双单片机共用一个串行存储器电路

摘要

本发明涉及双单片机共用一个串行存储器电路，属于仪器仪表领域。本发明包括A单片机与B单片机，串行存储器；其特征在于：A单片机与B单片通过隔离驱动装置与串行存储器连接，该隔离驱动装置受A单片机或B单片机控制，每个单片机在对串行存储器进行存储和读取数据期间，可同时封锁另一个单片机对串行存储器的存储和读取行为，且A单片机与B单片机通过串行通信连接。本发明以两个单片机为核心，提高了仪器仪表或控制单元的工作可靠性，提高了故障自监测能力和维护能力，提高了人机的对话能力。

说明书

技术领域

本发明涉及双单片机共用一个串行存储器电路，属于仪器仪表领域，可用于各种仪器仪表和控制单元中。

背景技术

目前单个的仪器仪表或一些控制单元多采用一个单片机为控制核心，当单片机需要外部存储器时，为节省单片机的I/O资源，多采用串行存储器，通常采用单片机直接与串行存储器连接方式。当单片机本身出现故障时，仪器仪表或控制单元很难记录下故障时间和状态，并保存起来，这给仪器仪表或控制单元的故障自监测和维护带来不便，这是目前实际应用中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于：利用两个单片机为仪器仪表或控制单元的核心，提高仪器仪表故障自监测能力和维护能力和人机的对话能力。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：设计一种双单片机共用一个串行存储器电路，包括A单片机与B单片机，串行存储器。A单片机与B单片通过隔离驱动装置与串行存储器连接，该隔离驱动装置受A单片机或B单片机控制，每个单片机在对串行存储器进行存储和读取数据期间，可同时封锁另一个单片机对串行存储器的存储和读取行为，且A单片机与B单片机通过串行通信连接。

所述隔离驱动装置由两组三态门和两个异或门组成，每组中三态门的数量为三个，与单片机存储时用于时钟、数据输出、数据输入的I/O端口对应，具体连接为：每个异或门的两个输入端，其中一个输入端连接A单片机的一个I/O端口，另一个输入端连接B单片机的一个I/O端口；每个异或门的输出端分别连接一组三态门的控制端；每组三态门的每个三态门的一端分别与A单片机和B单片机的I/O端口连接，另一端两两对应连接在一起，并与串行存储器对应端连接在一起。

上述的双单片机共用一个串行存储器电路可以处理单片机的故障，其处理方法为：首先，两个单片机通过串行通信和读取串行存储器内容判断对方是否出现故障；当某单片机出现故障，另一个单片机通过控制异或门封锁出现故障单片机对隔离驱动装置的影响，保存现行的工作状态在串行存储器中，并通过用于对外输出的I/O端口及其显示装置进行报警。其中的通过串行通信和读取串行存储器内容判断对方是否出现故障的方法，可以有三种：①两个单片机通过正常的定时通信交换特定信息可相互判断出对方是否出现故障，②两个单片机通过读取串行存储器的特定内容判断出对方是否出现故障，③将①和②两种方法结合起来进行综合判断得出对方是否出现故障。

本发明以两个单片机为核心，提高了仪器仪表或控制单元的工作可靠性，提高了故障自监测能力和维护能力，提高了人机的对话能力。

附图说明

图1双单片机共用一个串行存储器电路框图

图2双单片机共用一个串行存储器电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明进行详细说明。

双单片机共用一个串行存储器电路框图如图1所示，双单片机共用一个串行存储器电路原理图如图2所示。在图1中，A单片机与B单片机通过串行通信连接在一起，隔离驱动装置将A单片机和B单片机与串行存储器隔离开，A单片机和B单片机分别有相应的线连接隔离控制装置，隔离控制装置单独与串行存储器连接。

图2是具体的电路图。在图2中，隔离控制装置由1个74LS244三态门和1个74LS136异或门及相应连接线组成，串行存储器采用的型号是NM93C46，两个单片机采用的型号是MCS-89C52，电阻R₁、R₂、R₃是上拉电阻，其作用是确保当74LS244处于三态时，串行存储器的SK(时钟)、DI(数据输入)、DO(数据输出)管脚处于稳定状态。具体工作方式如下：

如图2所示，在两个单片机正常工作条件下，两个单片机均不存取数据时，两个单片机的P14脚均为低电平，P13脚均为高电平，此刻74LS136的两个异或门输出端3脚和6脚均为高电平，74LS244的1脚和19脚也为高电平，74LS244处于三态状态；当A单片机存储或读取数据时，A单片机的P13脚被置为低电平，B单片机的P13脚仍为高电平，A单片机和B单片机的P14脚仍为低电平，此刻A单片机的P10、P11、P12三个管脚与串行存储器NM93C46的SK、DI、DO三个管脚连通，A单片机通过控制P10、P11、P12这三个管脚即可进行数据的存储和读取，由于A单片机的P14脚为低电平，它此刻起到封锁B单片机进行数据的存储和读取作用；当B单片机存储或读取数据时，其操作方式与A单片机的操作方式相同。

本发明设计的电路，可以利用两个单片机相互判断对方是否出现故障，两个单片机相互判断对方出现故障的方法可以有如下三种：①两个单片机相互之间连接有串行通信线，两个单片机定时通信，通信内容可按两个单片机正常运行的特定工作点内容进行交换，两个单片机得到对方的通信内容后进行核对，核对正确则认为对方工作正常，否则认为对方出现故障；②两个单片机定时将特定工作点的标志存储到串行存储器的特定区域，两个单片机通过读取对方存储的标志可判断出对方是否工作正常；③将①和②两种方式结合进行综合判断，必要时，两个单片机可通过串行通信方式命令对方向串行存储器特定区域存入特定内容，这样就可判断出对方是否工作正常。

例如，当两个单片机中有一个发生故障时，假定B单片机发生故障，A单片机发现B单片机发生故障后，要把目前的运行状态保存到串行存储器中，由于B单片机处于故障状态，其P13和P14两个管脚的状态A单片机是未知的，或者说其P13和P14两个管脚的状态是随机的，A单片机为了能正确的将目前的运行状态保存到串行存储器中，首先A单片机要确定其读出的数据是否正确，如果正确，说明A单片机读取和存储数据的通道是畅通的，此时存储的数据就是正确的；如果A单片机读出的数据不正确，说明A单片机读取和存储数据的通道是不畅通的，此刻A单片机要对其管脚P13和P14输出设置进行组合调整，分别设置P13＝0和P14＝0、P13＝1和P14＝0、P13＝0和P14＝1、P13＝1和P14＝1这4组组合在P13和P14管脚输出，每输出一组P13和P14的组合，进行一次A单片机对串行存储器的特定数据的读取，A单片机对读取的特定数据进行判断，如果正确，那么这组P13和P14的组合就是正确读取和存储数据的控制信号，同时其P14也是封锁B单片机读取和存储数据的控制信号，如果不正确，输出下一组P13和P14的组合，再进行特定数据的读取和判断，总之，P13和P14的这4组组合中至少存在着一组正确读取和存储数据的控制信号。同理，如果A单片机发生故障，B单片机也可仿照上述过程进行。