【文章內(nèi)容簡介】 接下來的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)存儲器地址空間的 8K 字節(jié)的 RAM 塊和一個可用于訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的外部存儲器接口（EMIF）。這個片內(nèi)的8K字節(jié) RAM塊可以在整個64K外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間中被尋址（以8K為邊界重疊）。外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間可以只映射到片內(nèi)存儲器、只映射到片外存儲器、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)線復(fù)用方式或非復(fù)用方式。 C8051F120的程序存儲器包含 128K 字節(jié)的分塊 FLASH。該存儲器以 1024字節(jié)為一個扇區(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。 還有兩個位于地址0x20000 0x200FF的 128字節(jié)扇區(qū)，這兩個扇區(qū)可被軟件用于數(shù)據(jù)存儲。4）可編程數(shù)字I/O和交叉開關(guān) 該系列MCU具有標準8051的端口（0、2和3）。同時又有4個附加的端口（6和7），因此共有64個通用端口I/O。這些端口I/O的工作情況與標準8051相似，但有一些改進。 每個端口I/O引腳都可以被配置為推挽或漏極開路輸出。在標準8051中固定的“弱上拉”可以被總體禁止，這為低功耗應(yīng)用提供了進一步節(jié)電的能力。 C8051F120單片機引入了數(shù)字交叉開關(guān)。這是一個大的數(shù)字開關(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。與具有標準復(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。 可通過設(shè)置交叉開關(guān)控制寄存器將片內(nèi)的計數(shù)器/定時器、串行總線、硬件中斷、ADC轉(zhuǎn)換啟動輸入、比較器輸出以及微控制器內(nèi)部的其它數(shù)字信號配置到端口I/O引腳。這一特性允許用戶根據(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） 可編程計數(shù)器陣列 除了5個16位的通用計數(shù)器/定時器之外，C8051F120中還有一個片內(nèi)可編程計數(shù)器/定時器陣列（PCA）。PCA包括一個專用的16位計數(shù)器/定時器時間基準和6個可編程的捕捉/比較模塊。時間基準的時鐘可以是下面的六個時鐘源之一：系統(tǒng)時鐘/1系統(tǒng)時鐘/定時器0溢出、外部時鐘輸入（ECI） 、系統(tǒng)時鐘和外部振蕩源/8。 每個捕捉/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和外部時鐘輸入可以通過數(shù)字交叉開關(guān)連到MCU的端口I/O引腳。6）12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 C8051F120中有一個片內(nèi)12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC0）和一個8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC2），一個9通道輸入多路選擇開關(guān)和可編程增益放大器。該ADC工作在100ksps的最大采樣速率時可提供真正的12位精度。ADC0的電壓基準可以在DAC0輸出和一個外部VREF引腳之間選擇。ADC0有其專用的VREF0輸入引腳。 ADC完全由CIP51通過特殊功能寄存器控制。有一個輸入通道被連到內(nèi)部溫度傳感器，其它8個通道接外部輸入。8個外部輸入通道的每一對都可被配置為兩個單端輸入或一個差分輸入。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范圍差距較大或需要放大一個具有較大直流偏移的信號時（在差分方式，DAC可用于提供直流偏移），這個放大環(huán)節(jié)是非常有用的。 C8051F120單片機電源、晶振、復(fù)位及JTAG電路 ： C8051F120單片機最小系統(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ADC引腳，用來對輸出電壓、頻率進行手動調(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行比較，以實現(xiàn)過流關(guān)斷。 C8051F120單片機串行口電路 ： 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倍壓電荷泵電容負端4C2+反相電荷泵電容正端5C2反相電荷泵電容負端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。每個充電泵需要連接一個快速電容和一個蓄電容，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)動多路接收器或鼠標。 當(dāng)芯片關(guān)斷時，MAX3232輸出過程關(guān)斷（高阻）。掉電時，輸出可被驅(qū)動至177。12V。發(fā)送器輸入沒有上拉電阻，未用的輸入應(yīng)接電源或地。 c）RS232接收器 接收器將RS232信號轉(zhuǎn)換成CMOS邏輯電平。 系統(tǒng)故障指示電路 該電路將6個LED經(jīng)74LS245驅(qū)動連接至C8051F120單片機I/O引腳，用于指示系統(tǒng)故障狀態(tài)（輸入欠壓、輸入過壓、輸出欠壓、輸出過壓、輸出欠流、輸出過流）。將一個蜂鳴器連接至C8051F120單片機I/O引腳，用于對系統(tǒng)故障進行報警。 1）74LS245芯片介紹 74LS245是一款八位總線收發(fā)器，在數(shù)據(jù)總線間進行異步雙向傳輸。該芯片通過DIR引腳的邏輯電平，允許數(shù)據(jù)從A總線傳輸至B總線或從B總線傳輸至A總線。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A數(shù)據(jù)傳向B總線 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6位數(shù)碼管和16個LED燈進行動態(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8位移位寄存器和一個三態(tài)8位鎖存器，具有使用簡單、功耗低、驅(qū)動能力強和控制靈活等優(yōu)點。數(shù)據(jù)在時鐘上升沿通過移位寄存器串行移位。最終一級（QS）可被應(yīng)用于器件的級聯(lián)。QS 端輸出的數(shù)據(jù)在下一個時鐘負跳變沿送至QS’端。 每一級移位寄存器的輸出送至鎖存器，在STROBE輸入端負跳變沿鎖存。當(dāng)STROBE端為高電平時，數(shù)據(jù)通過鎖存器傳輸至三態(tài)輸出門。當(dāng)OUTPUT ENABLE為高電平時，三態(tài)輸出門使能。 ： CD4094狀態(tài)表時鐘輸出使能鎖存數(shù)據(jù)并行輸出串行輸出Q1QNQSQS’↑0高阻高阻Q7無變化↓0高阻高阻無變化Q7↑10無變化無變化Q7無變化↑1100QN1Q7無變化↑1111QN1Q7無變化↓111無變化無變化無變化Q7 CD4094的引腳定義：(1)腳為鎖存端，(1)腳為高電平時，8位并行輸出口Q1～Q8在時鐘的上升沿隨串行輸入而變化；(1)腳為低電平時，輸出鎖定。利用鎖存端可方便地進行片選和級聯(lián)輸出控制。(2)腳為串行數(shù)據(jù)輸入端。(3)腳為串行時鐘端。(9)腳QS、(10)腳Q′S是串行數(shù)據(jù)輸出端，用于級聯(lián)。QS端在第9個串行時鐘的上升沿開始輸出，Q′S端在第9個串行時鐘的下降沿開始輸出。(15)腳為并行輸出狀態(tài)控制端，(15)腳為低電平時，并行輸出端處在高阻狀態(tài)，在用CD4094作顯示輸出時，可使顯示數(shù)碼閃爍。 ： 鍵盤電路 鍵盤電路采用8位直連鍵盤，8個I/。按鍵未按下時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對I/O口的影響，每一路按鍵都加入了濾波電路。該電路簡易，控制方便。 ： 顯示電路 鍵盤電路5 軟件設(shè)計 主程序設(shè)計 ：開始AD采樣系統(tǒng)初始化顯示狀態(tài)動態(tài)顯示故障判斷鍵盤掃描系統(tǒng)狀態(tài)機串口收發(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