[发明专利]嵌有独立非易失数据存储器的单片机

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进了的单片机，具体地说，是一种嵌有独立非易失数据存储器的单片机。

背景技术

在自动控制及测试等领域，单片机被电子系统设计者所广泛采用。现有的单片机主要由运算器ALU及通过内部总线连接的随机存取存储器RAM和程序存储器构成，此外，还有外围的接口电路及引脚等，使用单片机构成工作系统时，通常都是通过单片机的引脚外接数据存储器来实现数据的存储，或与程序存储器共享来实现数据的存储，而数据的存储通常对单片机有较高的要求，尤其是有长时间或较大量存储数据的场合，设计都要求单片机对数据的存储要安全、快速，单片机与外围电路所构成的工作系统应尽可能地减少耗能，此外，还希望减少成本。目前外接数据存储器的方式使得整个单片机工作系统的空间、功耗、成本加大，工作时操作复杂，单片机控制端口资源浪费情况较为严重。而采用与程序存储器共享的方式则安全性较差，如果操作时地址码有误，不但无法完成数据存储操作，还会改写程序存储区中的程序，从而导致单片机工作混乱。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能使单片机工作系统实现数据存储安全的单片机；

本发明的另一目的是提供一种能使单片机工作系统实现小型化、减少工作系统成本的单片机。

为实现上述目的，本发明提供的单片机包括运算器ALU及通过内部总线连接的随机存取存储器RAM和程序存储器，此外，还内嵌有相对所述程序存储器独立的非易失数据存储器，该非易失数据存储器通过内部总线与运算器连接。

根据本发明的单片机由于采用了内嵌相对程序存储器独立的非易失数据存储器，并且，该非易失数据存储器与运算器通过内部总线连接，一方面使数据存储过程中的误操作不会导致对程序的改写，另一方面，采用这种内嵌有数据存储器的单片机构建的工作系统可以使得成本更低。

更具体的方案是采用电可擦写可编程只读存储器EEPROM作为内嵌的非易失数据存储器，并且将电可擦写可编程只读存储器集成在单片机集成块内。

由于数据存储器集成在单片机内部，使其应用中实现了小型化，节省了外围电路的空间。与传统的外接数据存储器相比，节省了外围接口电路和数据存储器。此外，对整个工作系统的耗能也减少了。原本独立的数据存储器嵌入到单片机之后，引脚的设计就节省了，同时外围的接口电路也节省了，所需的锁存器可以用单片机内部的一个随机存取存储器RAM单元代替，这几个部分都能节省功耗。存储器嵌入到单片机之后，节省了存储器和单片机通讯用的外围引脚及引脚上的防静电设计，从减小了使芯片面积，降低了成本。使单片机的资源得以节省，通常，单片机在访问外部数据存储器的时候会用到比较多的端口与外部数据存储器通讯，又因为数据存储器的擦写时间较长，肯定要有控制端口被一直占用，并且在时序控制上也比较容易出现混乱。当数据存储器嵌入单片机之后，这些问题都迎刃而解。

与数据存储器和程序存储器共享来实现数据存储的方式相比安全性有了很大的提高。本设计采用数据存储器与程序存储器相独立的方法，在物理上是两块区域，通过一定的时序才能对数据存储器进行读写，即使操作时出现地址码有误，也不会改变程序存储器中的内容这样安全性大大的提高了。通过单片机特有的程序在工作时可以完成对数据存储器的读写。如果数据存储器采用电可擦写可编程只读存储器，掉电存储时间可长达数年。

附图说明

附图为根据本发明的一个单片机实施例的结构原理框图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作更详细地说明，参见附图，单片机作为一个集成件其内部包括运算器、随机存取存储器RAM、程序存储器及内嵌独立非易失数据存储器，运算器通过内部总线对随机存取存储器、程序存储器及数据存储器进行控制，图中省略了其他接口电路及引脚等，本实施例的单片机与现有单片机的工艺结构完全一样，不同点仅是内部嵌(集成)有一数据存储器，对本例来说是一个电可擦写可编程只读存储器EEPROM。