种新型非易失性存储器件，简称FRAM。与普通EEPROM、Flash-ROM相比，它具有不需写入时间、读写次数无限，没有分布结构可以连续写放的优点，因此具有RAM与EEPROM的双得特性，而且价格相对较低。现在大多数的单片机系统配备串行EEPROM（如24CXX、93CXX等）用来存储参数。如果用1片FRAM代替原有EEPROM，使它既能存储参数，又能作串行数据通信的缓冲器。2个（或多个）单片机与1片FRAM接成多主-从的I2C总线方式，增加几条握手线，即可得到简单高效的通信硬

2、件电路。在软件方面，只要解决好I2C多主-从的控制冲突与通信协议问题，即可实现简单、高效、可靠的通信了。3实例（双单片机结构，多功能低功耗系统）（1）硬件C78P458组成一个电池供电、可远程通信的工业流量计。78P458采用32.768kHz晶振，工作电流低，不间断工作，实时采集传感器的脉冲及温度、压力等一些模拟量；Hz晶振，由于它的工作电流较大，采用间断工作，负责流量的非线性校正、参数输入、液晶显示、与上位机通信等功能，它的UART用于远程通信。通信接口部分线路如图1所示，2个单片机共用1片I2C接口的FRAM（FM24CL16）组成二主一从

3、的I2C总线控制方式，资源与执行速度都非常有限的情况下，一个简捷有效的协议是非常重要的。下面具体介绍一种比较适用于单片机通信的协议，数据以包的形式传送。数据包结构：①包头——指示数据包的开始，有利于包完整性检测，有时可省略；②地址——数据包要传送的目标地址，若只有双机通信或硬件区分地址可以省略；③包长度——指示整个数据包的长度；④命令——指示本数据包的作用；⑤参数——需要传送的数据与参数；⑥校验——验证数据包的正确性，可以是和校验、异或校验、CRC校验等或者是它们的组合；⑦包尾——指示数据包的结尾，有利于包完整性检测，有时可省略。（4）通信流程首

4、先，要在FRAM里划分好各个区域，各个单片机的参数区、数据接收区等。然后，单片机可以向另一个单片机发送数据包，发送完毕之后通过向握手线B发送1个脉冲通知对方取走数据；接收方读取数据并进行处理后，向FRAM内发送方的数据接收区写入回传数据或通信失败标志，再向握手线B发送1个脉冲回应发送方。表3是单片机1启动1次与单片机2之间的通信的例子。如果需要单片机2发送的话，只需交换一下操作过程即可。表3步骤单片机1单片机2A线B线1总线空闲总线空闲112获取总线控制权其它操作013向FRAM内单片机2的数据接收区写入一包通信数据其它操作014向B线发送走个负

5、脉冲，通知单片机2，启动超时定时器其它操作0负脉冲5其它操作响应来自B线的脉冲，读取FRAM内数据接收区的内容（无须获取总线操作）016其它操作对数据进行处理后，向FRAM内单片机1的数据接收区写入回传数据或通信失败标志017其它操作向B线发送1个负脉冲，通知单片机10负脉冲8清超时定时器，读取数据区内容。如果失败可以做重发或其它处理；如果成功则拉高A线，释放I2C总线，1次通信工程结束其它操作119如果超时定时器溢出，说明单片机2没有响应单片机1的通知，可以做重发或故障处理4总结通过实践可知，以上方法是可行的。与其它方法相比具有发下优点：①简单

6、。占用单片机口线少（SCL、SDA、握手线A、握手线B）。②通用。软件模拟I2C主机方式，可以在任何种类的单片机之间通信。③高效。由于采用数据缓冲，可以在不同时钟频率、不同速度的单片机之间通信；读写数据时，可以I2C总线的最高速度进行，可以实现1次传送大量数据；在一个单片机向FRAM传送数据时，另一个单片机无须一一作出响应或等待，可以进行其它程序操作，提高软件工作效率。④灵活。通信硬件接口对于各个单片机是对等的，通过软件配置，每个单片机既可以根据需要主动发送通信，也可以只响应其它单片机的呼叫。⑤容易扩展。通过增加地址识别线，修改通信协议，即可做到

7、多机通信。以下是需要注意的①为了提高通信效率，握手线B最好使用中断端口，负脉冲宽度一定要满足速度较低单片机中断信号要求。如果没有中断的话应增加1条口线，用改变端口状态的方法通知对方，等待对方查询，而不是负脉冲。②向对方发送负脉冲时，应屏蔽自己的中断。③由于参数与通信缓冲区同时设在同一片FRAM内，要避免对参数部分的误操作。一个较好的解决办法是把参数存放在地址的后半部分（A2=1），在进行通信操作时，把FRAM的进行操作的。如果需要实时、频繁地读取FRAM中参数的话，请预先将参数读入RAM单元使用或另外增加专门存放参数的芯片。