基于单片机的存储测试电路

李杨华

【摘要】存储测试技术八十年代中期开始兴起的，建立在超大规模集成电路和计算机技术的基础之上，是与现代科学技术密切联系的现代测试技术。本文根据实际情况，具体分析了利用单片机实现对存储电路的控制。

【关键词】单片机；存储测试技术；存储芯片

1、 引言

近年来，在我国学习和应用单片机的热潮始终不减，特别是MCS-51系列。这是由单片机的特点决定的。实际上，从应用通用数字集成电路系统，到广泛应用单片机，是我国电子设计在智能化应用水平上质的飞跃。据统计分析，单片机的销量到目前为止依然逐年递增，而且在很长一段的时间内，单片机依然会是电子设计的主角。大量的外围芯片和接口电路使得单片机应用系统的设计变得简单而且快捷，新型单片机的上市和高级语言的支持进一步延长了单片机的寿命。且长期稳定的发展和使单片机性价比非常高，而且积累了大量的资料并拥有了大量的工程技术为员。

2、存储测试技术

存储测试是指在对被测对象无影响或影响在允许范围的条件下，在被测体内置入微型数据采集与存储测试仪，现场实时完成信息的快速采集与记忆，事后回收记录仪，由计算机处理再现测试信息的一种测试技术。

存儲测试系统一般是把传感器、适配放大器、A/D转换器、控制电路接口电路以及电源集合在一起的微型花测试系统，它具有微小体积、能耐高的冲击加速度、较高的环境压力、微功耗、校准方便、而且不需要引线，在被测物体工作中把信号记录下来，然后回收装置，用计算机读出和数据处理等特点。

作为一个系统，存储测试系统还具有整体性、目的性、层次结构等一般系统的特征。它包含下列基本要素：转换被测参数，最小限度影响被测对象的传感器或信号接口模块、快速数据采集与存储记忆、长时间信息保持单元、与计算机交换信息的接口电路、保证电路系统正常工作的环境保护器、方便回收的位置指示器。

存储器是测试系统的核心元件，那么就要求：存储速度快，存储容量大、易擦易写，功耗低、数据能在较长时间内保存、器件具有良好的抗冲击性能。

3、单片机8051芯片

单片机控制A/D的读写、数据存储。单片机采用MCS-51系列单片机的8051。8051芯片的主要特征包括：

①64K程序存储地址空间和64K数据存储地址空间；

②4K字节的片上程序存储器和128字节的片上数据RAM；

③8-bit最优化的用于控制应用程序的CPU；

④两个16-bit的定时/计数器；

⑤通用异步接收发送器

⑥具有两个优先级的5个中断源，32个双向工//0口；

⑦一个片内振荡器；

⑧广泛的布尔处理能力 （相当于一个1-bit CPU）。

MCS - 51系列单片机由8个部件组成，即微处理器（CPU） ，数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）C其中8031无片内程序存储器）、I/0口（P0，Pl， P2， P3）、定时＼计数器、串行口、中断系统以及特殊功能寄存器SFR（Special Function Register）。微处理器由运算器和控制器组成，主要包括累加器（ACC ） 、8寄存器、临时存储器（TEMP1， TEMP2）、算术逻辑单元等。

3.1存储器

MCS-51系列单片机存储器可划分为五类： 程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器。

3.2控制器

控制部件是单片机的中枢神经，以主振频率为基准，控制器控制CPU的时序，对指令进行译码，然后发出各种控制信号，将各个硬件环节组织在一起。

3.3运算器

运算器包括算术逻辑部件ALU、位处理器、累加器A、寄存器B、暂存器、以及程序状态字寄存器PSW等。该模块的功能是实现数据的算术运算、逻辑运算、位变量处理和数据传送等操作。

3.4定时器/计数器

MCS-61系列单片机有两个可编程定时器/计数器，即定时器/计数器它们各具有两种工作模式（定时器模式和计数器模式）和4种工作方式（方式0，方式1、方式2、方式3） 4种工作方式中，前三种方式对两个定时器/计数器都是一样的。

3.5串行口

MCS - 51系列单片机内部有一个功能很强的全双工的串行口，该串行口有四种工作方式，波特率可以由软件设置，由片内的定时器/计数器产生。

4、 用单片机控制存储器

本设计系统采用的存储器芯片是N02L163WC2A。N02L163WC2A存储器是一种128KW的静态随机存储器芯片，为24线的双列直插式器件，具有17位地址线（A0至Al6）、16位数据线（D0至D15），六条控制线（CE1/、CE2片选、WE/写信号、UB/高电平信号、LB/低电平信号）。它在工作时要由地址线给出存入或读出的地址，再给出片选和读写信号，才可以从数据线读写数据。在时序上，片选信号要比读写信号有一定的延迟，以保证N02L163WC2A正常读写，本电路中利用R13和CS组成的RC电路使N02L163WC2A片选信号比写信号延迟了400ns，。另外RC延迟电路的设立还大大降低了存储器的功耗。计数器4040和4024组成地址发生器，用以产生N02L163WC2A中读写单元地址。

用8051单片机控制存储器N02L163WC2A。。因为单片机8051只能接16根地址线。故地址引脚A16与P10相连，通过编程控制A16，即控制存储器N02L163WC2A的存储容量，A0——A7由地址锁存器74ALS373锁存后的输出Q0——Q7相连，A8——A15与8051的P2口P20——P27相连。N02L163WC2A的低12位数据线与8051数据总线P00——P07经过两个三态门74ALS244的12位输出相连，N02L163WC2A高4位数据线接低。WE/写信号与8253计数器2的输出相连。CE/片选信号、UB/高电平信号、LB/低电平信号接地。CE2片选由单片机8051系统时钟控制。控制数据输出/输入信号OE/由单片机串行口输出端TXD控制。当CE2高电平、WE/低电平、OE/高电平存入存储器数据。

5、 结论

以上是用MCS - 51系列单片机8051实现对存储器控制电路的设计和分析，由于单片机集成度高、体积小，非常适合对体积要求较高的场合。

参考文献

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