ISP技术在智能氢气在线分析仪中的应用

　　1　引言

　　智能在线氢气分析仪能同时在线测量氢气的纯度和湿度,适用于电力、石化等行业。在电力行业,发电厂的氢冷机组通过氢冷可以有效地降低发电机绕组的阻抗,从而提高发电效率。绕组阻抗引起的损耗称为通风阻抗,即使被油气、水和空气轻微污染的发电机,其通风损耗也会增加。有资料表明:氢气纯度下降1%,损耗就会增加12%。因此提高氢气纯度意味着降低生产成本。另外,氢气纯度下降及水分含量增加时,还会给发电机的安全运行带来隐患。所以,石油化工生产的混合气体中氢气含量的测定对裂解工艺、加氢工艺等具有十分重要的意义,它将直接影响产品的关键性能指标。智能氢气在线分析仪的设计除了要考虑实时性好,更要考虑在工业现场便于维护、升级。使用传统方法对CPU重新编程存在很多不便,所以,采用在系统编程技术(ISP技术)设计智能氢气在线分析仪。ISP技术的灵活性、易操作性使在不改变硬件结构的情况下,也能够实现对仪器的在线升级与维护。尤其是在互联网时代,依据系统环境和需要,经调制解调装置、串行口或专用的编程接口,就能够通过软件控制,实现系统远程升级和调试,提高产品的适应性,延长产品的生存周期,从而提高经济效益。

　　2　W78E516结构及特点

　　W78E516是Winbond公司生产的与Intel8052指令集兼容的8位微控制器,其内部带有64 kB的MPT-ROM),一般用于存储应用程序(APROM),还有1个4kB的辅存,主要用于存储控制ISP操作的程序(LDROM)。它还具有512字节的片内RAM,分成2个存储单元; 256字节高速暂存和256字节辅存。

　　W78E516有4组与ISP操作相关的特殊功能寄存器:在系统编程控制寄存器CHPCON(BFH);编程状态下MTP-ROM的控制字节寄存器SFRCN(C7H);在系统编程状态下的目标地址SFRAH及SFRAL,SFRAH包含地址的高位字节,SFRAL包含地址的低位字节;编程状态下MTP-ROM的编程数据SFRFD。

　　在MTP产品中,W78E516在ISP功能方面具有突出的优点:

　　(1)开发灵活性。可由设计者自定任何编程通信协议,经计算机或简单工具将要修改的程序通过任何I/O或UART口送入单片机内,不必像其他具有ISP功能的芯片那样,必须针对其特定引脚及特殊的TIMMING协议来实现。

　　(2)操作连续性。市场上目前具有ISP功能的单片机在执行ISP操作时(在未带配件的情况下)必须停止其他操作;而有些应用希望此时UART或TIMER/COUNTER等功能仍然能够运作。W78E516可以满足这种要求。因为在执行ISP操作时只是控制权从64kB APROM变换到4 kB LDROM,故仍可由4 kB中的程序来继续操作控制。

　　(3)断电时具有存储数据能力。因W78E516拥有

　　2块大小不同的闪速存储器,其中1块可用于存储断电后仍必须被单片机保留的数据,因此,设计者可减少外接E2PROM芯片的线路与成本。除具有上述特点外,W78E516在执行ISP操作时不需辅以任何配件,受到用户的欢迎。