【文章內(nèi)容簡介】 表 SCON 格 式 串行通信控制寄存器 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI （1）SM0、SM1；為串行口工作模式設置位，這樣兩位可以對應進行四 種模式的設置。如表 ： 表 SM0 0 0 1 1 SM1 0 1 0 1 模 0 1 2 3 式 串口工作方式 功 能 波特率 fosc/12 可變 fosc/32 或 fosc/64 可變 同步移位寄存器 8 位 UART 9 位 UART 9 位 UART 表中的 fosc 代表振蕩器的頻率，也就是晶振的頻率。UART 為(Universal Asynchronous Receiver）的英文縮寫。 （2）SM2；在模式 模式 3 中為多處理機通信使能位。在模式 0 中要 求該位為 0。 （3）REM；為允許接收位，REM 置 1 時串口允許接收，置 0 時禁止接 收。 （4）TB8；發(fā)送數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是要發(fā)送的第 9 位。 （5）RB8；接收數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是已接收數(shù)據(jù)的第 9 位。該 （6）TI；發(fā)送中斷標識位。在模式 0，發(fā)送完第 8 位數(shù)據(jù)時，由硬件置 位。其它模式中則是在發(fā)送停止位之初，由硬件置位。 （7）RI；接收中斷標識位。在模式 0，接收第 8 位結束時，由硬件置位。 其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。 電源管理寄存器 PCON(87H) PCON 主要是為了在 CHMOS 型單片機上實現(xiàn)電源控制而設置的專用寄 存器，不可位尋址，其格式如表 ： 18 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 表 PCON 格 式 串行通信控制寄存器 SCON SMOD —— —— —— G F1 G F0 PD ID L SMOD 是串口波特率倍增位，當 SMOD=1 時，串口波特率加倍。系統(tǒng) 默認為 SMOD=0。PCON 的其余各位用于 51 單片機的電源控制。 串口的工作方式 串行口分四種工作方式，由 SCON 中的 SMO、SM1 二位選擇決定。 串行口的工作方式 0（SMO=0、SM1=0） 為移位寄存器輸入輸出方式，可外接移位寄存器，以擴展 I/O 口，也可 外接同步輸入輸出設備。 格式： 一次收發(fā)過程， 收發(fā) 8 位二進制數(shù)， 低位在前， 逐位收發(fā)， TXD 在 引腳輸出移位時鐘。收發(fā)波特率固定為單片機振蕩頻率的 1/12。 串行口的工作方式 1（SMO=0、SM1=1） 串行口工作于方式 1 時，被控制為波特率可變的 8 位異步通信接口。 格式：傳送一幀信息為 10 位，即 1 位起始位（0） 位數(shù)據(jù)位（低位在 ，8 先）和 1 位停止位（1） 。數(shù)據(jù)位由 TXD 發(fā)送，由 RXD 接收。波特率是可變 的，取決于定時器 1 或 2 的溢出速率。 方式 2 和方式 3 串行口工作于方式 2 和方式 3 時，被定義為 9 位的異步通信接口。 格式：發(fā)送（通過 TXD）和接收（通過 RXD）一幀信息都是 11 位： 1 位起始位（0） 8 位數(shù)據(jù)位（低位在先） 位可編程位（即第 9 位數(shù)據(jù)）和 ， ，1 1 位停止位（1） 。 方式 2 和方式 3 的工作原理相似，唯一的差別是方式 2 的波特率是固定 的。為 fosc/32 或 fosc/64；方式 3 的波特率是可變的，利用定時器 1 或定時 器 2 作波特率發(fā)生器。 19 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 本章小結 本章所介紹的內(nèi)容都是本次畢業(yè)設計用到的理論基礎知識。分別介紹了 51 單片機的原理、 控制方法及應用技術。 作為本系統(tǒng)設計與實現(xiàn)的理論基礎， 這一章主要集中介紹在本課題中利用到的各個基本功能模塊的原理和控制方 法，通過學習，我們了解了 51 單片機的性能特點，如功耗超低、運行速度快 和豐富的片內(nèi)外資源等特點， 以及 51 的具體操作方法， 為整個系統(tǒng)的設計與 實現(xiàn)作了充分的理論準備。STC12C5410AD（20）與 STC12C5A60S2 性能 相似，使用方式相同，只是管教數(shù)目不同，因此不再贅述。 20 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 第4章 無線收發(fā)芯片 CC1100 CC1100 是一種低成本真正單片的 UHF 收發(fā)器，為低功耗無線應用而設 計。電路主要設定為在 3143868 和 915MHz 的 ISM（工業(yè)，科學和醫(yī) 學）和 SRD（短距離設備）頻率波段，也可以容易地設置為 300348 MHz、 400464 MHz 和 800928 MHz 的其他頻率。 這個調制解調器支持不 RF 收發(fā)器集成了一個高度可配置的調制解調器。 同的調制格式，其數(shù)據(jù)傳輸率可達 500kbps。通過開啟集成在調制解調器上 的前向誤差校正選項，能使性能得到提升。 作為發(fā)送模塊時的外圍電路與作為接受模塊 CC1100 是半雙工收發(fā)芯片， 時的外圍電路是相同的。 CC1100 主要特性 體積小（QLP 44mm 封裝，20 腳） 。 真正的單片 UHF RF 收發(fā)器。 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 500kbps。 較低的電流消耗（RX 中 ，433MHz） 。 可編程控制的輸出功率，對所有的支持頻率可達+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 轉換。 可編程控制的基帶調制解調器。 1理想的多路操作特性。 1可控的數(shù)據(jù)包處理硬件。 1快速頻率變動合成器帶來的合適的頻率跳躍系統(tǒng)。 1可選的帶交錯的前向誤差校正。 1單獨的 64 字節(jié) RX 和 TX 數(shù)據(jù) FIFO。 21 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 1高效的 SPI 接口：所有的寄存器能用一個“突發(fā)”轉換器控制。 CC1100 端口概述 SCLK；數(shù)字輸入 ,連續(xù)配置接口，時鐘輸入。 SO(GD01)；數(shù)字輸出， 連續(xù)配置接口，數(shù)據(jù)輸出； 當 CSn 為高時 為可選的一般輸出腳。 GDO2； 數(shù)字輸出， 一般用途的數(shù)字輸出腳： (1) 測試信號 (2) FIFO 狀態(tài)信號 (3).時鐘輸出，從 XOSC 向下分割 (4).連續(xù)輸入 TX 數(shù)據(jù) DVDD；功率（數(shù)字）, 數(shù)字 I/O 和數(shù)字中心電壓調節(jié)器的 數(shù)字功率供給輸出。 DCOUPL；功率（數(shù)字）, 對退耦的 數(shù)字功率供給輸出。 GDO0 (ATEST)；數(shù)字 I/O ,一般用途的數(shù)字輸出腳： （1）測試信號 （2） FIFO 狀態(tài)信號 （3）時鐘輸出，從 XOSC 向下分割 （4）連續(xù)輸入 TX 數(shù)據(jù) ，也用作原型/產(chǎn)品測試的模擬測試 I/O CSn；數(shù)字輸入 ，連續(xù)配置接口，芯片選擇。 XOSC_Q1；模擬 I/O，晶體振蕩器腳 1，或外部時鐘輸入。 AVDD；功率（模擬） ， 模擬功率供給連接。 XOSC_Q2；模擬 I/O ，晶體振蕩器腳。 1AVDD；功率（模擬） 模擬功率供給連接。 ， 1RF_P ；RF I/O： （1）接收模式下對 LNA 的正 RF 輸入信號 （2）發(fā)送模式下對 LNA 的正 RF 輸出信號 22 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 1AVDD；RF I/O： （1）接收模式下對 LNA 的負 RF 輸入信號 （2）發(fā)送模式下對 LNA 的負 RF 輸入信號 1AVDD；功率（模擬） ， 模擬功率供給連接。 ， 模擬功率供給連接。 1AVDD；功率（模擬） 1GND；地(模擬) ，模擬接地。 1RBIAS；模擬 I/O ，參考電流的外部偏阻器。 ，對數(shù)字噪聲隔離的功率供給連接。 1DGUARD；功率（數(shù)字） 1GND；地（數(shù)字） ，數(shù)字噪聲隔離的接地。 SI；數(shù)字輸入，連續(xù)配置接口，數(shù)據(jù)輸入。 如圖 所示 23 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 圖 CC1100 管腳圖 工作方式 芯片狀態(tài)位 當頭字節(jié)在 SPI 接口上被寫入時，芯片狀態(tài)字節(jié)在 SO 腳上被 CC1100 寫入。狀態(tài)字節(jié)包含關鍵狀態(tài)信號，對 MCU 是有用的。第一位 s7，是 CHIP_RDYn 信號。在 SCLK 的在第一個正邊緣之前，這個信號必須變低。 CHIP_RDYn 信號表明晶體正處于工作中，調節(jié)數(shù)字供給電壓是穩(wěn)定的。 5 和 4 位由狀態(tài)值組成。這個值反映了芯片的狀態(tài)。當使 XOSC 空閑 24 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 并使數(shù)字中心的能量開啟，所有其他模塊處于功率降低狀態(tài)。只有芯片處于 此狀態(tài)時，頻率和信道配置才能被更新。當芯片處于接收模式時，RX 狀態(tài) 是活動的。同樣地，當芯片處于傳輸模式時，TX 狀態(tài)是活動的。 狀態(tài)字節(jié)中的后四位（3：0）包含 FIFO_BYTES_AVAILABLE。為了進 行讀操作，這個區(qū)域包含可從 RX FIFO 讀取的字節(jié)數(shù)。為了進行寫操作，這 個區(qū)域包含可寫入 TX FIFO 的字節(jié)數(shù)。當 FIFO_BYTES_AVAILABLE=15， 15 或者更多的字節(jié)是可用/自由的。 寄存器訪問 所有的配置寄存 CC1100 配置寄存器位于 SPI 地址從 0x00 到 0x2F 之間。 器均能讀和寫。讀/寫位控制寄存器是讀或者寫。當對寄存器寫時，每當一個 待寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)傳輸?shù)?SI 腳時，狀態(tài)字節(jié)將被送至 SO 腳。 通過在地址頭設置突發(fā)位，連續(xù)地址的寄存器能高效地被訪問。這個地 址在內(nèi)部計數(shù)器內(nèi)設置起始地址。每增加一個新的字節(jié)（每 8 個時鐘脈沖） ， 計數(shù)器值增加 1。突發(fā)訪問，不管是讀訪問還是寫訪問，必須通過設置 CSn 為高來終止。 對 0x300x3D 間的地址來說，突發(fā)位用以在狀態(tài)寄存器和命令濾波之間 選擇（如下） 。狀態(tài)寄存器只讀。突發(fā)讀取對狀態(tài)寄存器是不可取的，故它們 每次只能被讀一個。 命令濾波 命令濾波可被視為 CC1100 的單字節(jié)指令。 通過命令濾波寄存器的選址， 內(nèi)部序列被啟動。這些命令用來關閉晶體振蕩器，開啟傳輸模式和電磁波激 活等。 命令濾波寄存器的訪問和一個寄存器的寫操作一樣， 但沒有數(shù)據(jù)被傳輸。 就是說，只有 R/W 位（置為 0） ，突發(fā)訪問（置為 0）和六個地址位（0x30 和 0x3D 之間）被寫。一個命令濾波可能在任何其他 SPI 訪問之后，而不需 25 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 要將 CSn 拉至高電平。命令濾波立即被執(zhí)行，當 CSn 高時 SPWD 和 SXOFF 濾波是例外。 FIFO 訪問 64 字節(jié) TX FIFO 和 64 字節(jié) RX FIFO 通過 0x3F 被訪問。當讀/寫位為 0 時，TX FIFO 被訪問，當讀/寫位為 1 時，RX FIFO 被訪問。 TX FIFO 是只 寫的，而 RX FIFO 是只讀的。 突發(fā)位用來決定 FIFO 訪問是單字節(jié)還是突發(fā)訪問。單字節(jié)訪問方式期 望地址的突發(fā)位為 0 及 1 數(shù)據(jù)字節(jié)。在數(shù)據(jù)字節(jié)之后等待一個新的地址，因 此，CSn 繼續(xù)保持低。突發(fā)訪問方式允許一地址字節(jié)，然后是連續(xù)的數(shù)據(jù)字 節(jié)，直到通過設置 CSn 為高來關斷訪問。 如下頭字節(jié)訪問 FIFO： 0x3F :單字節(jié)訪問 TX FIFO 0x7F :突發(fā)訪問 TX FIFO 0xBF :單字節(jié)訪問 RX FIFO 0XFF :突發(fā)訪問 RX FIFO 當對 TX FIFO 寫時，狀態(tài)字節(jié)對每個 SO 腳上的新數(shù)據(jù)字節(jié)是輸出量。 這個狀態(tài)位能用來偵測對 TX FIFO 寫數(shù)據(jù)時的下溢。注意，狀態(tài)字節(jié)包含在 寫入字節(jié)到 TX FIFO 的過程前空閑的字節(jié)數(shù)。 當最后一個適合 TX FIFO 的字 節(jié)被傳送至 SI 腳后， SO 腳接收的狀態(tài)位會表明在 TX FIFO 中只有一個字 被 節(jié)是空閑的。 傳輸 FIFO 可能會通過發(fā)布一個 SFTX 命令濾波而被淹沒。相似地，一 個 SFRX 命令濾波會淹沒接收 FIFO。當進入休眠狀態(tài)時，兩個 FIFO 都被清 空。 PATABLE 訪問 0x3E 地址用來訪問 PATABLE。PATABLE 用來選擇 PA 能量控制設置。 在接收此地址之后，SPI 等待至少 8 個字節(jié)。通過控制 PATABLE，能實現(xiàn)可 26 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 控的 PA 能量上升和下降，減少的帶寬的 ASK 調制整型也如此。 PATABLE 是 一 個 8 字 節(jié) 表 ， 定 義 了 PA 控 制 設 置 ， 為 8 個 PA 功 率 值 （ 由 的 3 個位的值所選擇）的每一個所使用。這個表從最 低位（0）到最高位（7）可讀和寫，一此一位。一個索引計數(shù)器用來控制對 這個表的訪問。每讀出或寫入表中的一個字節(jié)，計數(shù)器就加 1。當 CSn 為高 時，計數(shù)值置為最小值。當達到最大值時，計數(shù)器由零重新開始計數(shù)。 對 PATABLE 的訪問是單字節(jié)或者突發(fā)訪問，由突發(fā)位決定。當使用突 發(fā)訪問時，索引計數(shù)器的值增加；達到 7 時重新從 0 開始。讀/寫位控制訪問 是寫訪問（R/W=0）或者讀訪問(R/W=1)。 如果一字節(jié)被寫入 P