本地大數(shù)據(jù)量存儲系統(tǒng)

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 本地大數(shù)據(jù)量存儲系統(tǒng)英文題 local great data memory system 學生姓名 專 業(yè) 自動化班 級 指導教師 二零零六年 六月畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 摘要本研究的目的是設(shè)計一個具有大容量的本地存儲系統(tǒng)，容量大于64mb以上，可以實現(xiàn)熱插拔，要求通信引腳少，功耗低，使用方便，類似于常用的u盤，便于攜帶。本設(shè)計采用msp430f149單片機作為核心芯片，配以smartmedia卡作為存儲卡，電源電路部分用tps76033芯片，復(fù)位電路部分使用max809str芯片。將單片機，存儲卡，復(fù)位電路，電源電路構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，這就是該設(shè)計的硬件部分。軟件部

2、分使用分時復(fù)用技術(shù)巧妙地分配存儲陣列的地址，這樣就解決了讀，寫，擦除時遇到的i/o輸入輸出端口不夠用的問題。經(jīng)過研究，使用以上硬件完全可以達到本地存儲大數(shù)據(jù)量的目的，并且有功好耗低，體積小，處理速度快等諸多優(yōu)點。該設(shè)計使得存儲數(shù)據(jù)的方式變的靈活多樣，解決了一般方法擴充方法所達不到的海量存儲的效果。該設(shè)備可以應(yīng)用在多方面，提高了人民的生活質(zhì)量。關(guān)鍵詞mps430f149單片機；smartmedia卡；存儲陣列1abstract this research goal is designs one to have the large capacity local memory system, the

3、 capacity is bigger than above 64mb, may realize inserts hotly pulls out, the request correspondence pin are few, the power loss is low, the easy to operate, is similar to the commonly used u plate, is advantageous for carries. this design uses msp430f149 monolithic integrated circuit to take the co

4、re chip, matches by the smartmedia card took the memory card, the power circuit part with tps76033 chip, repositions the electric circuit part to use max809str chip. the monolithic integrated circuit, the memory card, repositions the electric circuit, the power circuit constitutes a complete system,

5、 this is this design hardware part. the software part use time sharing multiplying technology assigns the memory array ingeniously the address, like this solved read, writes, when cleaning met i/o input the output port insufficient question. after the research, uses above hardware definitely to be p

6、ossible to achieve local saves the great data quantity the goal, and actives consumes lowly, the volume is small, processing speed quick and so on many merits. this design causes the stored datum the way to change nimble diverse, has solved the mass memory effect which the general method expansion m

7、ethod could not achieve. this equipment may apply in variously, improved peoples quality of life.key wordsmps430f149 monolithic integrated circuit; smartmedia card; memory arrayi畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 目錄1 緒論.12 整體硬件模塊.23 硬件介紹.3 3.1 系統(tǒng)描述.3 3.2 msp430f149單片機相關(guān)論述.3 3.2.1 概述.3 3.2.2 msp430f149單片機的引腳及功能53.2.3 msp43

8、0149的端口.83.3 smartmedia卡相關(guān)論述113.3.1 smartmedia 管腳定義123.3.2 smartmedia的存儲陣列的組織方式133.3.3 smartmedia卡的操作模式143.3.4 smartmedia卡的操作命令163.3.5 讀操作163.3.6寫操作173.3.7 擦除操作183.3.8電源電路193.3.9 復(fù)位電路.203.3.10硬件圖214 軟件設(shè)計.224.1 控制線模擬.224.1.1 端口初始化224.1.2 ale控制線的模擬.224.1.3 cle控制線的模擬.23 4.1.4 we控制線的模擬.234.1.5 re控制線的模擬.

9、244.1.6 ce控制線的模擬.244.2 讀操作.254.3 寫操作284.4 擦除操作31結(jié)論.33致謝.34參考文獻.35附錄.36畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 1 緒論單片機的應(yīng)用面十分廣泛，它具有很多優(yōu)點，但是，當遇到需要存儲大量數(shù)據(jù)的時候，片內(nèi)存儲器就顯得微乎其微了。擴展片外存儲器有許多種方法，例如，硬盤，光盤，網(wǎng)絡(luò)，u盤。為什么本次設(shè)計要做的是類似于u盤的smartmedia存儲卡呢？smartmedia存儲卡的好處不言而喻，首先，它的存儲量不小，大于等于64mb，和存儲量相比較而言，體積卻很小，只是一塊小小的芯片，可以嵌入任何辦公娛樂設(shè)備中。其次，smartmedia卡與一般芯片在

10、封裝有所不同的是該卡不是采用管腳形式，而是采用金手指的形式，采用這樣的形式使smartmedia卡在實際應(yīng)用中能夠非常方便地插拔，從而提高系統(tǒng)使用的靈活性。另外，smartmedia卡的功耗低，解決了戶外使用頻繁更換電池的麻煩。說了smartmedia卡的這么多好處，那為什么硬盤，光盤，網(wǎng)絡(luò)不行呢？硬盤具有存儲量大的明顯優(yōu)勢，但是它不能熱插拔，同時體積太大，又需要經(jīng)常更換電池。光盤即使是可擦除式的也不方便，網(wǎng)絡(luò)呢，存儲量是可以無限擴充，但是存儲的數(shù)據(jù)有可能被盜取或丟失。1畢業(yè)設(shè)計（論文） 整體硬件模塊 2 整體硬件模塊 整個系統(tǒng)采用msp430f149單片機進行控制，配以smartmedia卡

11、進行存儲，電源電路部分采用tps70633芯片，復(fù)位電路部分采用 msp430f149芯片。把電源電路輸出的3.3伏電壓送到整個系統(tǒng)中所有需要供電的部分。復(fù)位電路中rst的輸出端與msp430f149單片機的復(fù)位信號輸入端相連。msp430f149單片機的控制線和i/o輸入輸出端口與smartmedia卡相連。硬件整體模塊如下所示。整個系統(tǒng)中msp430f149與smartmedia卡的關(guān)系是最重要的，讀，寫，擦除，操作就發(fā)生在這里。max809strtps70633msp430f149i/o0i/o7clecewerealesmartmedia卡（k9s1208v0m） rstgtaj畢業(yè)設(shè)

12、計（論文） 硬件介紹 3 硬件介紹畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件介紹 3.1 系統(tǒng)描述 在一些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，即需要將數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的服務(wù)器，也需要將數(shù)據(jù)進行本地存儲，進行本地存儲的好處是可以將得到的數(shù)據(jù)進行本地再處理，也可以作為數(shù)據(jù)的備份。由于很多數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量比較大，因此對系統(tǒng)的存儲容量就有較高的要求，一般eprom或者flashde的容量達不到，而采用smartmedia卡就能很好解決問題。smartmedia卡具有以下特點：容量大。一般目前的smartmedia卡容量是64mb或者128mb，將來也許能達到更大的容量。處理靈活。smartmedia卡既可以通過單片機進行操作（讀，寫，

13、擦除），也可以使用第三方提供的單獨的smartmedia讀寫器進行操作，給系統(tǒng)增加操作的靈活性，加上smartmedia是采用座子的形式，smartmedia可以實現(xiàn)熱插拔進一步增加系統(tǒng)處理的靈活性。接口簡單。smartmeia卡采用的是地址線和數(shù)據(jù)線復(fù)用的方式，也就是通過往smartmedia卡發(fā)不同的命令來完成相應(yīng)的操作，并且它的地址數(shù)據(jù)是通過發(fā)不同的字節(jié)數(shù)（不同的smartmedia卡有不同字節(jié)的地址數(shù)）來完成尋址操作的。這樣smartmedia卡與單片機的接口非常簡單，同時也滿足相同的硬件系統(tǒng)支持不同的容量的smartmedia卡，而不必因為不同容量的smartmedia卡要進行不同的

14、硬件系統(tǒng)的設(shè)計?；谝陨咸攸c，采用smartmedia卡來作為存儲介質(zhì)。本設(shè)計介紹的大數(shù)據(jù)量本地存儲系統(tǒng)選用三星公司的k9s1208v0m-ssb0來作為存儲器，k9s1208v0m-ssb0是容量為64mb的smartmedi，該系統(tǒng)的單片機采用msp430f149，系統(tǒng)的設(shè)計主要針對大數(shù)據(jù)量采集存儲的應(yīng)用場合，也適合低功耗的應(yīng)用場合。下面分別介紹系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。3.2 msp430f149單片機相關(guān)論述3.2.1 概述msp430f149單片機是一種超低功耗的混合信號控制器，它根據(jù)不同的應(yīng)用提供不同的具體型號的單片機，以滿足不同用戶的需求。它具有16位rsic結(jié)構(gòu)，cpu中的16

15、個寄存器和常數(shù)產(chǎn)生器使msp430微控制器能達到最高的代碼效率。單片機采用不同的時鐘源工作可以使器件滿足不同的功耗要求，適當選擇時鐘源，可以讓器件的功耗達到最小，滿足一些采用電池供電的系統(tǒng)。當器件處于低功耗的模式下，數(shù)字控制的振蕩器（dco）可以使器件從低功耗的模式下迅速喚醒，能夠在少于6s的時間從低功耗模式轉(zhuǎn)到激活模式。msp430f149單片機具有豐富的外設(shè)，且功耗很低，有非常廣闊的應(yīng)用范圍，它所屬的msp430f1xx系列主要有以下特點。 低電壓，超低功好耗。msp430f149單片機在1.8v-3.6v的電壓，1mhz的時鐘頻率下運行，耗電電流在0.1a-400a之間，這個和不同的工作

16、模式有關(guān)。msp430f149單片機有16個中斷源，并且可以嵌套使用，使用中斷請求將cpu從低功耗模式下喚醒只要6s的時間，這樣就可以編寫出時實時性很高的程序。根據(jù)具體的處理情況可以將cpu處于功耗模式，在需要的時候通過中斷來喚醒cpu，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的低功耗要求。 強大的處理功能。msp430f149單片機為16位的rsic結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式，簡潔的指令，大量的寄存器以及片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器都可以參加多種運算，還有高效的查表方法，有較高的處理速度，在8mhz晶體下運算能力達到1mips（每秒鐘運算100萬條指令），是傳統(tǒng)51單片機遠遠達不到的。這些特點使該系列單片機采用c語言開發(fā)仍能有很高的

17、效率，從而可以提高開發(fā)的周期，也可以實現(xiàn)程序的可移植性。 系統(tǒng)工作穩(wěn)定msp430f149單片機在上電復(fù)位后，首先由dcoclk啟動cpu，保證程序從正確的位置開始執(zhí)行，同時也保證晶體振蕩器有足夠的起振及穩(wěn)定時間。在完成上述工作后軟件可以設(shè)置特定的寄存器的控制位來確定最后的系統(tǒng)工作時鐘頻率。在cpu運行中，如果mclk發(fā)生故障，dco會自動啟動，以保證系統(tǒng)正常工作，如果程序出錯的話，可以通過設(shè)置看門狗來解決。在程序跑飛的時候，看門狗會出現(xiàn)溢出的情況這時看門狗產(chǎn)生復(fù)位信號，使系統(tǒng)重新啟動，從而保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。 豐富的外設(shè)資源。msp430f149單片機根據(jù)不同的型號提供了不同的外設(shè)資源，主

18、要的外設(shè)資源有定時器，看門狗比較器，串口，硬件乘法器，adc模塊和豐富的端口資源，msp430f149單片機的定時器具有捕獲/比較功能，可以用于事件記數(shù)，時序產(chǎn)生，pwm波形產(chǎn)生等?？撮T狗可以在程序跑飛的時候重新啟動系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。比較器可以進行模擬電壓的比較，與定時器結(jié)合使用可以設(shè)計成a/d轉(zhuǎn)換器。串口資源可以實現(xiàn)多機通信。硬件乘法器增強了單片機的運算處理能力。集成adc模塊可以滿足大多數(shù)的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用場合，這樣也可以減小系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度，同時減小pcb版的面積。豐富的端口資源使單片機具有更加豐富的接口功能，并且該系列的某些單片機的某些端口還具有中斷功能，進一步豐富了中斷資源，也更

19、加有利于寫多任務(wù)操作的程序。由于msp430f149單片機有如此豐富的外設(shè)資源，這樣就提供了更多的單片機解決方案。 方便的調(diào)試功能。由于目前的msp430f149單片機一般是基于flash型的，這樣單片機可以實現(xiàn)寫入和擦除，加上msp430f149單片機提供了jtag口，這樣單片機就能實現(xiàn)很好的在線調(diào)試仿真功能。通過集成的ide開發(fā)環(huán)境，使用戶很容易調(diào)試程序。開發(fā)工具能很好支持c語言開發(fā)，這樣能縮短程序開發(fā)的時間，也保證程序的可移植性。 代碼保護功能。雖然msp430f149單片機基本上是flash型的，但該系列單片機具有代碼保護功能，通過使用代碼保護技術(shù)，就可以防止程序被讀出來進行拷貝，從而

20、起到保護知識產(chǎn)權(quán)的作用。msp430f149單片機本身具有的特點如下。 具有很低的供電電壓。單片機的供電電壓最低可以低到1.8v，單片機的供電電壓范圍是1.8v-3.6v。 超低的功耗。這是目前其它單片機沒有的特色。它在休眠的條件下工作的電流只有0.8a就是在2.2v,1mhz條件下工作的電流只有280a。 快速的喚醒時間。從休眠的方式喚醒只需要6s。 快速的指令執(zhí)行時間。它采用的是16位的risc結(jié)構(gòu)，指令的執(zhí)行時間只需要150ns，是傳統(tǒng)單片機不能比擬的。 片內(nèi)有12位的a/d轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)提供參考電壓。a/d轉(zhuǎn)換器具有采樣保持和自動掃描的特點。 16位的定時器timer_b帶有7個捕獲/比

21、較寄存器。 片內(nèi)提供溫度傳感器 具有靈活的時鐘設(shè)置。主要有以下幾種方式：32mhz的晶體方式，高頻率晶體方式，諧振器方式和外部時鐘源方式。這樣可以根據(jù)功耗要求和速度要求進行靈活的時鐘設(shè)置。 16位的定時器timer_a帶有3個捕獲/比較寄存器. 片內(nèi)提供模擬信號比較器。 串口通信模塊：usart0，usart1。兩個串口都可以通過軟件選擇設(shè)置成uart方或者spi方式，由于該系列單片機提供了兩個串口，因此能為用戶進行多機通信設(shè)計提供方便。 片內(nèi)提供較多的存儲器，msp430f149提供的片內(nèi)flash為60kb，同時片內(nèi)還提供較多的ram，以便進行運算處理。 提供p1.0-p6.0供6個數(shù)據(jù)端

22、口，能為用戶提供更多的處理功能。在提供的外圍數(shù)據(jù)端口中，有兩個斷口具有中斷功能，這樣能豐富系統(tǒng)的中斷資源，也為實現(xiàn)多任務(wù)系統(tǒng)提供方便。 代碼保護功能。單片機的安全熔絲能對程序的代碼進行保護，從而可以對知識產(chǎn)權(quán)進行保護。 具有jtag仿真調(diào)試接口，這樣非常便于對軟件的調(diào)試。3.2.2 msp430f149單片機的引腳及功能下圖為該系列單片機的管腳圖。64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 491 48247346445543642msp430f1497418409391038113712361335143415331617 18 19 20 21

23、 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32下面具體介紹單片機的各個管腳的功能，使對于硬件設(shè)計來說這是必須的而且也是非常重要的下圖可以看出該系列單片機具有更多的端口，這樣能使用戶實現(xiàn)更為復(fù)雜的系統(tǒng)，同時也可以減少系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜性。這樣將許多的功能集成到一片芯片上，增加了系統(tǒng)的可靠性，同時也可以減小硬件的pcb板的尺寸。引腳并沒有按數(shù)字順序排列，而是按功能排列，這是便于讀者掌握其功能。12. p1.0/taclk: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a,taclk時鐘輸入信號13. p1.1/ta0: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，捕獲：cci0a輸入，比較：out0輸

24、出。14. p1.2/ta1: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a捕獲：cci1a輸入，比較：out1輸出。15. p1.3/ta2: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a捕獲：cci2a輸入，比較：out2輸出。16. p1.4/smclk：通用數(shù)字i/o管腳/smclk信號輸出17. p1.5/ta0：通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，比較：out0輸出。18. p1.6/ta1：通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，比較：out1輸出19. p1.7/ta2: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，比較：out2輸出20. p2.0/aclk: 通用數(shù)字i/o管腳aclk輸出端21. p2.

25、1/tainclk: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，inclk時鐘信號22. p2.2/caout/ta0: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，捕獲cci0b輸入，比較：out0輸出。23. p2.3/ca0/ta1: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，捕獲cci0b輸入，比較：out1輸出。24. p2.4/ca1/ta2: 通用數(shù)字i/o管腳/timer_a，比較out2輸出。25. p2.5/rosc: 通用數(shù)字i/o管腳/作為外接電阻管腳，通過接一電阻來確定dco的工作頻率。26. p2.6/adc12clk: 通用數(shù)字i/o管腳/作為外接電阻管腳，通過接一電阻來確定dco的

26、工作頻率。27. p2.7/ta0: 通用數(shù)字i/o管腳/ timer_a，比較：out0輸出。28. p3.0/ste0: 通用數(shù)字i/o管腳/從傳送使能：usart0/spi模式。29. p3.1/simo0: 通用數(shù)字i/o管腳/usart0/spi模式下的從輸入或者主輸出。30. p3.2/somi0: 通用數(shù)字i/o管腳/ usart0/spi模式下的從輸入或者主輸入。31. p3.3/uclk0: 通用數(shù)字i/o管腳/外部時鐘輸入-usart0/uart或spi模式，時鐘輸出-usart0/spi模式。32. p3.4/utxd0: 通用數(shù)字i/o管腳/發(fā)送數(shù)據(jù)輸出- usart0

27、/spi模式。33. p3.5/urxd0: 通用數(shù)字i/o管腳/發(fā)送數(shù)據(jù)輸入- usart0/spi模式。34. p3.6/utxd1: 通用數(shù)字i/o管腳/發(fā)送數(shù)據(jù)輸出- usart1/spi模式。35. p3.7/urxd1: 通用數(shù)字i/o管腳/發(fā)送數(shù)據(jù)輸入- usart1/spi模式。36. p4.0/tb0: 通用數(shù)字i/o管腳/定時器timer_b,捕獲cci0a或者cci0b輸入，比較：out0輸出37. p4.1/tb1: 通用數(shù)字i/o管腳/定時器timer_b,捕獲cci1a或者cci1b輸入，比較：out1輸出38. p4.2/tb2: 通用數(shù)字i/o管腳/定時器tim

28、er_b,捕獲cci2a或者cci2b輸入，比較：out2輸出39. p4.3/tb3: 通用數(shù)字i/o管腳/定時器timer_b,捕獲cci3a或者cci3b輸入，比較：out3輸出40. p4.4/tb4: 通用數(shù)字i/o管腳/定時器timer_b,捕獲cci4a或者cci4b輸入，比較：out4輸出41. p4.5/tb5: 通用數(shù)字i/o管腳/定時器timer_b,捕獲cci5a或者cci5b輸入，比較：out5輸出42. p4.6/tb6: 通用數(shù)字i/o管腳/定時器timer_b,捕獲cci6a或者cci6b輸入，比較：out6輸出43. p4.7/tbclk: 通用數(shù)字i/o管腳

29、/定時器timer_b的輸入時鐘tbclk44. p5.0/ste1: 通用數(shù)字i/o管腳/從輸出使能：usart1/spi模式。45. p5.1/ste1: 通用數(shù)字i/o管腳/usart1/spi模式下的從輸入或者主輸出。46. p5.2/simo1: 通用數(shù)字i/o管腳/usart1/sp1模式下的從輸出或者輸入。47. p5.3/uclk1: 通用數(shù)字i/o管腳/外部時鐘輸入-usart1/uart或spi模式，時鐘輸出-usart1/spi模式。48. p5.4/mclk: 通用數(shù)字i/o管腳/主系統(tǒng)時鐘mclk輸出49. p5.5/smclk: 通用數(shù)字i/o管腳/子系統(tǒng)始終smc

30、lk輸出。50. p5.6/aclk: 通用數(shù)字i/o管腳/輔助時鐘aclk輸出。51. p5.7/tbouth: 通用數(shù)字i/o管腳/切換所有的pwm數(shù)字.輸出口為高阻抗-定時器b_3thb0-tb3.59. p6.0/a0: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道060. p6.1/a1: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道161. p6.2/a2: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道22. p6.3/a3: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道33. p6.4/a4: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道44. p6.5/a5

31、: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道55. p6.6/a6: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道66. p6.7/a7: 通用數(shù)字i/o管腳/12位的轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道71. dvcc:數(shù)字電源端64. avcc:模擬電源端62. avss: 模擬電源地63. dvss: 數(shù)字電源地7. vref:a/d轉(zhuǎn)換器內(nèi)部基準電壓的正輸出端。8. xin:晶體振蕩器xt1的輸入口9. xout/tclk:晶體振蕩器xt1的輸出端/測試時鐘輸入端。10. veref:a/d轉(zhuǎn)換器外部基準電壓。11. vref-/veref:a/d轉(zhuǎn)換器內(nèi)部基準電壓或者外部基準電壓負端。5

32、3. xt2in:晶體振蕩器xt2的輸入端。52. xt2out: 晶體振蕩器xt2的輸出端。58. rst/nmi:復(fù)位信號輸入端/不可屏蔽中斷輸入端。57. tck:測試時鐘，用于器件編程和測試時的時鐘輸入端。56. tms:測試方式選擇，器件編程和測試輸入端。55. tdi:測試數(shù)據(jù)輸入端。54. tdo/tdi:測試數(shù)據(jù)輸出端/編程時數(shù)據(jù)輸入端。3.2.3 msp430f149的端口msp430149單片機最多有6個i/o口：p1-p6，每個端口有8個管腳。每個管腳都可以單獨設(shè)置成輸入或者輸出方向，并且每個管腳都可以單獨設(shè)置成中斷，并且可以設(shè)置成上升沿或者下降沿觸發(fā)中斷。p1口的所有管

33、腳共用一個中斷向量，同p2口的所有管腳也共用一個中斷向量。msp430149單片機的i/o口主要有以下特征： 每個i/o口可以獨立編程設(shè)置。 每個輸出可以任意結(jié)合使用。 p1口和p2口的中斷功能可以單獨設(shè)置。 有獨立的輸入輸出寄存器。由于本設(shè)計只用到了單片機的p4，p5和p6口，所以下面著重介紹這三個端口。 msp430f149的p4口p4口的每個管腳都可以設(shè)置成輸入或者輸出方向，并且可以實現(xiàn)任意的輸入輸出的組合。p4口的功能設(shè)置是主要設(shè)置p4dir，p4in，p4out和p4sel共4個寄存器：p4dir寄存器：該寄存器控制p4口的各個管腳方向。設(shè)置相應(yīng)的位為1，則相應(yīng)的管腳為輸出，如果設(shè)置

34、相應(yīng)的位為0，則相應(yīng)的管腳為輸入。p4dir寄存器的位分配如下圖所示。p4dir.0p4dir.1p4dir.2p4dir.3p4dir.4p4dir.5p4dir.6p4dir.7由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而實現(xiàn)對每個管腳的輸入輸出方向的控制。p4in寄存器：p4口的輸入寄存器。在輸入的模式下，讀取該寄存器的相應(yīng)位來獲得相應(yīng)管腳上的數(shù)據(jù)。p4in寄存器的位分配圖如下圖所示。p4in.0p4in.1p4in.2p4in.3p4in.4p4in.5p4in.6p4in.7由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而獲得相應(yīng)管腳上的輸入數(shù)據(jù)或者管腳的狀態(tài)。p4out寄存

35、器：p4口的輸出寄存器。在輸出模式下，如果該寄存器的相應(yīng)位設(shè)為1時，則相應(yīng)的管腳輸出高電平，如果設(shè)置該寄存器的相應(yīng)位置為0時，則相應(yīng)的管腳輸出為低電平，。p4out寄存器的位分配如下圖所示。p4out.0p4out.1p4out.2p4out.3p4out.4p4out.5p4out.6p4out.7由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而在相應(yīng)的管腳輸出低電平或者高電平。p4sel寄存器：p4口的功能選擇寄存器。該寄存器主要是控制p4口的i/o管腳作為一般i/o口還是外圍模塊的功能端口。當該寄存器的相應(yīng)位設(shè)置為1時，則相應(yīng)的管腳為外圍模塊的功能管腳，當該寄存器的相應(yīng)位設(shè)置為0時，相

36、應(yīng)的管腳為一般i/o管腳。p4sel寄存器的位分配如如下圖所示。p4sel.0p4sel.1p4sel.2p4sel.3p4sel.4p4sel.5p4sel.6p4sel.7 msp530f149的p5口p5口的每個管腳都可以設(shè)置成輸入或者輸出方向，并且可以實現(xiàn)任意的輸入輸出的組合。p5口的功能設(shè)置是主要設(shè)置p5dir，p5in，p5out和p5sel共4個寄存器：p5dir寄存器：該寄存器控制p5口的各個管腳方向。設(shè)置相應(yīng)的位為1，則相應(yīng)的管腳為輸出，如果設(shè)置相應(yīng)的位為0，則相應(yīng)的管腳為輸入。p5dir寄存器的位分配如下圖所示。p5dir.3p5dir.7p5dir.0p5dir.1p5d

37、ir.2p5dir.4p5dir.5p5dir.6由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而實現(xiàn)對每個管腳的輸入輸出方向的控制。p5in寄存器：p5口的輸入寄存器。在輸入的模式下，讀取該寄存器的相應(yīng)位來獲得相應(yīng)管腳上的數(shù)據(jù)。p5in寄存器的位分配圖如下圖所示。p5in.0p5in.1p5in.2p5in.3p5in.4p5in.5p5in.6p5in.7由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而獲得相應(yīng)管腳上的輸入數(shù)據(jù)或者管腳的狀態(tài)。p5out寄存器：p5口的輸出寄存器。在輸出模式下，如果該寄存器的相應(yīng)位設(shè)為1時，則相應(yīng)的管腳輸出高電平，如果設(shè)置該寄存器的相應(yīng)位置為0時，則相應(yīng)

38、的管腳輸出為低電平，。p5out寄存器的位分配如下圖所示。p5out.0p5out.1p5out.2p5out.3p5out.4p5out.5p5out.6p5out.7由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而在相應(yīng)的管腳輸出低電平或者高電平。p5sel寄存器：p5口的功能選擇寄存器。該寄存器主要是控制p5口的i/o管腳作為一般i/o口還是外圍模塊的功能端口。當該寄存器的相應(yīng)位設(shè)置為1時，則相應(yīng)的管腳為外圍模塊的功能管腳，當該寄存器的相應(yīng)位設(shè)置為0時，相應(yīng)的管腳為一般i/o管腳。p5sel寄存器的位分配如如下圖所示。p5sel.0p5sel.1p5sel.2p5sel.3p5sel.

39、4p5sel.5p5sel.6p5sel.7 msp630f149的p6口p6口的每個管腳都可以設(shè)置成輸入或者輸出方向，并且可以實現(xiàn)任意的輸入輸出的組合。p6口的功能設(shè)置是主要設(shè)置p6dir，p6in，p6out和p6sel共4個寄存器：p6dir寄存器：該寄存器控制p6口的各個管腳方向。設(shè)置相應(yīng)的位為1，則相應(yīng)的管腳為輸出，如果設(shè)置相應(yīng)的位為0，則相應(yīng)的管腳為輸入。p6dir寄存器的位分配如下圖所示。p6dir.3p6dir.7p6dir.0p6dir.1p6dir.2p6dir.4p6dir.5p6dir.6由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而實現(xiàn)對每個管腳的輸入輸出方向的控

40、制。p6in寄存器：p6口的輸入寄存器。在輸入的模式下，讀取該寄存器的相應(yīng)位來獲得相應(yīng)管腳上的數(shù)據(jù)。p6in寄存器的位分配圖如下圖所示。p6in.0p6in.1p6in.2p6in.3p6in.4p6in.5p6in.6p6in.7由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而獲得相應(yīng)管腳上的輸入數(shù)據(jù)或者管腳的狀態(tài)。p6out寄存器：p6口的輸出寄存器。在輸出模式下，如果該寄存器的相應(yīng)位設(shè)為1時，則相應(yīng)的管腳輸出高電平，如果設(shè)置該寄存器的相應(yīng)位置為0時，則相應(yīng)的管腳輸出為低電平，。p6out寄存器的位分配如下圖所示。p6out.0p6out.1p6out.2p6out.3p6out.4p6

41、out.5p6out.6p6out.7由上圖可以看出，該寄存器的每個位可以單獨設(shè)置，從而在相應(yīng)的管腳輸出低電平或者高電平。p6sel寄存器：p6口的功能選擇寄存器。該寄存器主要是控制p6口的i/o管腳作為一般i/o口還是外圍模塊的功能端口。當該寄存器的相應(yīng)位設(shè)置為1時，則相應(yīng)的管腳為外圍模塊的功能管腳，當該寄存器的相應(yīng)位設(shè)置為0時，相應(yīng)的管腳為一般i/o管腳。p6sel寄存器的位分配如如下圖所示。p6sel.0p6sel.1p6sel.2p6sel.3p6sel.4p6sel.5p6sel.6p6sel.73.3 smartmedia卡相關(guān)論述smartmedia卡是采用nand技術(shù)實現(xiàn)的fl

42、ash，它為固態(tài)數(shù)據(jù)存儲提供了一條有效的解決方案。它提供按頁進行多種數(shù)據(jù)訪問的方法。它只有8根數(shù)據(jù)線，主要通過不同的控制線和發(fā)送不同的命令來實現(xiàn)不同的操作。smartmedia的框圖如下所示y-gating頁寄存器nand flash arrayy-bffers緩存和譯碼x-bffers緩存和譯碼a9-a25a0-a7commandi/obuffers 和鎖存器命令寄存器輸出驅(qū)動ce控制邏輯高電平產(chǎn)生rei/o0-i/o7全局bufferswe 由上圖可以看出,smartmedia卡主要有控制邏輯單元，緩存和譯碼單元，nand flash存儲陣列以及輸出驅(qū)動幾個部分組成，為了對smartmed

43、ia有個清楚的認識，下面從smartmedia管腳定義，存儲陣列的組織方式，操作模式操作命令，讀操作，寫操作等具體操作進行詳細的介紹。3.3.1 smartmedia 管腳定義smartmedia卡與一般芯片在封裝上有所不同的是該卡不是采用管腳的形式，而是采用金手指的形式，采用這樣的形式使smartmedia卡在實際應(yīng)用中能夠非常方便地插拔，從而提高系統(tǒng)使用的靈活性。下圖給出了smartmedia卡的封裝形式和管腳定義：id 128mb22 vcc1 vss21 ce2 cle 20 re3 ale 19 r/b4 we18 gnd5 wp17 lvd6 i/o016 i/o77 i/0117

44、i/o68 i/o214 i/o59 i/o313 i/o410 vss12 vcc11 vsscle：命令鎖存管腳。該腳用來表示輸入的數(shù)據(jù)為命令，該管腳高電平有效。當該管腳為高電平的時候，在we信號的上升延時輸入的數(shù)據(jù)為命令數(shù)據(jù)。ale：地址鎖存管腳。該管腳用來表示輸入輸入的數(shù)據(jù)為地址，該管腳高電平有效，當該管腳為高電平的時候，在we信號的上升延時輸入的數(shù)據(jù)為地址數(shù)據(jù)。ce：smartmedia卡選擇管腳。該管腳低電平有效，當該管腳為低電平的時候，選通smartmedia卡，否則smartmedia卡不工作。re：smartmedia卡讀使能管腳。管腳低電平有效。當該管腳為低電平的時候，對s

45、martmedia卡進行讀操作。we：smartmedia卡寫使能管腳，管腳低電平有效。當該管腳為低電平的時候?qū)martmedia卡進行寫操作。i/o口（i/o0-i/o7）：smartmedia卡的數(shù)據(jù)線，用這些數(shù)據(jù)線來完成地址數(shù)據(jù)，命令數(shù)據(jù)和內(nèi)容數(shù)據(jù)的的輸入或者輸出。當smartmedia卡片選信號為高電平的時候，數(shù)據(jù)線處于高阻狀態(tài)。wp：寫保護管腳。該管腳低電平有效。當該管腳為低電平時，寫保護起作用。lvd：低電壓檢測。該管腳用來檢測供電電壓，如果不用該管腳，該管腳懸空就可以了。3.3.2 smartmedia的存儲陣列的組織方式由smartmedia卡的框圖可以知道，smartmed

46、ia卡的地址分為行地址和列地址，smartmedia卡以字節(jié)為單位，這樣smartmedia卡的存儲陣列可看成一個三維模型。下圖顯示了smartmedia卡的存儲陣列的組織形式。 1block 32pages1st half page2st halfregisterregister(=256 bytes) (=256 bytes) 8 bit512byte16byte i/o0-i/o7page register512byte16byte 通過上圖可以看出，smartmedia卡有很多的頁（page）組成，其中32頁組成一塊（block），這樣整個smartmedia卡可以看成很多的塊組成。s

47、martmedia卡的一頁由3個區(qū)域組成，3個區(qū)域分別是第一半?yún)^(qū)，第二半?yún)^(qū)和備用區(qū)。第一半?yún)^(qū)和第二半?yún)^(qū)分別有256個字節(jié)，用來存放數(shù)據(jù)，備用區(qū)有16個字節(jié)組成用來存放備注信息。smartmedia卡通過列地址（a0-a7）來實現(xiàn)對頁的某一地址的尋址，由于a0-a7表示數(shù)的范圍是0-256，因此必須結(jié)合不同的命令才能實現(xiàn)對一頁的任意位置進行訪問，不同的命令確定了地址位a8的值，因此在地址數(shù)據(jù)中，用戶輸入的a8的值會被忽略。smartmedia卡的具體每一頁的地址通過行地址（a9-a25）來表示，這樣通過利用行地址和列地址結(jié)合相應(yīng)的命令就能實現(xiàn)對smartmedia卡任意地址進行訪問。 3.3.3 smartmedia卡的操作模式smartmedia卡只有8根數(shù)據(jù)總線，然而卻需要完成讀，寫和擦除等不同的操作，因此smartmedia卡提供了不同的控制線，借助這些不同的控制線可以使smartmedia卡有不同的操作模式，smartmedia卡有寫模式，讀模式，命令模式和地址輸入等模式，這些不同的模式通過不同的