图1中的MCU为单片机主控制器，用于控制与作业装置的通信和数据采集、保存、显示，以及键盘扫描等；FRAM是铁电存储器，可保存采集到的数据和采集数据的时间及读写FRAM的地址；身份识别是ID卡只读模块，可用于读取操作员的工作号码以便于责任管理；数据采集通道用的是工业上最常见的RS232总线．它有两个功能，即与作业设备的通信和单片机程序的下载；USB控制器工作在主模式时，可连接海量存储器如U盘，以将数据集中取出后拷贝到PC机进行分析；液晶模块可实时显示工作状态信息；键盘可方便工作人员设置系统参数并向作业装置发送命令。

      本系统的软件可用C语言和汇编语言混合编程。C语言简洁高效、可读性好，系统的整体结构和大部分操作都由C完成。但在时序要求比较严格的存储器读写中，采用汇编语言可降低代码编写长度和执行时间。C语言和汇编语言各有特点，混合编程可以利用各自的优点，但编程略有难度，尤其是在有参数传递的情况下。下面重点介绍铁电存储器与单片机的连接和编程方法。

      2单片机读写FRAM的方法

      本系统中单片机与FM20L08的连接电路如图2所示。

      图2中的控制器为国产宏晶STC89LE58RD+型号的8位单片机。它具有增强型8051内核，1 K字节外部RAM，32 K字节FLASH程序存储器。该芯片采用3.3 V电压供电，而且在PLCC封装上额外增加了4个I／O口(即P4口)，正好能够满足系统引脚数目需求，可通过串口在系统编程。

      为了利用FM20L08陕速的页操作功能，可将单片机的P0口通过地址锁存器LVC573接FM20L08的低8位页地址A10-A3；P2口的低6位接存储器的高6位页地址线，高两位则连接3-8译码器选择芯片，这样，当P27P26为01时，就可以使FM20L08的片选CSM有效；然后将P4口的低三位接FM20L08的最低三位COL地址线。编程时，先设置P4口为0，使能FRAM，然后在P4口每次加一对存储器页读写，每页8个字节，当P4口加到08H时，CSM变高，以完成一次页操作。

      FM20L08的页读写时序如图3所示。

      由于参考例程非常少，笔者在仔细研究了FM20L08的读写时序后，用汇编语言编写了FM20L08的I／O模拟和总线模式的页读写子程序，下面是其总线模式的测试代码：

      ／*把EOH为首地址的内部RAM中连续8个字节写入FM20L08，再读出后写入FOH为首地址的单片机内部RAM，再用串口上传到PC机检查*／

      ／*总线模式页写子程序*／

      由于FM20L08在片选信号CSM下降沿时锁存地址信号，所以，此处必须提前将地址送上P0、P2口，否则就会出错。在页读写期间，CSM要保持低有效，芯片将自动检测地址信号变化并做相应操作，如果A16-A3有效不变，A2-A0变化，就可根据写信号WR的高低决定是页写还是页读。

      第一次循环时，若P4=0，FM20L08的片选CSM将产生下降沿，并在增加8次后使P4口的最高位(即P4：3)为1，使循环结束，页操作完成。

      需要注意的是，LVC573的锁存信号(11脚)不能直接用ALE，否则CSM的下降沿将锁存不到正确的A10--A3地址，从而可能引起FM20L08的读写错误。另外，虽然FM20L08的器件手册上说，在页读写时COL地址并不要求给出，但经过测试，A2-A0(即P4口)的低三位在页读写时，应当给出要读写的正确地址，而COL地址为高阻态时，是否可以正确页操作，笔者未测试。 同时，笔者编写了I／O模式的页读写程序并与之进行比较，结果证明：总线模式比I／O模式在程序空间上要少占用一、两个字节，而在执行时间上，每次页操作至少节省8个指令周期，而且，总线模式的可读性也比较好。但是，设计者在使用不熟悉的芯片时，可以先用I／O模拟总线方式进行操作，这样可以清楚地认识芯片的操作时序，然后再用总线方式编写实际使用程序。

      经过测试的I／O模拟总线方式的页读写程序如下：

      页读和页写的差别在于：页写时，RD信号可以保持为低或用低有效脉冲取走FM20L08中的数据；页写时，WR信号必须是脉冲，并在下降沿写数据，低电平时，COL地址将发生变化。

      以上程序都是在uVision2编译环境中测试的，这个系统的其他部分程序都用C语言完成．在对FM20L08操作时。C程序调用带参数的汇编程序比较复杂，主要是通过寄存器传递，其参数存放规则如表1所列。

      本文主要通过指针来传递参数，具体传递操作时，可以在uVision2的DEBUG下观察寄存器的变化。

      3结束语