C8051F單片機 C8051F系列單片機 單片機自20世紀70年代末誕生至今,經歷了單片微型計算機SCM、微控制器MCU及片上系統SoC三大階段,前兩個階段分別以MCS-51和80C51為代表。隨著在嵌入式領域中對單片機的性能和功能要求越來越高,以往的單片機無論是運行速度還是系統集成度等多方面都不能滿足新的設計需要,這時Silicon Labs 公司推出了C8051F系列單片機,成為SoC的典型代表。 C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研發快(開發工具易用,可縮短研發周期)和見效快(調試手段靈活)的特點,其性能優勢具體體現在以下方面: 基于增強的CIP-51內核,其指令集與MCS-51完全兼容,具有標準8051的組織架構,可以使用標準的803x/805x匯編器和編譯器進行軟件開發。CIP-51采用流水線結構,70%的的指令執行時間為1或2個系統時鐘周期,是標準8051指令執行速度的12倍;其峰值執行速度可達100MIPS(C8051F120等),是目前世界上速度最快的8位單片機。 增加了中斷源。標準的8051只有7個中斷源Silicon Labs 公司 C8051F系列單片機擴展了中斷處理這對于時實多任務系統的處理是很重要的擴展的中斷系統向CIP-51提供22個中斷源允許大量的模擬和數字外設中斷一個中斷處理需要較少的CPU干預卻有更高的執行效率?! 〖闪素S富的模擬資源,絕大部分的C8051F系列單片機都集成了單個或兩個ADC,在片內模擬開關的作用下可實現對多路模擬信號的采集轉換;片內ADC的采樣精度最高可達24bit,采樣速率最高可達500ksps,部分型號還集成了單個或兩個獨立的高分辨率DAC,可滿足絕大多數混合信號系統的應用并實現與模擬電子系統的無縫接口;片內溫度傳感器則可以迅速而精確的監測環境溫度并通過程序作出相應處理,提高了系統運行的可靠性?! 〖闪素S富的外部設備接口。具有兩路UART和最多可達5個定時器及6個PCA模塊,此外還根據不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口,以及RTC部件。外設接口在不使用時可以分別禁止以降低系統功耗。與其他類型的單片機實現相同的功能需要多個芯片的組合才能完成相比,C8051單片機不僅減少了系統成本,更大大降低了功耗?! ≡鰪娏嗽谛盘柼幚矸矫娴男阅埽糠中吞柧哂?6x16 MAC以及DMA功能,可對所采集信號進行實時有效的算法處理并提高了數據傳送能力?! 【哂歇毩⒌钠瑑葧r鐘源(精度最高可達0.5%),設計人員既可選擇外接時鐘,也可直接應用片內時鐘,同時可以在內外時鐘源之間自如切換。片內時鐘源降低了系統設計的復雜度,提高了系統可靠性,而時鐘切換功能則有利于系統整體功耗的降低?! √峁┛臻e模式及停機模式等多種電源管理方式來降低系統功耗 實現了I/O從固定方式到交叉開關配置。固定方式的I/O端口,既占用引腳多,配置又不夠靈活。在C8051F中,則采用開關網絡以硬件方式實現I/O端口的靈活配置,外設電路單元通過相應的配置寄存器控制的交叉開關配置到所選擇的端口上?! 臀环绞蕉鄻踊珻8051F把80C51單一的外部復位發展成多源復位,提供了上電復位、掉電復位、外部引腳復位、軟件復位、時鐘檢測復位、比較器0復位、WDT復位和引腳配置復位。眾多的復位源為保障系統的安全、操作的靈活性以及零功耗系統設計帶來極大的好處?! 膫鹘y的仿真調試到基于JTAG接口的在系統調試。C8051F在8位單片機中率先配置了標準的JTAG接口(IEEE1149.1)。C8051F的JTAG接口不僅支持Flash ROM的讀/寫操作及非侵入式在系統調試,它的JTAG邏輯還為在系統測試提供邊界掃描功能。通過邊界寄存器的編程控制,可對所有器件引腳、SFR總線和I/O口弱上拉功能實現觀察和控制?! 8051F系列單片機型號齊全,可根據設計需求選擇不同規模和帶有特定外設接口的型號,提供從多達100個引腳的高性能單片機到最小3mmX3mm的封裝,滿足不同設計的需要。 基于上述特點,Silicon Labs 公司C8051F系列單片機作為SoC芯片的杰出代表能夠滿足絕大部分場合的復雜功能要求,并在嵌入式領域的各個場合都得到了廣泛的應用:在工業控制領域,其豐富的模擬資源可用于工業現場多種物理量的監測、分析及控制和顯示;在便攜式儀器領域,其低功耗和強大的外設接口也非常適合各種信號的采集、存儲和傳輸;此外,新型的C8051F5xx系列單片機也在汽車電子行業中嶄露頭角。正是這些優勢,使得C8051單片機在進入中國市場的短短幾年內就迅速風靡,相信隨著新型號的不斷推出以及推廣力度的不斷加大,C8051系列單片機將迎來日益廣闊的發展空間,成為嵌入式領域的時代寵兒 此系列單片機完全兼容MCS-51指令集,容易上手,開發周期短,大大節約了開發成本。C8051F系統集成度高,總線時鐘可達25M
上傳時間: 2013-11-24
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單片機串行口 單片機是一種集成在電路芯片,是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。
上傳時間: 2014-12-27
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單片機串行通信發射機 我所做的單片機串行通信發射機主要在實驗室完成,參考有關的書籍和資料,個人完成電路的設計、焊接、檢查、調試,再根據自己的硬件和通信協議用匯編語言編寫發射和顯示程序,然后加電調試,最終達到準確無誤的發射和顯示。在這過程中需要選擇適當的元件,合理的電路圖扎實的焊接技術,基本的故障排除和糾正能力,會使用基本的儀器對硬件進行調試,會熟練的運用匯編語言編寫程序,會用相關的軟件對自己的程序進行翻譯,并燒進芯片中,要與對方接收機統一通信協議,要耐心的反復檢查、修改和調試,直到達到預期目的。單片機串行通信發射機采用串行工作方式,發射并顯示兩位數字信息,既顯示00-99,使數據能夠在不同地方傳遞。硬件部分主要分兩大塊,由AT89C51和多個按鍵組成的控制模塊,包括時鐘電路、控制信號電路,時鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來組成內部時鐘方式,控制信號用手動開關來控制,P1口來控制,P2、P3口產生信號并通過共陽極數碼管來顯示,軟件采用匯編語言來編寫,發射程序在通信協議一致的情況下完成數據的發射,同時顯示程序對發射的數據加以顯示。畢業設計的目的是了解基本電路設計的流程,豐富自己的知識和理論,鞏固所學的知識,提高自己的動手能力和實驗能力,從而具備一定的設計能力。我做得的畢業設計注重于對單片機串行發射的理論的理解,明白發射機的工作原理,以便以后單片機領域的開發和研制打下基礎,提高自己的設計能力,培養創新能力,豐富自己的知識理論,做到理論和實際結合。本課題的重要意義還在于能在進一步層次了解單片機的工作原理,內部結構和工作狀態。理解單片機的接口技術,中斷技術,存儲方式,時鐘方式和控制方式,這樣才能更好的利用單片機來做有效的設計。我的畢業設計分為兩個部分,硬件部分和軟件部分。硬件部分介紹:單片機串行通信發射機電路的設計,單片機AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳結構和每個管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51 與MCS-51 兼容,4K字節可編程閃爍存儲器,壽命:1000次可擦,數據保存10年,全靜態工作:0HZ-24HZ,三級程序存儲器鎖定,128*8 位內部RAM,32 跟可編程I/O 線,兩個16 位定時/計數器,5 個中斷源,5 個可編程串行通道,低功耗的閑置和掉電模式,片內震蕩和時鐘電路,P0和P1 可作為串行輸入口,P3口因為其管腳有特殊功能,可連接其他電路。例如P3.0RXD 作為串行輸出口,其中時鐘電路采用內時鐘工作方式,控制信號采用手動控制。數據的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式;串行通信有兩種形式,異步和同步通信。介紹了串行串行口控制寄存器,電源管理寄存器PCON,中斷允許寄存器IE,還介紹了數碼顯示管的工作方式、組成,共陽極和共陰極數碼顯示管的電路組成,有動態和靜態顯示兩種方式,說明了不同顯示方法與單片機的連接。再后來還介紹了硬件的焊接過程,及在焊接時遇到的問題和應該注意的方面。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件部分:在了解電路設計原理后,根據原理和目的畫出電路流程圖,列出數碼顯示的斷碼表,計算波特率,設置串行口,在與接受機設置相同的通信協議的基礎上編寫顯示和發射程序。編寫完程序還要進行編譯,這就必須會使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題,及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA,后來的加電調試,及遇到的問題,在沒問題后與接受機連接,發射數據,直到對方準確接收到。在軟件調試過程中將詳細介紹調試遇到的問題,例如:通信協議是否相同,數碼管是否與芯片連接對應,計數器是否開始計數等。
上傳時間: 2013-10-19
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Cortex-M3 技術參考手冊 Cortex-M3是一個32位的核,在傳統的單片機領域中,有一些不同于通用32位CPU應用的要求。譚軍舉例說,在工控領域,用戶要求具有更快的中斷速度,Cortex-M3采用了Tail-Chaining中斷技術,完全基于硬件進行中斷處理,最多可減少12個時鐘周期數,在實際應用中可減少70%中斷。 單片機的另外一個特點是調試工具非常便宜,不象ARM的仿真器動輒幾千上萬。針對這個特點,Cortex-M3采用了新型的單線調試(Single Wire)技術,專門拿出一個引腳來做調試,從而節約了大筆的調試工具費用。同時,Cortex-M3中還集成了大部分存儲器控制器,這樣工程師可以直接在MCU外連接Flash,降低了設計難度和應用障礙。 ARM Cortex-M3處理器結合了多種突破性技術,令芯片供應商提供超低費用的芯片,僅33000門的內核性能可達1.2DMIPS/MHz。該處理器還集成了許多緊耦合系統外設,令系統能滿足下一代產品的控制需求。ARM公司希望Cortex-M3核的推出,能幫助單片機廠商實. Cortex的優勢應該在于低功耗、低成本、高性能3者(或2者)的結合。 Cortex如果能做到 合理的低功耗(肯定要比Arm7 & Arm9要低,但不大可能比430、PIC、AVR低) + 合理的高性能(10~50MIPS是比較可能出現的范圍) + 適當的低成本(1~5$應該不會奇怪)。 簡單的低成本不大可能比典型的8位MCU低。對于已經有8位MCU的廠商來說,比如Philips、Atmel、Freescale、Microchip還有ST和Silocon Lab,不大可能用Cortex來打自己的8位MCU。對于沒有8位MCU的廠商來說,當然是另外一回事,但他們在國內進行推廣的實力在短期內還不夠。 對于已經有32位ARM的廠商來說,比如Philips、Atmel、ST,又不大可能用Cortex來打自己的Arm7/9,對他們來說,比較合理的定位把Cortex與Arm7/9錯開,即<40MIPS的性能+低于Arm7的價格,當然功耗也會更低些;當然這樣做的結果很可能是,斷了16位MCU的后路?! τ谌匀辉谕茝V16位MCU的廠商來說,比如Freescal、Microchip,處境比較尷尬,因為Cortex基本上可以完全替代16位MCU?! ∷裕磥淼?~2年,來自新廠商的Cortex比較值得期待-包括國內的供應商;對于已有32位ARM的廠商,情況比較有趣;對于16位MCU的廠商,反應比較有意思?! £P于編程模式 Cortex-M3處理器采用ARMv7-M架構,它包括所有的16位Thumb指令集和基本的32位Thumb-2指令集架構,Cortex-M3處理器不能執行ARM指令集。 Thumb-2在Thumb指令集架構(ISA)上進行了大量的改進,它與Thumb相比,具有更高的代碼密度并提供16/32位指令的更高性能。 關于工作模式 Cortex-M3處理器支持2種工作模式:線程模式和處理模式。在復位時處理器進入“線程模式”,異常返回時也會進入該模式,特權和用戶(非特權)模式代碼能夠在“線程模式”下運行?! 〕霈F異常模式時處理器進入“處理模式”,在處理模式下,所有代碼都是特權訪問的?! £P于工作狀態 Coretx-M3處理器有2種工作狀態。 Thumb狀態:這是16位和32位“半字對齊”的Thumb和Thumb-2指令的執行狀態?! ≌{試狀態:處理器停止并進行調試,進入該狀態。
上傳時間: 2013-12-04
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PCA9546A 是一款I2C 多路復用器和開關,能實現I2C 總線擴展、電平轉換及總線功能恢復
上傳時間: 2013-11-07
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PCF8535是一款低功耗的CMOS點陣液晶驅動器,能以1:17,1:24,1:34、1:49和1:65的多路復用速率驅動點陣液晶顯示器,驅動點陣能力可達65×133點。PCF8535將液晶驅動器所須的全部功能(包括產生LCD偏置電壓的產生等)都集成在芯片里面,這樣做可以大大地減少外部器件并降低功耗。
上傳時間: 2013-11-25
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單片機開發資料 單片機是一種集成在電路芯片,是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。 單片機也被稱為微控制器(Microcontroller),是因為它最早被用在工業控制領域。單片機由芯片內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器,從此以后,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣?! ≡缙诘膯纹瑱C都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此后在8031上發展出了MCS51系列單片機系統?;谶@一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高,開始出現了16位單片機,但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。90年代后隨著消費電子產品大發展,單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用,32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位,并且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數百倍。目前,高端的32位單片機主頻已經超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用,大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統?! 纹瑱C比專用處理器更適合應用于嵌入式系統,因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百臺單片機在同時工作!單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合,甚至比人類的數量還要多。
上傳時間: 2013-11-16
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設計了一種基于C8051F005 單片機控制多路PZT(壓電陶瓷)的驅動電路,采用串行數據傳輸的方法,利用新型數模轉換器AD5308 具有8 通道DAC 輸出的特性,極大的簡化了電路設計,給出了硬件系統設計和軟件流程圖以及主要的軟件模塊設計。本電路主要用于自適應光學合成孔徑成像相位實時校正系統中。結果表明,該電路可以成功為12 路PZT 提供所需的驅動電壓。
上傳時間: 2013-10-19
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介紹了一種用MSP430 單片機實現光纖旁路保護器的方法。在硬件設計上采用精密光學元件和控制電路,實現了光路的無縫切換。在MSP430 單片機內嵌入TCP/IP 協議,借助以太網控制芯片CS8900A 實現了單片機通過以太網傳輸數據。MCU 實時監測防火墻發來的心跳信號,在防火墻出現異常時,旁路器切換光路繞過防火墻,從而保證網絡通暢。
上傳時間: 2013-11-20
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當今集成電路設計已經進入 SOC 時代,于是各公司針對自己的設計需求挑選一款性價比較高的處理器作為內核是一件非常重要的事情。下面將介紹一款集成了DSP 和MCU 功能的處理器ZSP neo 。ZSP neo 是一類新型的處理器,它在一個的內核中集成了DSP 和MCU 的功能。對于那些需要比現有8 位微控制器更高的控制處理性能,而又無需32 位微控制器的對成本敏感的應用來說,ZSP neo 是一個理想的選擇。ZSP neo 針對其性能要求采用了相應的架構:·采用基于 RISC 的架構:處理器具有靜態分支預測功能;所以程序員設計程序時無需考慮跳轉延時?!げ捎昧?Load-Store 架構:處理器對存儲器的操作使用 load 和store 指令;操作不直接發生在存儲器中。所有其他指令均為寄存器-寄存器操作;使用寄存器節省了存儲器帶寬。采用多種load/store 指令,這樣優化了存儲器操作;同時支持32 位和16 位的數據操作。處理器允許前推的靈活架構;功能單元的結果能夠在下個周期無條件地被其他功能單元使用。
上傳時間: 2013-10-19
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