基于C8051F021的直流电源监控系统
1c8051f021单片机简介
1.1cip-51内核
c8051f021使用cygnal的专利cip-51内核,与mcs-51指令系统完全兼容。采用流水线结构,大大提高了指令运行的速度,最大速度可达25mips。此外,还提供22个中断源、片内独立工作的时钟发生器、电源监视器、看门狗等设备,以增加soc芯片的功能。
1.2存储器
c8051f021有64k字节的可在系统编程的flash程序存储器,其地址为0x0000～0xffff。它有内部数据ram256字节,其中高128字节分为两部分地址空间,一部分是ram区,另外一部分是特殊功能寄存器区。通过不同的寻址方式来区别这两个区(ram采用间接寻址,特殊功能寄存器区采用直接寻址)。低128字节数据ram既可用直接寻址又可以用间接寻址。c8051f021还有位于外部数据存储器地址空间的4k字节的ram块。它还提供了64k字节的外部数据存储器接口,用于访问片外存储器和存储器映像的i/o器件。
1.3模拟通道
c8051f021内部集成了一个功能强大的adc子系统,它包括一个9通道的模拟多路开关、一个可编程增益放大器和一个100ksps的12位分辨率的逐次逼近型a/d转换器,内置一个1.2v、15ppm/℃的电压基准。该子系统还集成了跟踪保持电路和可编程窗口检测器。可编程增益放大器的增益分为6级,最大增益为16,可由软件编程实现。在模拟通道中,前8个通道用于对外部模拟信号的测量,第九通道接到内部温度传感器,用来测量芯片温度。通过软件编程,可以设置外部输入为单端输入方式或差分输入方式。可编程窗口检测器能够自动地、不停地将a/d转换结果与用户编程所设置的极限值进行比较,越限则立即通知控制器。
c8051f021有两个12位电压输出方式的dac,每个dac的输出均为0v～vref1lsb。
1.4数字通道
c8051f021具有4个8位的i/o端口,每个端口的引脚都可以由程序配置为推挽或漏极开路输出。此外,还引入了数字交叉开关,即数字开关网络。通过该网络,可以将内部数字系统资源分配给p0、p1和p2端口的各i/o引脚。用户通过软件编程控制该开关网络,可以将片内的计数器/定时器、串行总线、硬件中断、a/d输入端等配置后使其出现在所需的端口,因此使用户能够根据自己需要选择通用端口和所需数字资源的组合。c8051f021具有片内jtag接口和逻辑。
1.5串行通讯设备
c8051f021内部有两个全双工的异步串行口uart0和uart1。它们除了具有标准串行口的功能外,还具有帧错误监测和地址识别硬件。还有一个完全符合系统管理总线标准的串行接口smbus和一个串行外设接口spi。这些串行总线都完全由硬件实现,且都可以产生中断。它们不共享定时器、中断、或i/o端口,因此可以同时使用所有的串行口。
