【文章內容簡介】 L2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。復位電路復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。片內復位電路是復位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2，由復位電路采樣一次。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復位電路，如圖所示。當時鐘頻率選用6MHz時，C取22μF，Rs約為200Ω，Rk約為1K。單片機最小系統(tǒng)的原理圖單片機最小系統(tǒng)模塊中的主選C8051F020芯片是一種低功耗，具有在線編程，F(xiàn)lash程序存儲器的單片機。所謂在線編程ISP(In System Program)指的是允許單片機芯片在不離開電路板或不離開設備的情況下實現(xiàn)程序固化和察除操作，在線編程給單片機用戶的研發(fā)和使用帶來了極大的方便根據(jù)實驗和理論的需要，上電自動復位電路的電容選擇10u，時鐘電路的電容選擇33PF，晶振選擇12MZ 的，這樣可以獲得更高的刷新頻率。4 刷新頻率的計算公式：刷新頻率=1/16T0溢出率=1/16f/12(65536t)其中f為晶振頻率，t為定時器T0初值（工作在16位定時器模式）80C51系列單片機及其衍生產(chǎn)品在我國乃至全世界范圍獲得了非常廣泛的應用。片機領域的大部分工作人員都熟悉80C51單片機，各大專院校都采用80C51系列單片機作為教學模型。隨著單片機的不斷發(fā)展，市場上出現(xiàn)了很多高速、高性能的新型單片機，基于標準8051內核的單片機正面臨著退出市場的境地。C8051F系列單片機是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片，具有與8051兼容的CIP51微控制器內核，采用流水線結構，單周期指令運行速度是8051的12倍。熟悉NCS51系列單片機的工程技術人員可以很容易地掌握C8051F的應用技術并能進行軟件的移植。C8051F020單片機與80C51系列單片機的指令系統(tǒng)完全一樣。掌握80C51單片機的人可以很容易地接受C8051F020的應用技術并能完成相應軟件的移植。(1)運行速度C8051F020的指令運行速度是一般80C51系列單片機的10倍以上。因為其CIP51中采用了流水線處理結構，已經(jīng)沒有了機器周期時序，指令執(zhí)行的最小時序單位為系統(tǒng)時鐘，大部分指令只要1～2個系統(tǒng)周期即可完成。又由于其時鐘系統(tǒng)比80C51的更加完善，有多個時鐘源，且時鐘源可編程，時鐘頻率范圍為0～25 MHz，當CIP5l工作在最大系統(tǒng)時鐘頻率25 MHz時，它的峰值速度可以達到25 MI／s，C8051F020已進入了8位高速單片機行列。(2)I／O端口的配置方式C8051F020擁有8個8位的I／O端口， 大量減少了外部連線和器件擴展， 有利于提高可靠性和抗干擾能力。其中低4個I／O端口除可作為一般的通用I ／O端口外，還可作為其他功能模塊的輸入或輸出引腳，它是通過交叉開關配 置寄存器XBR0、XBRXBR2(各位名稱及格式如表1所示)選擇并控制的，它 們控制優(yōu)先權譯碼選擇開關電路如圖1所示，可將片內的計數(shù)器／定時器、串行 總線、硬件中斷、比較器輸出及其它的數(shù)字信號配置為在端口I／O引腳出現(xiàn)，這樣用戶可以根據(jù)自己的特定需要選擇所需的數(shù)字資源和通用I／O口。數(shù)字交叉開關是一個比較大的數(shù)字開關網(wǎng)路，這在所有80C51系列單片機上是一個空白。另外P1MDIN用于選擇P1的輸入方式是模擬輸入還是數(shù)字輸入，復位值為11111111B，即默認為數(shù)字輸入方式。而80C51單片機的I／O引腳是固定分配的，即占用引腳多，配置又不夠靈活。(3)內部功能C8051F020內部帶有數(shù)據(jù)采集所需的ADC和DAC，其中ADC有兩個，一個是8路12位逐次逼近型ADC，可編程轉換速率，最大為100 kS／s．可通過多通道選擇器配置為單端輸入或差分輸入。內有可編程增益放大器PGA用于將輸入的信號放大，提高A／D的轉換精度?？删幊淘鲆鏋椋骸?或16，復位時默認值為1。另一個是8路8位ADC，可編程轉換速率最大為500 kS／s，、4。有2個12位的DAC，用于將12位的數(shù)字量轉換為電壓量，可產(chǎn)生連續(xù)變化的波形，兩路信號可同步輸出。 (4) 外部接口C8051F020外設還增添了三個串行口?？赏瑫r與外界進行串行數(shù)據(jù)通信，SMBus兼容于I2C串行擴展總線；SPI串行擴展接口；兩個增強型UART串口。C8051F020具有基于JTAG接口的在系統(tǒng)調試功能，片內的調試電路通過JTAG接口可提供高速、方便的在系統(tǒng)調試。 8051F020單片機介紹C8051F020/1/2/3 器件是完全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU 芯片，具有64 個數(shù)字I/O 引腳（C8051F020/2）或32 個數(shù)字I/O 引腳（C8051F021/3）。下面列出了一些主要特性；（1）高速、流水線結構的8051 兼容的CIP51 內核（可達25MIPS） （2）全速、非侵入式的在系統(tǒng)調試接口（片內） （3）真正12 位（C8051F020/1）或10 位（C8051F022/3）、100 ksps 的8 通道ADC，帶PGA和模擬多路開關（4）真正8 位500 ksps 的ADC，帶PGA 和8 通道模擬多路開關 （5）兩個12 位DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式 （6）64K 字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH 存儲器 （7）4352（4096+256）字節(jié)的片內RAM （8）可尋址64K 字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口 （9）硬件實現(xiàn)的SPI、SMBus I2C 和兩個UART 串行接口 （10）5 個通用的16 位定時器 （11）具有5 個捕捉比較模塊的可編程計數(shù)器定時器陣列 （12）片內看門狗定時器、VDD 監(jiān)視器和溫度傳感器具有片內VDD 監(jiān)視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器的C8051F020/1/2/3 是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)。所有模擬和數(shù)字外設均可由用戶固件使能/禁止和配置。FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新8051 固件。片內JTAG 調試電路允許使用安裝在最終應用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU 進行非侵入式（不占用片內資源）、全速、在系統(tǒng)調試。該調試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲器和寄存器，支持斷點、觀察點、單步及運行和停機命令。在使用JTAG 調試時，所有的模擬和數(shù)字外設都可全功能運行。CIP51 有標準的8051 程序和數(shù)據(jù)地址配置。它包括256 字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM，其中高128字節(jié)為雙映射。用間接尋址訪問通用RAM 的高128 字節(jié)，用直接尋址訪問128 字節(jié)的SFR地址空間。數(shù)據(jù)RAM 的低128 字節(jié)可用直接或間接尋址方式訪問。前32 個字節(jié)為4 個通用寄存器區(qū)，接下來的16 字節(jié)既可以按字節(jié)尋址也可以按位尋址。C8051F020/1/2/3 中的CIP51 還另有位于外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間的4K 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）。這個片內的4K 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4K 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存儲器、只映射到片外存儲器、或兩者的組合（4K 以下的地址指向片內，4K 以上的地址指向EMIF）。EMIF 可以被配置為地址數(shù)據(jù)線復用方式或非復用方式。MCU 的程序存儲器包含64K 字節(jié)的FLASH。該存儲器以512 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0xFE00 到0xFFFF 的512 字節(jié)被保留，由工廠使用。還有一個位于地址0x10000 0x1007F 的128 字節(jié)的扇區(qū)，該扇區(qū)可作為一個小的軟件常數(shù)表使用。該系列MCU具有標準8051的端口（0、2和3）。在F020/2中有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，這為低功耗應用提供了進一步節(jié)電的能力?？赡茏瞠毺氐母倪M是引入了數(shù)字交叉開關。這是一個大的數(shù)字開關網(wǎng)絡，允許將內部數(shù)字系統(tǒng)資源映射到P0、PP2和P3的端口I/O引腳。與具有標準復用數(shù)字I/O的微控制器不同，這種結構可支持所有的功能組合?？赏ㄟ^設置交叉開關控制寄存器將片內的計數(shù)器定時器、串行總線、硬件中斷、ADC轉換啟動輸入、比較器輸出以及微控制器內部的其它數(shù)字信號配置為出現(xiàn)在端口I/O引腳。這一特性允許用戶根據(jù)自己的特定應用選擇通用端口I/O和所需數(shù)字資源的組合。除了5個16位的通用計數(shù)器定時器之外，C8051F020 MCU系列還有一個片內可編程計數(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5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)時鐘和外部振蕩源頻率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位脈沖寬度調制器和16位脈沖寬度調制器。PCA捕捉比較模塊的I/O和外部時鐘輸入可以通過數(shù)字交叉開關連到MCU的端口I/O引腳。C8051F020系列MCU內部有兩個增強型全雙工UART、SPI總線和SMBus/I2C。每種串行總線都完全用硬件實現(xiàn)，都能向CIP51產(chǎn)生中斷，因此需要很少的CPU干預。這些串行總線不“共享”定時器、中斷或端口I/O等資源，所以可以使用任何一個或全部同時使用。 12 位模/數(shù)轉換器C8051F020/1有一個片內12位SAR ADC（ADC0），一個9通道輸入多路選擇開關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，INL為177。1LSB。C8051F022/3有一個片內