【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 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(shè)置位，這樣兩位可以對(duì)應(yīng)進(jìn)行四 種模式的設(shè)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(xiě)。 （2）SM2；在模式 模式 3 中為多處理機(jī)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(shí)串口允許接收，置 0 時(shí)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(biāo)識(shí)位。在模式 0，發(fā)送完第 8 位數(shù)據(jù)時(shí)，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(biāo)識(shí)位。在模式 0，接收第 8 位結(jié)束時(shí)，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(jī)上實(shí)現(xiàn)電源控制而設(shè)置的專(zhuān)用寄 存器，不可位尋址，其格式如表 ： 18 哈爾濱工程大學(xué)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(dāng) SMOD=1 時(shí)，串口波特率加倍。系統(tǒng) 默認(rèn)為 SMOD=0。PCON 的其余各位用于 51 單片機(jī)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(kuò)展 I/O 口，也可 外接同步輸入輸出設(shè)備。 格式： 一次收發(fā)過(guò)程， 收發(fā) 8 位二進(jìn)制數(shù)， 低位在前， 逐位收發(fā)， TXD 在 引腳輸出移位時(shí)鐘。收發(fā)波特率固定為單片機(jī)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(shí)，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(shí)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(shí)，被定義為 9 位的異步通信接口。 格式：發(fā)送（通過(guò) TXD）和接收（通過(guò) 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(shí)器 1 或定時(shí) 器 2 作波特率發(fā)生器。 19 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 本章小結(jié) 本章所介紹的內(nèi)容都是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用到的理論基礎(chǔ)知識(shí)。分別介紹了 51 單片機(jī)的原理、 控制方法及應(yīng)用技術(shù)。 作為本系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的理論基礎(chǔ)， 這一章主要集中介紹在本課題中利用到的各個(gè)基本功能模塊的原理和控制方 法，通過(guò)學(xué)習(xí)，我們了解了 51 單片機(jī)的性能特點(diǎn)，如功耗超低、運(yùn)行速度快 和豐富的片內(nèi)外資源等特點(diǎn)， 以及 51 的具體操作方法， 為整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn)作了充分的理論準(zhǔn)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(xué)本科生畢業(yè)論文 第4章 無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)應(yīng)用而設(shè) 計(jì)。電路主要設(shè)定為在 3143868 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。 這個(gè)調(diào)制解調(diào)器支持不 RF 收發(fā)器集成了一個(gè)高度可配置的調(diào)制解調(diào)器。 同的調(diào)制格式，其數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá) 500kbps。通過(guò)開(kāi)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。 作為發(fā)送模塊時(shí)的外圍電路與作為接受模塊 CC1100 是半雙工收發(fā)芯片， 時(shí)的外圍電路是相同的。 CC1100 主要特性 體積?。≦LP 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(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。 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(dòng)合成器帶來(lái)的合適的頻率跳躍系統(tǒng)。 1可選的帶交錯(cuò)的前向誤差校正。 1單獨(dú)的 64 字節(jié) RX 和 TX 數(shù)據(jù) FIFO。 21 哈爾濱工程大學(xué)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(gè)“突發(fā)”轉(zhuǎn)換器控制。 CC1100 端口概述 SCLK；數(shù)字輸入 ,連續(xù)配置接口，時(shí)鐘輸入。 SO(GD01)；數(shù)字輸出， 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。 GDO2； 數(shù)字輸出， 一般用途的數(shù)字輸出腳： (1) 測(cè)試信號(hào) (2) FIFO 狀態(tài)信號(hào) (3).時(shí)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(diào)節(jié)器的 數(shù)字功率供給輸出。 DCOUPL；功率（數(shù)字）, 對(duì)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(cè)試信號(hào) （2） FIFO 狀態(tài)信號(hào) （3）時(shí)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(cè)試的模擬測(cè)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(shí)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(duì) LNA 的正 RF 輸入信號(hào) （2）發(fā)送模式下對(duì) LNA 的正 RF 輸出信號(hào) 22 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1AVDD；RF I/O： （1）接收模式下對(duì) LNA 的負(fù) RF 輸入信號(hào) （2）發(fā)送模式下對(duì) LNA 的負(fù) RF 輸入信號(hào) 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(duì)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(xué)本科生畢業(yè)論文 圖 CC1100 管腳圖 工作方式 芯片狀態(tài)位 當(dāng)頭字節(jié)在 SPI 接口上被寫(xiě)入時(shí)，芯片狀態(tài)字節(jié)在 SO 腳上被 CC1100 寫(xiě)入。狀態(tài)字節(jié)包含關(guān)鍵狀態(tài)信號(hào)，對(duì) MCU 是有用的。第一位 s7，是 CHIP_RDYn 信號(hào)。在 SCLK 的在第一個(gè)正邊緣之前，這個(gè)信號(hào)必須變低。 CHIP_RDYn 信號(hào)表明晶體正處于工作中，調(diào)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(gè)值反映了芯片的狀態(tài)。當(dāng)使 XOSC 空閑 24 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 并使數(shù)字中心的能量開(kāi)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(shí)，頻率和信道配置才能被更新。當(dāng)芯片處于接收模式時(shí)，RX 狀態(tài) 是活動(dòng)的。同樣地，當(dāng)芯片處于傳輸模式時(shí)，TX 狀態(tài)是活動(dòng)的。 狀態(tài)字節(jié)中的后四位（3：0）包含 FIFO_BYTES_AVAILABLE。為了進(jìn) 行讀操作，這個(gè)區(qū)域包含可從 RX FIFO 讀取的字節(jié)數(shù)。為了進(jìn)行寫(xiě)操作，這 個(gè)區(qū)域包含可寫(xiě)入 TX FIFO 的字節(jié)數(shù)。當(dāng) FIFO_BYTES_AVAILABLE=15， 15 或者更多的字節(jié)是可用/自由的。 寄存器訪(fǎng)問(wèn) 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(xiě)。讀/寫(xiě)位控制寄存器是讀或者寫(xiě)。當(dāng)對(duì)寄存器寫(xiě)時(shí)，每當(dāng)一個(gè) 待寫(xiě)入的數(shù)據(jù)字節(jié)傳輸?shù)?SI 腳時(shí)，狀態(tài)字節(jié)將被送至 SO 腳。 通過(guò)在地址頭設(shè)置突發(fā)位，連續(xù)地址的寄存器能高效地被訪(fǎng)問(wèn)。這個(gè)地 址在內(nèi)部計(jì)數(shù)器內(nèi)設(shè)置起始地址。每增加一個(gè)新的字節(jié)（每 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖） ， 計(jì)數(shù)器值增加 1。突發(fā)訪(fǎng)問(wèn)，不管是讀訪(fǎng)問(wèn)還是寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)，必須通過(guò)設(shè)置 CSn 為高來(lái)終止。 對(duì) 0x300x3D 間的地址來(lái)說(shuō)，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(duì)狀態(tài)寄存器是不可取的，故它們 每次只能被讀一個(gè)。 命令濾波 命令濾波可被視為 CC1100 的單字節(jié)指令。 通過(guò)命令濾波寄存器的選址， 內(nèi)部序列被啟動(dòng)。這些命令用來(lái)關(guān)閉晶體振蕩器，開(kāi)啟傳輸模式和電磁波激 活等。 命令濾波寄存器的訪(fǎng)問(wèn)和一個(gè)寄存器的寫(xiě)操作一樣， 但沒(méi)有數(shù)據(jù)被傳輸。 就是說(shuō)，只有 R/W 位（置為 0） ，突發(fā)訪(fǎng)問(wèn)（置為 0）和六個(gè)地址位（0x30 和 0x3D 之間）被寫(xiě)。一個(gè)命令濾波可能在任何其他 SPI 訪(fǎng)問(wèn)之后，而不需 25 哈爾濱工程大學(xué)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(dāng) CSn 高時(shí) SPWD 和 SXOFF 濾波是例外。 FIFO 訪(fǎng)問(wèn) 64 字節(jié) TX FIFO 和 64 字節(jié) RX FIFO 通過(guò) 0x3F 被訪(fǎng)問(wèn)。當(dāng)讀/寫(xiě)位為 0 時(shí)，TX FIFO 被訪(fǎng)問(wèn)，當(dāng)讀/寫(xiě)位為 1 時(shí)，RX FIFO 被訪(fǎng)問(wèn)。 TX FIFO 是只 寫(xiě)的，而 RX FIFO 是只讀的。 突發(fā)位用來(lái)決定 FIFO 訪(fǎng)問(wèn)是單字節(jié)還是突發(fā)訪(fǎng)問(wèn)。單字節(jié)訪(fǎng)問(wèn)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(gè)新的地址，因 此，CSn 繼續(xù)保持低。突發(fā)訪(fǎng)問(wèn)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(guò)設(shè)置 CSn 為高來(lái)關(guān)斷訪(fǎng)問(wèn)。 如下頭字節(jié)訪(fǎng)問(wèn) FIFO： 0x3F :單字節(jié)訪(fǎng)問(wèn) TX FIFO 0x7F :突發(fā)訪(fǎng)問(wèn) TX FIFO 0xBF :單字節(jié)訪(fǎng)問(wèn) RX FIFO 0XFF :突發(fā)訪(fǎng)問(wèn) RX FIFO 當(dāng)對(duì) TX FIFO 寫(xiě)時(shí)，狀態(tài)字節(jié)對(duì)每個(gè) SO 腳上的新數(shù)據(jù)字節(jié)是輸出量。 這個(gè)狀態(tài)位能用來(lái)偵測(cè)對(duì) TX FIFO 寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)的下溢。注意，狀態(tài)字節(jié)包含在 寫(xiě)入字節(jié)到 TX FIFO 的過(guò)程前空閑的字節(jié)數(shù)。 當(dāng)最后一個(gè)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(huì)表明在 TX FIFO 中只有一個(gè)字 被 節(jié)是空閑的。 傳輸 FIFO 可能會(huì)通過(guò)發(fā)布一個(gè) SFTX 命令濾波而被淹沒(méi)。相似地，一 個(gè) SFRX 命令濾波會(huì)淹沒(méi)接收 FIFO。當(dāng)進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)，兩個(gè) FIFO 都被清 空。 PATABLE 訪(fǎng)問(wèn) 0x3E 地址用來(lái)訪(fǎng)問(wèn) PATABLE。PATABLE 用來(lái)選擇 PA 能量控制設(shè)置。 在接收此地址之后，SPI 等待至少 8 個(gè)字節(jié)。通過(guò)控制 PATABLE，能實(shí)現(xiàn)可 26 哈爾濱工程大學(xué)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(diào)制整型也如此。 PATABLE 是 一 個(gè) 8 字 節(jié) 表 ， 定 義 了 PA 控 制 設(shè) 置 ， 為 8 個(gè) PA 功 率 值 （ 由 的 3 個(gè)位的值所選擇）的每一個(gè)所使用。這個(gè)表從最 低位（0）到最高位（7）可讀和寫(xiě)，一此一位。一個(gè)索引計(jì)數(shù)器用來(lái)控制對(duì) 這個(gè)表的訪(fǎng)問(wèn)。每讀出或?qū)懭氡碇械囊粋€(gè)字節(jié)，計(jì)數(shù)器就加 1。當(dāng) CSn 為高 時(shí)，計(jì)數(shù)值置為最小值。當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)，計(jì)數(shù)器由零重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。 對(duì) PATABLE 的訪(fǎng)問(wèn)是單字節(jié)或者突發(fā)訪(fǎng)問(wèn)，由突發(fā)位決定。當(dāng)使用突 發(fā)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，索引計(jì)數(shù)器的值增加；達(dá)到 7 時(shí)重新從 0 開(kāi)始。讀/寫(xiě)位控制訪(fǎng)問(wèn) 是寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)（R/W=0）或者讀訪(fǎng)問(wèn)(R/W=1)。