本地大數(shù)據(jù)量存儲系統(tǒng).doc

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LocalGreatDataMemorySystem學(xué)生姓名專業(yè)自動化班級指導(dǎo)教師二零零六年六月畢業(yè)設(shè)計（論文）摘要1I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(jī)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(jī)，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(dá)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(kuò)充方法所達(dá)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(jī)；SMARTMEDIA卡；存儲陣列畢業(yè)設(shè)計（論文）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畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄III目錄1緒論.12整體硬件模塊.23硬件介紹.33.1系統(tǒng)描述.33.2MSP430F149單片機(jī)相關(guān)論述.33.2.1概述.33.2.2MSP430F149單片機(jī)的引腳及功能53.2.3MSP430149的端口.83.3SMARTMEDIA卡相關(guān)論述113.3.1SMARTMEDIA管腳定義123.3.2SMARTMEDIA的存儲陣列的組織方式133.3.3SMARTMEDIA卡的操作模式143.3.4SMARTMEDIA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224.1.2ALE控制線的模擬.224.1.3CLE控制線的模擬.234.1.4WE控制線的模擬.234.1.5RE控制線的模擬.244.1.6CE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(xiàn).35附錄.36畢業(yè)設(shè)計（論文）緒論11緒論單片機(jī)的應(yīng)用面十分廣泛，它具有很多優(yōu)點，但是，當(dāng)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(kuò)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(kuò)充，但是存儲的數(shù)據(jù)有可能被盜取或丟失。畢業(yè)設(shè)計（論文）整體硬件模塊22整體硬件模塊整個系統(tǒng)采用MSP430F149單片機(jī)進(jìn)行控制，配以SMARTMEDIA卡進(jìn)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(jī)的復(fù)位信號輸入端相連。MSP430F149單片機(jī)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。MSP430F149SMARTMEDIA卡（K9S1208V0M）WEREALECECLEI/O0I/O7Tps70633MAX809STRRSTGTAJ畢業(yè)設(shè)計（論文）硬件介紹33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(jìn)行本地存儲，進(jìn)行本地存儲的好處是可以將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)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(dá)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(dá)到更大的容量。處理靈活。SMARTMEDIA卡既可以通過單片機(jī)進(jìn)行操作（讀，寫，擦除），也可以使用第三方提供的單獨的SMARTMEDIA讀寫器進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)行不同的硬件系統(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(jī)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。3.2MSP430F149單片機(jī)相關(guān)論述3.2.1概述MSP430F149單片機(jī)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(jī)，以滿足不同用戶的需求。它具有16位RSIC結(jié)構(gòu)，CPU