【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接下來(lái)的16 字節(jié)既可以按字節(jié)尋址也可以按位尋址。 C8051F120還另有位于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間的 8K 字節(jié)的 RAM 塊和一個(gè)可用于訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的外部存儲(chǔ)器接口（EMIF）。這個(gè)片內(nèi)的8K字節(jié) RAM塊可以在整個(gè)64K外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間中被尋址（以8K為邊界重疊）。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間可以只映射到片內(nèi)存儲(chǔ)器、只映射到片外存儲(chǔ)器、或兩者的組合（8K 以下的地址指向片內(nèi)，8K 以上的地址指向 EMIF）。EMIF可以被配置為地址/數(shù)據(jù)線(xiàn)復(fù)用方式或非復(fù)用方式。 C8051F120的程序存儲(chǔ)器包含 128K 字節(jié)的分塊 FLASH。該存儲(chǔ)器以 1024字節(jié)為一個(gè)扇區(qū)，可以在系統(tǒng)編程，且不需特別的外部編程電壓。從 0x1FC00 到 0x1FFFF 的 1024字節(jié)被保留。 還有兩個(gè)位于地址0x20000 0x200FF的 128字節(jié)扇區(qū)，這兩個(gè)扇區(qū)可被軟件用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。4）可編程數(shù)字I/O和交叉開(kāi)關(guān) 該系列MCU具有標(biāo)準(zhǔn)8051的端口（0、2和3）。同時(shí)又有4個(gè)附加的端口（6和7），因此共有64個(gè)通用端口I/O。這些端口I/O的工作情況與標(biāo)準(zhǔn)8051相似，但有一些改進(jìn)。 每個(gè)端口I/O引腳都可以被配置為推挽或漏極開(kāi)路輸出。在標(biāo)準(zhǔn)8051中固定的“弱上拉”可以被總體禁止，這為低功耗應(yīng)用提供了進(jìn)一步節(jié)電的能力。 C8051F120單片機(jī)引入了數(shù)字交叉開(kāi)關(guān)。這是一個(gè)大的數(shù)字開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許將內(nèi)部數(shù)字系統(tǒng)資源映射到P0、PP2和P3的端口I/O引腳。與具有標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用數(shù)字I/O的微控制器不同，這種結(jié)構(gòu)可支持所有的功能組合。 可通過(guò)設(shè)置交叉開(kāi)關(guān)控制寄存器將片內(nèi)的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器、串行總線(xiàn)、硬件中斷、ADC轉(zhuǎn)換啟動(dòng)輸入、比較器輸出以及微控制器內(nèi)部的其它數(shù)字信號(hào)配置到端口I/O引腳。這一特性允許用戶(hù)根據(jù)自己的特定應(yīng)用選擇通用端口I/O和所需數(shù)字資源的組合。5） 可編程計(jì)數(shù)器陣列 除了5個(gè)16位的通用計(jì)數(shù)器/定時(shí)器之外，C8051F120中還有一個(gè)片內(nèi)可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列（PCA）。PCA包括一個(gè)專(zhuān)用的16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器時(shí)間基準(zhǔn)和6個(gè)可編程的捕捉/比較模塊。時(shí)間基準(zhǔn)的時(shí)鐘可以是下面的六個(gè)時(shí)鐘源之一：系統(tǒng)時(shí)鐘/1系統(tǒng)時(shí)鐘/定時(shí)器0溢出、外部時(shí)鐘輸入（ECI） 、系統(tǒng)時(shí)鐘和外部振蕩源/8。 每個(gè)捕捉/比較模塊都有六種工作方式：邊沿觸發(fā)捕捉、軟件定時(shí)器、高速輸出、頻率輸出、8位脈沖寬度調(diào)制器和16位脈沖寬度調(diào)制器。 PCA捕捉/比較模塊的I/O和外部時(shí)鐘輸入可以通過(guò)數(shù)字交叉開(kāi)關(guān)連到MCU的端口I/O引腳。6）12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 C8051F120中有一個(gè)片內(nèi)12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC0）和一個(gè)8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC2），一個(gè)9通道輸入多路選擇開(kāi)關(guān)和可編程增益放大器。該ADC工作在100ksps的最大采樣速率時(shí)可提供真正的12位精度。ADC0的電壓基準(zhǔn)可以在DAC0輸出和一個(gè)外部VREF引腳之間選擇。ADC0有其專(zhuān)用的VREF0輸入引腳。 ADC完全由CIP51通過(guò)特殊功能寄存器控制。有一個(gè)輸入通道被連到內(nèi)部溫度傳感器，其它8個(gè)通道接外部輸入。8個(gè)外部輸入通道的每一對(duì)都可被配置為兩個(gè)單端輸入或一個(gè)差分輸入。系統(tǒng)控制器可以將ADC置于關(guān)斷狀態(tài)以節(jié)省功耗。 可編程增益放大器接在模擬多路選擇器之后，增益可以用軟件設(shè)置。當(dāng)不同ADC輸入通道之間輸入的電壓信號(hào)范圍差距較大或需要放大一個(gè)具有較大直流偏移的信號(hào)時(shí)（在差分方式，DAC可用于提供直流偏移），這個(gè)放大環(huán)節(jié)是非常有用的。 C8051F120單片機(jī)電源、晶振、復(fù)位及JTAG電路 ： C8051F120單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 供電電壓為5V。1） 穩(wěn)壓芯片LM1117介紹 LM1117是一種低壓差電壓調(diào)整器，該系列芯片有五種固定電壓輸出（，，）和一種可調(diào)輸出（）。 C8051F120單片機(jī)AD及比較器電路 ： AD及比較器電路 兩路電位器、電阻分壓調(diào)整后接到C8051F120單片機(jī)ADC引腳，用來(lái)對(duì)輸出電壓、頻率進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。一路電位器、電阻分壓調(diào)整后接比較器CP0端與輸出電流采樣值進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)過(guò)流關(guān)斷。 C8051F120單片機(jī)串行口電路 ： 串行口電路 MAX3232芯片是一款采用低壓差發(fā)送輸出的低功耗收發(fā)器。此芯片具有兩路接收器和兩路驅(qū)動(dòng)器。1） MAX3232內(nèi)部單元電路 a）雙充電泵電壓轉(zhuǎn)換器 MAX3232引腳功能MAX3232引腳名稱(chēng)和功能1C1+倍壓電荷泵電容正端2V+電荷泵產(chǎn)生的+3C1倍壓電荷泵電容負(fù)端4C2+反相電荷泵電容正端5C2反相電荷泵電容負(fù)端6V14T_OUTRS232發(fā)送器輸出13R_INRS232接收器輸入12R_OUTTTL/CMOS接收器輸出11T_INTTL/CMOS發(fā)送器輸入15GND地16VCC供電電源MAX3232內(nèi)部供電電路包含一個(gè)雙充電泵，在輸入電壓（VCC），（雙重充電泵）（反向充電泵）。充電泵工作在一種間斷的模式，充電泵使能；如，充電泵被禁止。每個(gè)充電泵需要連接一個(gè)快速電容和一個(gè)蓄電容，用于生成V+和V。 b）RS232發(fā)送器 發(fā)送器將CMOS邏輯電平轉(zhuǎn)換成EIA/TIA232電平。MAX3232能夠在最壞的情況下（負(fù)載3kΩ電阻并聯(lián)1000pF電容）保證120kbps的數(shù)據(jù)傳輸率，從而與PCPC通信軟件（例如LapLink）兼容。MAX3232可工作在235kbps的典型數(shù)據(jù)傳輸率。發(fā)送器可并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多路接收器或鼠標(biāo)。 當(dāng)芯片關(guān)斷時(shí)，MAX3232輸出過(guò)程關(guān)斷（高阻）。掉電時(shí)，輸出可被驅(qū)動(dòng)至177。12V。發(fā)送器輸入沒(méi)有上拉電阻，未用的輸入應(yīng)接電源或地。 c）RS232接收器 接收器將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成CMOS邏輯電平。 系統(tǒng)故障指示電路 該電路將6個(gè)LED經(jīng)74LS245驅(qū)動(dòng)連接至C8051F120單片機(jī)I/O引腳，用于指示系統(tǒng)故障狀態(tài)（輸入欠壓、輸入過(guò)壓、輸出欠壓、輸出過(guò)壓、輸出欠流、輸出過(guò)流）。將一個(gè)蜂鳴器連接至C8051F120單片機(jī)I/O引腳，用于對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行報(bào)警。 1）74LS245芯片介紹 74LS245是一款八位總線(xiàn)收發(fā)器，在數(shù)據(jù)總線(xiàn)間進(jìn)行異步雙向傳輸。該芯片通過(guò)DIR引腳的邏輯電平，允許數(shù)據(jù)從A總線(xiàn)傳輸至B總線(xiàn)或從B總線(xiàn)傳輸至A總線(xiàn)。使能輸入/G用于使能/禁止芯片工作，從而有效地起到隔離作用。 ： 74LS245引腳功能 /G(使能) DIR(方向控制) 操作 L L L H H B數(shù)據(jù)傳向A總線(xiàn)A數(shù)據(jù)傳向B總線(xiàn) 輸出隔離 ： 故障指示電路 顯示電路 顯示電路由CD4094移位寄存器對(duì)6位數(shù)碼管和16個(gè)LED燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，從而獲得數(shù)碼管顯示和LED燈指示狀態(tài)。1） CD4094芯片介紹 CD4094是帶輸出鎖存和三態(tài)控制的串入/并出高速轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部包含一個(gè)8位移位寄存器和一個(gè)三態(tài)8位鎖存器，具有使用簡(jiǎn)單、功耗低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)和控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿通過(guò)移位寄存器串行移位。最終一級(jí)（QS）可被應(yīng)用于器件的級(jí)聯(lián)。QS 端輸出的數(shù)據(jù)在下一個(gè)時(shí)鐘負(fù)跳變沿送至QS’端。 每一級(jí)移位寄存器的輸出送至鎖存器，在STROBE輸入端負(fù)跳變沿鎖存。當(dāng)STROBE端為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)鎖存器傳輸至三態(tài)輸出門(mén)。當(dāng)OUTPUT ENABLE為高電平時(shí)，三態(tài)輸出門(mén)使能。 ： CD4094狀態(tài)表時(shí)鐘輸出使能鎖存數(shù)據(jù)并行輸出串行輸出Q1QNQSQS’↑0高阻高阻Q7無(wú)變化↓0高阻高阻無(wú)變化Q7↑10無(wú)變化無(wú)變化Q7無(wú)變化↑1100QN1Q7無(wú)變化↑1111QN1Q7無(wú)變化↓111無(wú)變化無(wú)變化無(wú)變化Q7 CD4094的引腳定義：(1)腳為鎖存端，(1)腳為高電平時(shí)，8位并行輸出口Q1～Q8在時(shí)鐘的上升沿隨串行輸入而變化；(1)腳為低電平時(shí)，輸出鎖定。利用鎖存端可方便地進(jìn)行片選和級(jí)聯(lián)輸出控制。(2)腳為串行數(shù)據(jù)輸入端。(3)腳為串行時(shí)鐘端。(9)腳QS、(10)腳Q′S是串行數(shù)據(jù)輸出端，用于級(jí)聯(lián)。QS端在第9個(gè)串行時(shí)鐘的上升沿開(kāi)始輸出，Q′S端在第9個(gè)串行時(shí)鐘的下降沿開(kāi)始輸出。(15)腳為并行輸出狀態(tài)控制端，(15)腳為低電平時(shí)，并行輸出端處在高阻狀態(tài)，在用CD4094作顯示輸出時(shí)，可使顯示數(shù)碼閃爍。 ： 鍵盤(pán)電路 鍵盤(pán)電路采用8位直連鍵盤(pán)，8個(gè)I/。按鍵未按下時(shí)I/O口為高電平，一旦有按鍵按下則相應(yīng)的I/O口變低。除此之外為了防止干擾信號(hào)對(duì)I/O口的影響，每一路按鍵都加入了濾波電路。該電路簡(jiǎn)易，控制方便。 ： 顯示電路 鍵盤(pán)電路5 軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) ：開(kāi)始AD采樣系統(tǒng)初始化顯示狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示故障判斷鍵盤(pán)掃描系統(tǒng)狀態(tài)機(jī)串口收發(fā)10ms事件處理1ms事件處理100ms事件處理 主程序流程圖 主程序主要完成系統(tǒng)初始化及1ms、10ms、100ms的事件處理。應(yīng)用C8051F120內(nèi)部定時(shí)器2產(chǎn)生1ms中斷，由該1ms衍生出其它的10ms、100ms事件處理。將其它部分的程序根據(jù)需要調(diào)用的間隔放入不同的事件處理中。 主程序如下： void main( void ) { Init_CPU()。 //CPU初始化 while(1) { // 1ms事件處理 if( Flag_1ms ) { Flag_1ms = 0。 Counter_1ms++。 if( Counter_1ms = 10 ) { Counter_1ms = 0。 Flag_10ms = 1。 } Fun_ADC()。 Fun_Disp()。 }// 1ms事件處理 結(jié)束 // 10ms事件處理 if( Flag_10ms ) { Flag_10ms = 0。 Counter_10ms++。 if( Counter_10ms = 10 ) { Counter_10ms = 0。 Flag_100ms = 1。 } Fun_KeyScan()。 Fun_FaultJudge()。 Fun_UART()。 Fun_StateMachine()。 } // 10ms事件處理 結(jié)束 // 100ms事件處理 if( Flag_100ms ) { Flag_100ms = 0。 Counter_100ms++。 if( Counter_100ms = 10 ) { Counter_100ms = 0。 Flag_1s = 1。 } Fun_DispState()。 } // 100ms事件處理 結(jié)束