【正文】 或作為通用定時(shí)器使用；定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 擁有幾乎完全相同的 4 種工作方式，可以工作在計(jì)數(shù)器方式；定時(shí)器 2和定時(shí)器 3 均可以作為一個(gè) 16 位或兩個(gè) 8位自動(dòng)重裝裁定時(shí)器。 C8051F310 還有一個(gè)可編程計(jì)數(shù)器陣列 PCA0，提供增強(qiáng)的定時(shí)器功能。與標(biāo)準(zhǔn)8051 的計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器相比，它需要較少的 CPU 干預(yù)。 PCA 由一個(gè)專用的 16 位計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器和 5個(gè) 16 位捕捉 /比較模塊組成。 C8051F310MCU 有一個(gè)可編程內(nèi)部振蕩器和一個(gè)外部振蕩器驅(qū)動(dòng)電路 ，內(nèi)部振蕩器可以被允許 /禁止，其輸出頻率可以通過 OSCICN 和 OSCICL 寄存器編程。系統(tǒng)時(shí)鐘可以有外部振蕩器電路、內(nèi)部振蕩器或內(nèi)部振蕩器分頻后提供。 在 C8051F310 中的串行接口是 UART0。 UART0 是一個(gè)異步、全雙工串口，它提供標(biāo)準(zhǔn) 8051 串行口的方式 1 和方式 3。 UART0 具有增強(qiáng)的波特率發(fā)生器電路，有多個(gè)時(shí)鐘源可用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)波特率。 C8051F310 內(nèi)部有一個(gè) 10 位 SAR ADC 和一個(gè) 25 通道差分輸入多路選擇器。該ADC 工作在 200ksps 的最大采樣速率時(shí)可提供真正的 10位精度， INL 為177。 1LSB。 ADC系統(tǒng)包含一個(gè)可編程的模擬多路選擇器，用于選擇 ADC 的正輸入和負(fù)輸入。 A/D 轉(zhuǎn)換可以有 6 種啟動(dòng)方式：軟件命令、定時(shí)器 0 溢出、定時(shí)器 1 溢出、定時(shí)器 2 溢出、定時(shí)器 3 溢出或外部轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。這種靈活性允許用軟件事件、外部硬件信號(hào)或周期性的定時(shí)器溢出信號(hào)觸發(fā)轉(zhuǎn)換。 C8051F310 單片機(jī)具有一個(gè)增強(qiáng)型外設(shè)接口 SPIO，它具有訪問一個(gè)全雙工同步串行總線的能力。 SPIO 可以作為主、從器件工作，并可在同一總線上支持多個(gè)主、從器件。 SPIO 主要使用 3 個(gè)信號(hào)： 主輸出、從輸入（ MOSI）： 主出從入（ MOSI）信 號(hào)是主器件的輸出和從器件的輸入，用于從主器件到從器件的串行 數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng) SPI0 作為主器件時(shí)，該信號(hào)是輸出；當(dāng) SPI0 作為從器件時(shí)，該信號(hào)是輸入。數(shù) 據(jù)傳輸時(shí)最高位在先。當(dāng)被配置為主器件時(shí)， MOSI 由移位寄存器的 MSB 驅(qū)動(dòng)。 主輸入、從輸出（ MISO）： 主入從出（ MISO）信號(hào)是從器件的輸出和主器件的輸入，用于從從器件到主器件的串行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng) SPI0 作為主器件時(shí)，該信號(hào)是輸入；當(dāng) SPI0 作為從器件時(shí)，該信號(hào)是輸出。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)最高位在先。當(dāng) SPI 被禁止或工作在 4 線從方式而未被選中時(shí)， MISO 引腳被置于高阻態(tài)。當(dāng)作為從器件工作在 3 線鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 （ 2021） 5 方式時(shí)， MISO 由移位寄存器的 MSB 驅(qū)動(dòng)。 串行時(shí)鐘（ SCK）： 串行時(shí)鐘（ SCK）信號(hào)是主器件的輸出和從器件的輸入，用于同步主器件和從器件之間在 MOSI 和 MISO 線上的串行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng) SPI0 作為主器件時(shí)產(chǎn)生該信號(hào)。 SPIO 的操作方式有主方式和從方式兩種： SPIO 主方式操作 只有 SPI主器件能啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)處于主方式時(shí)，向 SPI0數(shù)據(jù)寄存器寫入一個(gè)字節(jié)時(shí)是寫發(fā)送緩沖器。如果 SPI移位寄存器為空，發(fā)送緩沖器中的數(shù)據(jù)字節(jié)被傳送到移位寄存器，數(shù)據(jù)傳輸開始。 SPI0主 器件立即在 MOSI線上串行移出數(shù)據(jù)，同時(shí)在SCK上提供串行時(shí)鐘。 SPIO 從方式操作 當(dāng) SPI0 被使能而未被配置為主器件時(shí)，它將作為 SPI 從器件工作。作為從器件，由主器件控制串行時(shí)鐘，從 MOSI 移入數(shù)據(jù)，從 MISO 引腳移出數(shù)據(jù)。 SPI0 邏輯中的位計(jì)數(shù)器對(duì) SCK 邊沿計(jì)數(shù)。接收到的字節(jié)被傳送到接收緩沖器。從器件不能啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送。 SPIO接口主要完成兩部分工作：在 SPIO編程下單片機(jī)通過 SPIO接口配置 CC1100的工作參數(shù)，這主要是對(duì)配置寄存器進(jìn)行設(shè)置；在發(fā)射模式下單片機(jī)按照 SPIO接口時(shí)序要求將發(fā)送數(shù)據(jù)寫 入 CC1100的發(fā)送寄存器中，接收模式下單片機(jī)將 CC1100接收到的數(shù)據(jù)通過 SPIO接口讀入單片機(jī)內(nèi)的接收緩沖區(qū) 。 C8051F310 芯片結(jié)構(gòu)如圖 22 所示，引腳說明如表 21 所示。 圖 22 C8051F310芯片結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī)無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用設(shè)計(jì) 6 引腳名稱 引腳說明 VDD 電源 GND 接地 RST/C2CK 器件復(fù)位。內(nèi)部上電復(fù)位或 VDD監(jiān)視器的漏極開路輸出。一個(gè)外部源可以通過將該引腳驅(qū)動(dòng)為低電平（至少 10μs ）來啟動(dòng)一次系統(tǒng)復(fù)位。 /C2開發(fā)接口的時(shí)鐘信號(hào) 數(shù)字 I/O 端口 。對(duì)于晶體或陶瓷諧振器，該引腳是外部振蕩器電路的反饋輸入 。該引腳是晶體或陶瓷諧振器的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于 CMOS時(shí)鐘、電容或 RC 振蕩器配置，該引腳是外部時(shí)鐘輸入 數(shù)字 I/O 端口 數(shù)字 I/O 端口 數(shù)字 I/O 端口 數(shù)字 I/O 或模擬輸入 數(shù)字 I/O 或模擬輸入 數(shù)字 I/O 或模擬輸入 表 21 C8051F310引腳說明 CC1100 本設(shè)計(jì)采用以 CC1100 射頻芯片為節(jié)點(diǎn)的無線模塊來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 CC1100 是一種低成本真正單片的 UHF 收發(fā)器，基于 微米 CMOS 晶體的 Chipcon的 SmartRF 04技術(shù)，為低功耗無線應(yīng)用而設(shè)計(jì)。電路主要設(shè)定為在 31 43 868 和 915MHz 的 ISM（工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)學(xué)）和 SRD（短距離設(shè)備）頻率波段，也可以容易地設(shè)置為 300348 MHz、 400464 MHz 和 800928 MHz 的其他頻率上。 RF 收發(fā)器集成了一個(gè)高度可配置的調(diào)制解調(diào)器。這個(gè)調(diào)制解調(diào)器支持不同的調(diào)制格式，其數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá) 500kbps。通過開啟集成在調(diào)制解調(diào)器上的前向誤差校正選項(xiàng)，能使性能得到提升。 CC1100 為數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸、清晰信道評(píng)估、連接質(zhì)量指示和電磁波激發(fā)提供廣泛的硬件支持。 CC1100 的主要操作參數(shù)和 64 位傳輸 /接收 FIFO（先進(jìn)先出堆棧）可通過 SPI 接口控制。在一個(gè)典型系統(tǒng)里， CC1150 和一個(gè)微控制器及若干被動(dòng)元件一起使用。 CC1100 的主要性能： ? 體積?。?QLP 4 4mm 封裝， 20 腳） ? 真正的單片 UHF RF 收發(fā)器 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 （ 2021） 7 ? 頻率波段： 300348 MHz、 400464 MHz 和 800928 MHz ? 高靈敏度（ 下 110dBm， 1％數(shù)據(jù)包誤差率） ? 可編程控制的數(shù)據(jù)傳輸率，可達(dá) 500kbps ? 較低的電流消耗（ RX 中 ， ， 433MHz） ? 可編程控制的輸出功率，對(duì)所有的支持頻率可達(dá) +10dBm ? 優(yōu)秀的接收器選擇性和模塊化性能 ? 極少的外部元件：芯片內(nèi)頻率合成器，不需要外部濾波器或 RF 轉(zhuǎn)換 ? 可編程控制的基帶調(diào)制解調(diào)器 ? 理想的多路操作特性 ? 可控的數(shù)據(jù)包處理硬件 ? 快速頻率變動(dòng)合成器帶來的合適的頻率跳躍系統(tǒng) ? 可選的帶交錯(cuò)的前向誤差校正 ? 單獨(dú)的 64字節(jié) RX 和 TX數(shù)據(jù) FIFO ? 高效的 SPI 接口：所有的寄存器能用一個(gè)“突發(fā)”轉(zhuǎn)換器控制 ? 數(shù)字 RSSI 輸出 ? 與遵照 EN 300 220(歐洲 )和 FCC CFR47 Part 15 (美國 )標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)相配 ? 自動(dòng)低功率 RX拉電路的電磁波激活功能 ? 許多強(qiáng)大 的數(shù)字特征，使得使用廉價(jià)的微控制器就能得到高性能的 RF系統(tǒng) ? 集成模擬溫度傳感器 ? 自由引導(dǎo)的“綠色”數(shù)據(jù)包 ? 對(duì)數(shù)據(jù)包導(dǎo)向系統(tǒng)的靈活支持：對(duì)同步詞匯偵測(cè)的芯片支持，地址檢查，靈活的 數(shù)據(jù)包長度及自動(dòng) CRC 處理 ? 可編程信道濾波帶寬 ? OOK 和靈活的 ASK 整型支持 ? 2FSK， GFSK 和 MSK支持 ? 自動(dòng)頻率補(bǔ)償可用來調(diào)整頻率合成器到接收中間頻率 ? 對(duì)數(shù)據(jù)的可選自動(dòng)白化處理 ? 對(duì)現(xiàn)存通信協(xié)議的向后兼容的異步透明接收 /傳輸模式的支持 ? 可編程的載波感應(yīng)指示器 ? 可編程前導(dǎo)質(zhì)量指示器及在隨 機(jī)噪聲下改進(jìn)的針對(duì)同步詞匯偵測(cè)的保護(hù) ? 支持傳輸前自動(dòng)清理信道訪問（ CCA），即載波偵聽系統(tǒng) ? 支持每個(gè)數(shù)據(jù)包連接質(zhì)量指示 CC1100 芯片結(jié)構(gòu)如圖 23 所示，引腳說明如表 22。 單片機(jī)無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用設(shè)計(jì) 8 圖 23 CC1100芯片結(jié)構(gòu)圖 引腳編號(hào) 引腳名 引腳描述 1 SCLK 連續(xù)配置接口，時(shí)鐘輸入 2 SO(GD01) 連續(xù)配置接口，數(shù)據(jù)輸出 ,當(dāng) CSn為高時(shí)為可選的一般輸出腳 3 GDO2 一般用途的數(shù)字輸出腳： 測(cè)試信號(hào)；FIFO狀態(tài)信號(hào)； ? 時(shí)鐘輸出，從 XOSC向下分割； 連續(xù)輸入 TX數(shù)據(jù) 4 DVDD 數(shù)字 I/O和數(shù)字中心電壓調(diào)節(jié)器的 5 DCOUPL 對(duì)退耦的 6 GDO0 一般用途的數(shù)字輸出腳： 測(cè)試信號(hào)； FIFO狀態(tài)信號(hào)；時(shí)鐘輸出，從 XOSC向下分割；連續(xù)輸入 TX數(shù)據(jù) 7 CSn 連續(xù)配置接口，芯片選擇 8 XOSC_Q1 晶體振蕩器腳 1，或外部時(shí)鐘輸入 9 AVDD 10 XOSC_Q2 晶體振蕩器腳 11 AVDD 12 RF_P 接收模式下對(duì) LNA的正 RF輸入信號(hào) 發(fā)送模式下對(duì) LNA的正 RF輸出信號(hào) 13 RF_N 接收模式下對(duì) LNA的負(fù) RF輸入信號(hào) 發(fā)送模式下對(duì) LNA的負(fù) RF輸出信號(hào) 14 AVDD 15 AVDD 16 GND 模擬接地 17 RBIAS 參考電流的外部偏阻器 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 （ 2021） 9 18 DGUARD 對(duì)數(shù)字噪聲隔離的功率供給連接 19 GND 數(shù)字噪聲隔離的接地 20 SI 連續(xù)配置接口，數(shù)據(jù)輸入 表 22 CC1100引腳說明 Keil C51 簡介 本次設(shè)計(jì)使用 C 語言編程。 C51 的編程語言常用的有兩種：一種是匯編語言，一種是 C 語言。匯編語言的機(jī)器代碼生成效率很高，但可讀性卻并不強(qiáng)，復(fù)雜一點(diǎn)的程序就更是難以讀懂。而 C 語言在大多數(shù)情況下其機(jī)器代碼生成效率和匯編語言相當(dāng)，但可讀性和可移植性卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過匯編語言，而且 C 語言還可以嵌入?yún)R編來解決高時(shí)效性代碼的編寫問題。從開發(fā)周期來說，中大型的軟件編寫采用 C 語言的開發(fā)周期通常要短于匯編語言很多。綜合 C 語言以上的優(yōu)點(diǎn)，使用 C 語言是一種非常好的選擇。使用 C 語言肯定要使用到 C 編譯器，以便把寫好的 C 程序編 譯為機(jī)器碼，這樣單片機(jī)才能執(zhí)行編寫好的程序。 KeiluVision2 是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的 MCS— 51 架構(gòu)的芯片，集編輯、編譯、仿真等丁一體。同時(shí)，它還支持 PLM、匯編和 C 語言的程序設(shè)計(jì)，界面同常用的微軟 VC十十的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序、軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 8051 系列兼容單片機(jī) C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編語言相比， C語言在功能、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，為全 Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率是非常之高的，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 C51 是一種專門為 8051 單片機(jī)設(shè)計(jì)的高級(jí) C 語言編譯器，支持符合 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)的C 語言程序設(shè)計(jì)，同時(shí)針對(duì) 8051 單片機(jī)的自身特點(diǎn)做了一些特殊擴(kuò)展。下面來簡單介紹一下 c51 與標(biāo)準(zhǔn) C語言的區(qū)別： C51 編譯器除了支持 ANSI C(標(biāo)準(zhǔn) C)的關(guān)鍵字外，還根據(jù) 805I 單片機(jī)自身的特占擴(kuò)展 了如附錄 A所示的關(guān)鍵字。 C51 編譯器不支持 16位寬的字符，而 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)提供對(duì)多字節(jié)國際字符集的支持； C51 默認(rèn)值不支持函數(shù)遞歸調(diào)用，需要進(jìn)行遞歸調(diào)用的函數(shù)必須聲明為再入函數(shù)。再入函數(shù)的局部數(shù)據(jù)和參數(shù)被放人再人棧中，從而允許進(jìn)行遞歸調(diào)用； C51 編譯器支持 ANSI C 中的大部分函數(shù)，但是一些不適用于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的庫函數(shù)則沒有包含到 C51 編譯器中。同時(shí)，它也對(duì)函數(shù)庫做了一些擴(kuò) 展，定義了一部分非 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。 3 硬件電路設(shè)計(jì) 主機(jī)模塊 主板硬件由 CPU、數(shù)碼管、無線模塊和蜂鳴器組成。主板工作的時(shí) 候，可以接受單片機(jī)無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用設(shè)計(jì) 10 遙控器的控制信號(hào)，也可以顯示當(dāng)前的狀態(tài)。 CPU 也可以利用 PWM輸出，演奏出不同的音樂。電路圖如附錄 3 所示。 CPU 控制無線模塊收發(fā)數(shù)據(jù) CC1100 是一種單片的無線收發(fā)器，在一個(gè)無線通信系統(tǒng)里， CC1100 需要與一個(gè)作為控制器件的單片機(jī)及若干被動(dòng)組件一起使用，