采用双口RAM芯片保证数据通路畅通
在高速单片机数据采集和处理系统中，随着采集数据量及数据处理任务的增加，对数据传送的要求也越来越高，依靠单片机自带的串口实现数据的串行传输已无法满足要求，必须要进行高速的并行数据传输。双口ram能够方便地构成各种工作方式下的高速数据传送介质，解决数据传输低速引起的瓶颈问题。无论是并行处理网络中的数据共享，还是流水线方式的高速数据传输，双口ram都可以发挥重要作用，从而保证数据通路的畅通。
一、idt7005芯片
双口ram除了数据存储功能外，还提供两个*独立的端口，每个端口分别有自己的控制线、地址线和i/o数据线，允许双端口同时读写数据，适合于两个单片机以总线方式对存储空间的共享。
idt7005是idt公司生产的高速8kb的八位双端口ram器件，它具有存取速度快、功耗低、可*异步操作、接口电路简单等优点。idt7005l具有两端*对称结构（即两套*独立的i/o控制线、地址线、数据线）和仲裁中断旗语逻辑模块，使得idt7005l成为真正的双端口ram，允许两个控制器同时读取任何存储单元，但不允许同时写或一读一写同一地址单元。该芯片内部的功能结构如图1所示。
二、硬件电路接口设计
1.idt7005l的旗语令牌传递法由于idt7005具有两套独立的总线结构，可用多种方法解决两边对同一单元的争用问题。
一般可以利用双口ram的busy信号，但当两端口对同一地址单元同时存取数据时，其中一个端口处于等待状态，对于高速数据传输来说，插入等待状态会降低数据传输效率，这在某些情况下是不能够接受的，此时可以利用idt7005l提供的旗语电路。这里介绍zui为常用的旗语令牌传递法。idt7005l的旗语操作见表1。
idt7005内部有八个独立于存储单元的锁存器，zui多将8kb存储单元分为八部分，可用来指示是否相应的共享ram正被使用。当一侧端口访问共享ram时先向相应的锁存逻辑单元写入“0”，如读出“1”则表示共享ram正被另一侧占用，直到另一侧端口释放令牌，此时读出的数据为“0”，可访问相应ram。
另外，值得注意的是，对旗语进行操作，应先写后读，不要先读后写，以避免出现争用系统总线的现象。
2.总体设计方案
接口电路设计的上位机采用工业控制机，at89s52单片机作为下位机，isa总线与双口ram以及双口ram与单片机的总体通信方案原理见图2。
（1）idt7005芯片接口设计。由于共享ram使用了存储器寻址，而旗语令牌的锁存逻辑单元使用了i/o寻址，所以smew信号和iow信号相与后送给idt7005的r/wr信号，同样，smer信号和ior相与后送给idt7005的oer信号。对共享ram和旗语令牌访问时片选信号分别采用ce和sem。isa总线的a0～a12接到idt7005的a0r～a12r作为地址线，a13～a19接到gal20v8b的一组输入端。本试验中，共享ram可配置在d0000h～dffffh，旗语令牌可配置在300h～3ffh。
（2）ispgal20v8b的读写控制电路程序设计。通用阵列逻辑gal是由可编程的与阵列、固定（不可编程）的或阵列和输出逻辑宏单元（olmc）三部分构成。gal芯片须借助gal的开发软件和硬件，对其编程写入后，才能使gal芯片具有预期的逻辑功能。gal20v8b有八个i/o口、14个输入口、10个寄存器单元，zui高频率超过100mhz。它通过程序来控制可编程阵列区的软连线，从而实现所需的逻辑电路。isa总线接口卡上采用gal20v8b芯片实现存储器地址范围选择、i/o地址选择、地址总线和数据总线的选通控制、isa总线与双口ram间的控制信号产生等功能。该系统所采用的控制逻辑的程序如下。
moduleidt7005//模块idt7005开始
title‘idt7005‘//标题语句
adapin15;
iow,ior,smemw,smemr
pin1,2,4,5;//输入管脚说明
a14,a15,a16,a17,a18,a19pin7,8,9,10,11,13;
k1,k2,k3,k4pin23,22,21,20;
oe,ce,rw,sempin18,19,17,16;
s1=[a14,a15,a16,a17];//地址译码组合
s2=[k1,k2,k3,k4];
equations//逻辑方程描述
when（s1==s2）thenada=1
elseada=0;
!ce=!（smemw&smemr）&ada&（a18&a19）;
!sem=!（iow&ior）&!（!a18#a19）;
rw=smemw&iow;
oe=smemr&ior;
end//模块idt7005结束
经烧写后的管脚功能图见图3。
三、结束语
通过双口ram实现单片机与上位机数据通信接口电路的设计及其isa模式应用，利用idt7005芯片实现了数控机床运动控制卡主从式处理器间的通信，试验证明，该方法与串行和并行通信相比，具有速度快、数据传输可靠性高、抗*力强、实现简单的优点，有很强的实际应用价值。
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一、idt7005芯片
双口ram除了数据存储功能外，还提供两个*独立的端口，每个端口分别有自己的控制线、地址线和i/o数据线，允许双端口同时读写数据，适合于两个单片机以总线方式对存储空间的共享。
idt7005是idt公司生产的高速8kb的八位双端口ram器件，它具有存取速度快、功耗低、可*异步操作、接口电路简单等优点。idt7005l具有两端*对称结构（即两套*独立的i/o控制线、地址线、数据线）和仲裁中断旗语逻辑模块，使得idt7005l成为真正的双端口ram，允许两个控制器同时读取任何存储单元，但不允许同时写或一读一写同一地址单元。该芯片内部的功能结构如图1所示。
二、硬件电路接口设计
1.idt7005l的旗语令牌传递法由于idt7005具有两套独立的总线结构，可用多种方法解决两边对同一单元的争用问题。
一般可以利用双口ram的busy信号，但当两端口对同一地址单元同时存取数据时，其中一个端口处于等待状态，对于高速数据传输来说，插入等待状态会降低数据传输效率，这在某些情况下是不能够接受的，此时可以利用idt7005l提供的旗语电路。这里介绍zui为常用的旗语令牌传递法。idt7005l的旗语操作见表1。
idt7005内部有八个独立于存储单元的锁存器，zui多将8kb存储单元分为八部分，可用来指示是否相应的共享ram正被使用。当一侧端口访问共享ram时先向相应的锁存逻辑单元写入“0”，如读出“1”则表示共享ram正被另一侧占用，直到另一侧端口释放令牌，此时读出的数据为“0”，可访问相应ram。
另外，值得注意的是，对旗语进行操作，应先写后读，不要先读后写，以避免出现争用系统总线的现象。
2.总体设计方案
接口电路设计的上位机采用工业控制机，at89s52单片机作为下位机，isa总线与双口ram以及双口ram与单片机的总体通信方案原理见图2。
（1）idt7005芯片接口设计。由于共享ram使用了存储器寻址，而旗语令牌的锁存逻辑单元使用了i/o寻址，所以smew信号和iow信号相与后送给idt7005的r/wr信号，同样，smer信号和ior相与后送给idt7005的oer信号。对共享ram和旗语令牌访问时片选信号分别采用ce和sem。isa总线的a0～a12接到idt7005的a0r～a12r作为地址线，a13～a19接到gal20v8b的一组输入端。本试验中，共享ram可配置在d0000h～dffffh，旗语令牌可配置在300h～3ffh。
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k1,k2,k3,k4pin23,22,21,20;
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