單片機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計原則

1、. 單片機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計原則   一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如ROM、RAM、I/O、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計合適的接口電路。  系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置應(yīng)遵循以下原則：   1、盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)常規(guī)用法。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好的基礎(chǔ)。   2、系統(tǒng)擴(kuò)展與外圍設(shè)備的配置水平應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要

2、求，并留有適當(dāng)余地，以便進(jìn)行二次開發(fā)。  3、硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是：軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，一般響應(yīng)時間比硬件實(shí)現(xiàn)長，且占用CPU時間。   4、系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。 如選用CMOS芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。  5、可靠性及抗干擾設(shè)計是硬件設(shè)計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線、通道隔離等。   6、單片機(jī)外圍電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力。驅(qū)動

3、能力不足時，系統(tǒng)工作不可靠，可通過增設(shè)線驅(qū)動器增強(qiáng)驅(qū)動能力或減少芯片功耗來降低總線負(fù)載。  7、盡量朝“單片”方向設(shè)計硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著單片機(jī)片內(nèi)集成的功能越來越強(qiáng)，真正的片上系統(tǒng)SoC已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，如ST公司新近推出的PSD32××系列產(chǎn)品在一塊芯片上集成了80C32核、大容量FLASH存儲器、SRAM、A/D、I/O、兩個串口、看門狗、上電復(fù)位電路等等。 單片機(jī)系統(tǒng)硬件抗干擾常用方法實(shí)踐   影響單片機(jī)系統(tǒng)可靠安全運(yùn)行的主要因素主要來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，并受系統(tǒng)

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計、元器件選擇、安裝、制造工藝影響。這些都構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)的干擾因素，常會導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行失常，輕則影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，重則會導(dǎo)致事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。  形成干擾的基本要素有三個：   （1）干擾源。指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號， 用數(shù)學(xué)語言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干擾源。如：雷電、繼電器、可控硅、電機(jī)、高頻時鐘等都可能成為干擾源。  （2）傳播路徑。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳播路徑是通過導(dǎo)線的傳導(dǎo)和空間的輻射。   （3）敏感器件。指容易被干擾的對象。如：A/D、 D/A變換器，單片機(jī)，數(shù)字I

5、C，弱信號放大器等。   1  干擾的分類   1.1 干擾的分類  干擾的分類有好多種，通?？梢园凑赵肼暜a(chǎn)生的原因、傳導(dǎo)方式、波形特性等等進(jìn)行不同的分類。按產(chǎn)生的原因分：   可分為放電噪聲音、高頻振蕩噪聲、浪涌噪聲。  按傳導(dǎo)方式分：可分為共模噪聲和串模噪聲。   按波形分：可分為持續(xù)正弦波、脈沖電壓、脈沖序列等等。   1.2 干擾的耦合方式   干擾源產(chǎn)生的干擾信號是通過一定的耦合通道才對測控系統(tǒng)產(chǎn)生作用的。因此，我們有必要看看干擾源和被干擾對象之間的傳遞方式。干擾的耦合方式，無非是通過導(dǎo)線、空間

6、、公共線等等，細(xì)分下來，主要有以下幾種：  （1）直接耦合：   這是最直接的方式，也是系統(tǒng)中存在最普遍的一種方式。比如干擾信號通過電源線侵入系統(tǒng)。對于這種形式，最有效的方法就是加入去耦電路。   （2）公共阻抗耦合：   這也是常見的耦合方式，這種形式常常發(fā)生在兩個電路電流有共同通路的情況。為了防止這種耦合，通常在電路設(shè)計上就要考慮。使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。   （3）電容耦合：   又稱電場耦合或靜電耦合。是由于分布電容的存在而產(chǎn)生的耦合。   （4）電磁感應(yīng)耦合：   又稱磁場耦合。是由于分布電磁

7、感應(yīng)而產(chǎn)生的耦合。   （5）漏電耦合：   這種耦合是純電阻性的，在絕緣不好時就會發(fā)生。   2  常用硬件抗干擾技術(shù)   針對形成干擾的三要素，采取的抗干擾主要有以下手段。   2.1 抑制干擾源   抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt， di/dt。這是抗干擾設(shè)計中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會起到事半功倍的效果。 減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實(shí)現(xiàn)。減小干擾源的di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來實(shí)現(xiàn)。   抑制干擾源的常用措施如下：  

8、 （1）繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時產(chǎn)生的反電動勢干擾。僅加續(xù)流二極管會使繼電器的斷開時間滯后，增加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時間內(nèi)可動作更多的次數(shù)。   （2）在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路（一般是RC串聯(lián)電路，電阻一般選幾K到幾十K，電容選0.01uF），減小電火花影響。  （3）給電機(jī)加濾波電路，注意電容、電感引線要盡量短。   （4）電路板上每個IC要并接一個0.01F0.1 F高頻電容，以減小IC對電源的影響。注意高頻電容的布線，連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會影響濾波效果。   （5）布線時避免9

9、0度折線，減少高頻噪聲發(fā)射。   （6）可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲（這個噪聲嚴(yán)重時可能會把可控硅擊穿的）。  2.2 切斷干擾傳播路徑   按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。   所謂傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號的頻帶不同，可以通過在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，有時也可加隔離光耦來解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。  所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離和在敏感器件上加屏蔽罩。

10、   切斷干擾傳播路徑的常用措施如下：   （1）充分考慮電源對單片機(jī)的影響。電源做得好，整個電路的抗干擾就解決了一大半。許多單片機(jī)對電源噪聲很敏感,要給單片機(jī)電源加濾波電路或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對單片機(jī)的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成形濾波電路，當(dāng)然條件要求不高時也可用100電阻代替磁珠。   （2）如果單片機(jī)的I/O口用來控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加形濾波電路）。  （3）注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。   （4）電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號，數(shù)字、模擬

11、信號。盡可能把干擾源（如電機(jī)、繼電器）與敏感元件（如單片機(jī)）遠(yuǎn)離。  （5）用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離。數(shù)字地與模擬地要分離，最后在一點(diǎn)接于電源地。A/D、D/A芯片布線也以此為原則。   （6）單片機(jī)和大功率器件的地線要單獨(dú)接地，以減小相互干擾。大功率器件盡可能放在電路板邊緣。   （7）在單片機(jī)I/O口、電源線、電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器、屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能。   2.3 提高敏感器件的抗干擾性能   提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對干擾噪聲的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡

12、快恢復(fù)的方法。   提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下：   （1）布線時盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲。   （2）布線時，電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。   （3）對于單片機(jī)閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。   （4）對單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門狗電路，如： IMP809，IMP706，IMP813， X5043，X5045等，可大幅度提高整個電路的抗干擾性能。   （5）在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機(jī)的晶振和選用低速數(shù)字

13、電路。   （6）IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。   2.4 其它常用抗干擾措施   （1）交流端用電感電容濾波:去掉高頻低頻干擾脈沖。  （2）變壓器雙隔離措施:變壓器初級輸入端串接電容,初、次級線圈間屏蔽層與初級間電容中心接點(diǎn)接大地,次級外屏蔽層接印制板地,這是硬件抗干擾的關(guān)鍵手段。次級加低通濾波器:吸收變壓器產(chǎn)生的浪涌電壓。   （3）采用集成式直流穩(wěn)壓電源: 有過流、過壓、過熱等保護(hù)作用。  （4）I/O口采用光電、磁電、繼電器隔離，同時去掉公共地。   （5）通訊線用雙絞線:排除平行互感。  

14、 （6）防雷電用光纖隔離最為有效。   （7）A/D轉(zhuǎn)換用隔離放大器或采用現(xiàn)場轉(zhuǎn)換:減少誤差。   （8）外殼接大地:解決人身安全及防外界電磁場干擾。   （9）加復(fù)位電壓檢測電路。防止復(fù)位不充分, CPU就工作,尤其有EEPROM的器件,復(fù)位不充份會改變EEPROM的內(nèi)容。   （10）印制板工藝抗干擾：   電源線加粗，合理走線、接地，三總線分開以減少互感振蕩。   CPU、RAM、ROM等主芯片,VCC和GND之間接電解電容及瓷片電容，去掉高、低頻干擾信號。  獨(dú)立系統(tǒng)結(jié)構(gòu),減少接插件與連線，提高可靠性,減少故障率。

15、  集成塊與插座接觸可靠,用雙簧插座,最好集成塊直接焊在印制板上，防止器件接觸不良故障。  有條件的采用四層以上印制板,中間兩層為電源及地。 單片機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾方法   在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設(shè)計靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)為例，對微機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾方法進(jìn)行研究。   1  軟件抗干擾方法的研究   在工程實(shí)踐中，軟件抗干擾研究的內(nèi)容主要是： 一、消除模擬輸入信號的嗓聲（如數(shù)字濾波技術(shù)）；二、程序運(yùn)行混亂時使程序重入正軌的方法。本文針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾

16、方法。   1.1 指令冗余   CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數(shù)。當(dāng)PC受干擾出現(xiàn)錯誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當(dāng)亂飛到某雙字節(jié)指令，若取指令時刻落在操作數(shù)上，誤將操作數(shù)當(dāng)作操作碼，程序?qū)⒊鲥e。若“飛” 到了三字節(jié)指令，出錯機(jī)率更大。   在關(guān)鍵地方人為插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令后插入兩個字節(jié)以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數(shù)上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當(dāng)作操作數(shù)執(zhí)行，程序自動納入正軌。   此外，對系統(tǒng)流向起重要作用的指令如RET、 RETI、LCAL

17、L、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執(zhí)行。  1.2 攔截技術(shù)   所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進(jìn)行出錯處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設(shè)計陷阱，其次要將陷阱安排在適當(dāng)?shù)奈恢谩?#160; 1.2.1 軟件陷阱的設(shè)計   當(dāng)亂飛程序進(jìn)入非程序區(qū)，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進(jìn)行出錯處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復(fù)位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區(qū)填入以下指令作為軟件陷阱：    &

18、#160;                   NOP                        NOP        

19、60;               LJMP 0000H 其機(jī)器碼為0000020000。1.2.2 陷阱的安排   通常在程序中未使用的EPROM空間填0000020000。最后一條應(yīng)填入020000，當(dāng)亂飛程序 落到此區(qū)，即可自動入軌。在用戶程序區(qū)各模塊之間的空余單元也可填入陷阱指令。當(dāng)使用的中斷因干擾而開放時，在對應(yīng)的中斷服務(wù)程序中設(shè)置軟件陷阱，能及時捕獲錯誤的中斷。如某應(yīng)用系統(tǒng)雖未用到外部中斷1，外部中斷1的中斷服務(wù)程序可為如下形式： &

20、#160;                      NOP                        NOP     

21、60;                  RETI   返回指令可用“RETI”，也可用“LJMP 0000H”。如果故障診斷程序與系統(tǒng)自恢復(fù)程序的設(shè)計可靠、 完善，用“LJMP 0000H”作返回指令可直接進(jìn)入故障診斷程序，盡早地處理故障并恢復(fù)程序的運(yùn)行。   考慮到程序存貯器的容量，軟件陷阱一般1K空間有2-3個就可以進(jìn)行有效攔截。   1.3 軟件“看門狗”技術(shù)   若失控的程序進(jìn)

22、入“死循環(huán)”，通常采用“看門狗”技術(shù)使程序脫離“死循環(huán)”。通過不斷檢測程序循環(huán)運(yùn)行時間，若發(fā)現(xiàn)程序循環(huán)時間超過最大循環(huán)運(yùn)行時間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入“死循環(huán)”，需進(jìn)行出錯處理。  “看門狗”技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)，也可由軟件實(shí)現(xiàn)。 在工業(yè)應(yīng)用中，嚴(yán)重的干擾有時會破壞中斷方式控制字，關(guān)閉中斷。則系統(tǒng)無法定時“喂狗”，硬件看門狗電路失效。而軟件看門狗可有效地解決這類問題。   筆者在實(shí)際應(yīng)用中，采用環(huán)形中斷監(jiān)視系統(tǒng)。用定時器T0監(jiān)視定時器T1，用定時器T1監(jiān)視主程序，主程序監(jiān)視定時器T0。采用這種環(huán)形結(jié)構(gòu)的軟件“看門狗”具有良好的抗干擾性能，大大提高了系統(tǒng)可靠性。對于需經(jīng)常使用T1定時器進(jìn)

23、行串口通訊的測控系統(tǒng)，則定時器T1不能進(jìn)行中斷，可改由串口中斷進(jìn)行監(jiān)控（如果用的是MCS-52系列單片機(jī)，也可用T2代替T1進(jìn)行監(jiān)視）。這種軟件“看門狗”監(jiān)視原理是：在主程序、T0中斷服務(wù)程序、T1中斷服務(wù)程序中各設(shè)一運(yùn)行觀測變量，假設(shè)為MWatch、T0Watch 、T1Watch,主程序每循環(huán)一次，MWatch加，同樣T0、T1中斷服務(wù)程序執(zhí)行一次，T0Watch、 T1Watch加。在T0中斷服務(wù)程序中通過檢測T1Watch的變化情況判定T1運(yùn)行是否正常，在T1中斷服務(wù)程序中檢測MWatch的變化情況判定主程序是否正常運(yùn)行，在主程序中通過檢測T0Watch的變化情況判別T0是否正常工作。

24、若檢測到某觀測變量變化不正常，比如應(yīng)當(dāng)加1而未加1，則轉(zhuǎn)到出錯處理程序作排除故障處理。當(dāng)然，對主程序最大循環(huán)周期、定時器T0和T1定時周期應(yīng)予以全盤合理考慮。限于篇幅不贅述。2  系統(tǒng)故障處理、自恢復(fù)程序的設(shè)計   單片機(jī)系統(tǒng)因干擾復(fù)位或掉電后復(fù)位均屬非正常復(fù)位，應(yīng)進(jìn)行故障診斷并能自動恢復(fù)非正常復(fù)位前的狀態(tài)。  2.1 非正常復(fù)位的識別   程序的執(zhí)行總是從0000H開始，導(dǎo)致程序從 0000H開始執(zhí)行有四種可能：一、系統(tǒng)開機(jī)上電復(fù)位；二、軟件故障復(fù)位；三、看門狗超時未喂狗硬件復(fù)位； 四、任務(wù)正在執(zhí)行中掉電后來電復(fù)位。四種情況中除第一種情況外均屬非正常復(fù)

25、位，需加以識別。   2.1.1 硬件復(fù)位與軟件復(fù)位的識別   此處硬件復(fù)位指開機(jī)復(fù)位與看門狗復(fù)位，硬件復(fù)位對寄存器有影響，如復(fù)位后PC=0000H， SP07H，PSW00H等。而軟件復(fù)位則對SP、SPW無影響。故對于微機(jī)測控系統(tǒng)，當(dāng)程序正常運(yùn)行時，將SP設(shè)置地址大于07H，或者將PSW的第5位用戶標(biāo)志位在系統(tǒng)正常運(yùn)行時設(shè)為1。那么系統(tǒng)復(fù)位時只需檢測PSW.5標(biāo)志位或SP值便可判此是否硬件復(fù)位。圖1是采用PSW.5作上電標(biāo)志位判別硬、軟件復(fù)位的程序流程圖。此外，由于硬件復(fù)位時片內(nèi)RAM狀態(tài)是隨機(jī)的，而軟件復(fù)位片內(nèi)RAM則可保持復(fù)位前狀態(tài)，因此可選取片內(nèi)某一個或兩個單元作為

26、上電標(biāo)志。設(shè) 40H用來做上電標(biāo)志，上電標(biāo)志字為78H，若系統(tǒng)復(fù)位后40H單元內(nèi)容不等于78H，則認(rèn)為是硬件復(fù)位，否則認(rèn)為是軟件復(fù)位，轉(zhuǎn)向出錯處理。若用兩個單元作上電標(biāo)志，則這種判別方法的可靠性更高。  2.1.2 開機(jī)復(fù)位與看門狗故障復(fù)位的識別   開機(jī)復(fù)位與看門狗故障復(fù)位因同屬硬件復(fù)位， 所以要想予以正確識別，一般要借助非易失性RAM或者EEROM。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，設(shè)置一可掉電保護(hù)的觀測單元。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，在定時喂狗的中斷服務(wù)程序中使該觀測單元保持正常值（設(shè)為 AAH），而在主程中將該單元清零，因觀測單元掉電可保護(hù)，則開機(jī)時通過檢測該單元是否為正常值可判斷是否看門

27、狗復(fù)位。   2.1.3 正常開機(jī)復(fù)位與非正常開機(jī)復(fù)位的識別   識別測控系統(tǒng)中因意外情況如系統(tǒng)掉電等情況引起的開機(jī)復(fù)位與正常開機(jī)復(fù)位，對于過程控制系統(tǒng)尤為重要。如某以時間為控制標(biāo)準(zhǔn)的測控系統(tǒng)，完成一次測控任務(wù)需1小時。在已執(zhí)行測控50分鐘的情況下，系統(tǒng)電壓異常引起復(fù)位，此時若系統(tǒng)復(fù)位后又從頭開始進(jìn)行測控則會造成不必要的時間消耗。因此可通過一監(jiān)測單元對當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)時間予以監(jiān)控，將控制過程分解為若干步或若干時間段，每執(zhí)行完一步或每運(yùn)行一個時間段則對監(jiān)測單元置為關(guān)機(jī)允許值，不同的任務(wù)或任務(wù)的不同階段有不同的值，若系統(tǒng)正在進(jìn)行測控任務(wù)或正在執(zhí)某時間段，則將監(jiān)測單元置為

28、非正常關(guān)機(jī)值。那么系統(tǒng)復(fù)位后可據(jù)此單元判系統(tǒng)原來的運(yùn)行狀態(tài)，并跳到出錯處理程序中恢復(fù)系統(tǒng)原運(yùn)行狀態(tài)。   2.2 非正常復(fù)位后系統(tǒng)自恢復(fù)運(yùn)行的程序設(shè)計   對順序要求嚴(yán)格的一些過程控制系統(tǒng)，系統(tǒng)非正常復(fù)位否，一般都要求從失控的那一個模塊或任務(wù)恢復(fù)運(yùn)行。所以測控系統(tǒng)要作好重要數(shù)據(jù)單元、參數(shù)的備份，如系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)的進(jìn)程值、當(dāng)前輸入、輸出的值，當(dāng)前時鐘值、觀測單元值等，這些數(shù)據(jù)既要定時備份，同時若有修改也應(yīng)立即予以備份。   當(dāng)在已判別出系統(tǒng)非正常復(fù)位的情況下，先要恢復(fù)一些必要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如顯示模塊的初始化、片外擴(kuò)展芯片的初始化等。其次再對測控系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài)、運(yùn)行

29、參數(shù)等予以恢復(fù)，包括顯示界面等的恢復(fù)。之后再把復(fù)位前的任務(wù)、參數(shù)、運(yùn)行時間等恢復(fù)， 再進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。   應(yīng)當(dāng)說明的是，真實(shí)地恢復(fù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)需 要極為細(xì)致地對系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)予以備份，并加以數(shù)據(jù)可靠性檢查，以保證恢復(fù)的數(shù)據(jù)的可靠性。   其次，對多任務(wù)、多進(jìn)程測控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的恢復(fù)需考慮恢復(fù)的次序問題，筆者實(shí)際應(yīng)用的數(shù)據(jù)恢復(fù)過程流程圖如圖2所示。圖中恢復(fù)系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)是指取出備份的數(shù)據(jù)覆蓋當(dāng)前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)基本初始化是指對芯片、顯示、輸入輸出方式等進(jìn)行初始化，要注意輸入輸出的初始化不應(yīng)造成誤動作。而復(fù)位前任務(wù)的初始化是指任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)、運(yùn)行時間等。  3

30、60; 結(jié)束語   對于軟件抗干擾的一些其它常用方法如數(shù)字濾波、RAM數(shù)據(jù)保護(hù)與糾錯等，限于篇幅，本文未作討論。在工程實(shí)踐中通常都是幾種抗干擾方法并用，互相補(bǔ)充完善，才能取得較好的抗干擾效果。從根本上來說，硬件抗干擾是主動的，而軟件是抗干擾是被動的。細(xì)致周到地分析干擾源，硬件與軟件抗干擾相結(jié)合，完善系統(tǒng)監(jiān)控程序，設(shè)計一穩(wěn)定可靠的單片機(jī)系統(tǒng)是完全可行的。 I2C總線原理及應(yīng)用實(shí)例   I2C(InterIntegrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。I2C總線產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā)，如

31、今主要在服務(wù)器管理中使用，其中包括單個組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對各個組件進(jìn)行查詢，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇。可隨時監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫度等多個參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。   1  I2C總線特點(diǎn)   I2C總線最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此I2C總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本?？偩€的長度可高達(dá)25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個組件。I2C總線的另一個優(yōu)點(diǎn)是，它支持多主控(multimastering)， 其中任何能夠進(jìn)

32、行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。一個主控能夠控制信號的傳輸和時鐘頻率。當(dāng)然，在任何時間點(diǎn)上只能有一個主控。   2  I2C總線工作原理   2.1 總線的構(gòu)成及信號類型   I2C總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上，但就像電話機(jī)一樣只有撥通各自的號碼才能工作，所以每個電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過程中，I2C總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成

33、的功能。CPU發(fā)出的控制信號分為地址碼和控制量兩部分，地址碼用來選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調(diào)整的類別（如對比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨(dú)立，互不相關(guān)。   I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號， 它們分別是：開始信號、結(jié)束信號和應(yīng)答信號。  開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。  結(jié)束信號：SCL為低電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。   應(yīng)答信號：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，

34、表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個信號后，等待受控單元發(fā)出一個應(yīng)答信號，CPU接收到應(yīng)答信號后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應(yīng)答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。   目前有很多半導(dǎo)體集成電路上都集成了I2C接口。帶有I2C接口的單片機(jī)有：CYGNAL的 C8051F0XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列，MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。很多外圍器件如存儲器、監(jiān)控芯片等也提供I2C接口。  3  總線基本操作   I2C規(guī)程運(yùn)用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上，則定義為發(fā)送器，器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器

35、。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。 總線必須由主器件（通常為微控制器）控制，主器件產(chǎn)生串行時鐘（SCL）控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變，SCL為高電平的期間，SDA狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件。參見圖1。 圖1 串行總線上的數(shù)據(jù)傳送順序3.1 控制字節(jié)   在起始條件之后，必須是器件的控制字節(jié)，其中高四位為器件類型識別符（不同的芯片類型有不同的定義，EEPROM一般應(yīng)為1010），接著三位為片選，最后一位為讀寫位，當(dāng)為1時為讀操作，為0時為寫操作。如圖2所示。圖2 控制字節(jié)配置3.2 寫操作  

36、 寫操作分為字節(jié)寫和頁面寫兩種操作，對于頁面寫根據(jù)芯片的一次裝載的字節(jié)不同有所不同。關(guān)于頁面寫的地址、應(yīng)答和數(shù)據(jù)傳送的時序參見圖3。3.3 讀操作   讀操作有三種基本操作：當(dāng)前地址讀、隨機(jī)讀和順序讀。圖4給出的是順序讀的時序圖。應(yīng)當(dāng)注意的是：最后一個讀操作的第9個時鐘周期不是“不關(guān)心”。為了結(jié)束讀操作，主機(jī)必須在第9個周期間發(fā)出停止條件或者在第9個時鐘周期內(nèi)保持SDA為高電平、然后發(fā)出停止條件。4 實(shí)例：X24C04與MCS-51單片機(jī)軟硬件的實(shí)現(xiàn)   X24C04是XICOR公司的CMOS 4096位串行EEPROM，內(nèi)部組織成512×8位。16字節(jié)頁面寫。與

37、MCS-51單片機(jī)接口如圖5所示。由于SDA是漏極開路輸出，且可以與任何數(shù)目的漏極開路或集電極 開路輸出“線或”（wire-Ored）連接。上拉電阻的選擇可參考X24C04的數(shù)據(jù)手冊。下面是通過I2C接口對X24C04進(jìn)行單字節(jié)寫操作的例程。流程圖及源程序如下圖5 X24C04與51單片機(jī)接口；名稱：BSENT ；描述：寫字節(jié) ；功能：寫一個字節(jié) ；調(diào)用程序：無 ；輸入?yún)?shù)：A ；輸出參數(shù)：無 BSEND: MOV R2,#08H ；1字節(jié)8位 SENDA: CLR P3.2    ； RLC A      

38、60;       ；左移一位 MOV P3.3,C         ；寫一位SETB P3.2 DJNZ R2,SENDA      ；寫完8個字節(jié)？ CLR P3.2           ；應(yīng)答信號 SETB P3.3 SETB P3.2 RET 5  結(jié)束語   在I2C總線的應(yīng)用中

39、應(yīng)注意的事項總結(jié)為以下幾點(diǎn) :   1） 嚴(yán)格按照時序圖的要求進(jìn)行操作，   2） 若與口線上帶內(nèi)部上拉電阻的單片機(jī)接口連接，可以不外加上拉電阻。   3） 程序中為配合相應(yīng)的傳輸速率，在對口線操作的指令后可用NOP指令加一定的延時。   4） 為了減少意外的干擾信號將EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)改寫可用外部寫保護(hù)引腳（如果有），或者在EEPROM內(nèi)部沒有用的空間寫入標(biāo)志字，每次上電時或復(fù)位時做一次檢測，判斷EEPROM是否被意外改寫。 Keil C51分頁模式Bankswitch在PSD813F2應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)   在十分復(fù)雜的8051控制系統(tǒng)中,軟件的

40、規(guī)模隨著功能的加強(qiáng)而不斷的擴(kuò)大,可執(zhí)行代碼的長度也不斷的增加，當(dāng)代碼的長度超過64K時問題就使得軟硬件設(shè)計變得復(fù)雜了。本文將介紹一個利用Keil提供的分頁模式Bankswitch實(shí)現(xiàn)8051尋址的代碼空間突破64KB的實(shí)例。   1  Bankswitch原理   使用Keil的BL51可使用頁面尋址的方式來增加代碼空間。EPROM被分頁，每頁的大小和在頁間進(jìn)行跳轉(zhuǎn)的方式取決于具體的應(yīng)用。   Keil C51支持的分頁方式有三種。1）利用單片機(jī)I/O口線。通常默認(rèn)是P1口，采用1條P1口線時， 分組數(shù)為2，采用5條P1口線時，最多可分為32個代碼組，剩

41、余的P1口線也可用于其他用途。2）利用片外數(shù)據(jù)存儲器（XDATA）空間實(shí)現(xiàn)分頁。指定一個XDATA端口字節(jié)實(shí)現(xiàn)分頁操作，該字節(jié)中的剩余位，不能再用于其他目的。3）用戶自定義方式實(shí)現(xiàn)分頁。本文介紹的是其中的第二種。采用的分頁方式、頁數(shù)和地址在L51_BANK.A51中進(jìn)行配置。   應(yīng)當(dāng)注意的是所有的頁面代碼要有一個共用空間。這個空間是處理器在任何時候都能夠?qū)ぶ返?。這個區(qū)域存儲包括中斷向量、中斷功能函數(shù)、可能調(diào)用其它EPROM頁面的函數(shù)、C51庫函數(shù)、在頁面間跳轉(zhuǎn)的代碼和被多個頁面代碼使用的常量。通常在每頁的底部都復(fù)制公共代碼。   一般情況下，頁切換需要大約50個機(jī)器周期和

42、2字節(jié)的堆棧空間。   2  8031與PSD813F2的硬件設(shè)計   PSD813F2內(nèi)置128KB閃存，分為8個頁面，每頁空間16KB，內(nèi)置可選的32KB啟動存儲器、2KB的SRAM、27個I/O端口、電源管理單元、40個可編程邏輯宏單元CPLD，通過JTAG串行接口允許在系統(tǒng)編程整個器件。適用于8031、MC68HC11、 Dallas、Z80等20余種單片機(jī)。   PSD813F2內(nèi)含地址鎖存器，因此PSD813F2的引腳可直接與8031相連，如圖1所示。  3 Keil C51環(huán)境下分頁實(shí)現(xiàn)  本文將PSD813F2片內(nèi)的1

43、28KB的FLASH存儲器分為兩個區(qū)（bank），地址范圍從0000HffffH。   3.1 PSD Soft設(shè)置   1）在Page Register Definition步驟中選擇pgr0,只分兩頁，如圖2所示。在Chip Select Equation n步驟中設(shè)置rs0為0頁，地址0000H07ffH；csiop地址4000H40ffH；fs0、fs1、fs2、fs3設(shè)置為0頁，地址分別為0000H3fffH（如圖3所示）、4000H7fffH、8000HbfffH、c000HffffH，fs4、fs5、fs6、fs7設(shè)置為1頁。3.2 Keil C51工程設(shè)置

44、  1）建一個KeilC51的新工程，命名為如PSD，在菜單Project選擇中選擇Option for Target “Target 1”選擇項，按圖4所示進(jìn)行項目配置。由于PSD813F2片內(nèi)從FLASH為32KB。故在off-chip code memory-Eprom設(shè)為0x00000x7fff。如果這32KB用戶未使用，也可空著不填。   在PSD813F2的PSDSoft Express已配置2KB的SRAM，地址范圍為0x00000x07ff，故在off-chip Xdata memory-Ram設(shè)為0x0000，長度為0x0800。  在PSD81

45、3F2的PSDSoft Express已配置256個字節(jié)的CSIOP空間，地址范圍為0x40000x40ff， 故在off-chip Xdata memory-Ram設(shè)為0x4000，長度為0x00ff。   在PSD813F2的主FLASH為128KB，共分為8個物理頁，已在PSDSoft Express軟件中定義地址為0x80000xbfff，因此在KeilC51中如圖4所示分為2個Banks，地址范圍為0x00000xffff。  2）在KeilC51的安裝目錄KeilC51C51EXAMPLESBank_EX1中，把L51_Bank.A51文件的拷貝并加入到新工程。

46、在L51_BANK.A51文件中需改以下代碼。   A?B_NBANKS EQU 2 /定義最大頁數(shù)(032)，可為2、4、8、16和32。   ?B_MODE EQU 1 /0：通過8051單片機(jī)的I/O口進(jìn)行分組切換，1：通過XDATA存儲器單元進(jìn)行分組切換，4：用戶自定義切換方式。   ?B_XDATAPORT EQU 40E0H /如果?B_MODE被定義為1，就通過XDATA口定義XDATA口引腳地址/位來映射開關(guān)定義XDATA口地址40E0H。   3）新建主程序和各bank文件。   示例的工程主要是為演示Bankswitch,實(shí)

47、現(xiàn)的功能較簡單。在主文件psd1.c調(diào)用psd2.c中的兩個子程序。  4）設(shè)置文件的屬性。選擇主文件psd1.c，選擇Options for File，設(shè)置Code Bank為“bank#0”，設(shè)置Stop on Exit為“Not Specified”如圖5所示。類似地，Psd2.c設(shè)置為Bank #1。L51_Bank.A51設(shè)置為“default”。   5）設(shè)置好后，進(jìn)行編譯。.3 編程   打開PSDSoft Express軟件，在Merge MCU Firmware with PSD模塊中設(shè)置各個FLASH頁面的地址和文件名，如圖6所示主FLASH第

48、0頁(FS0)，地址：0x0000-0x3fff，文件名：psd.hoo   主FLASH第1頁(FS4)，地址：0x0000-0x3fff，文件名：psd.ho1   通過FlashLink便可將文件下載到PSD813F2中，實(shí)現(xiàn)BankSwitch功能，使8031的可訪問的地址空間超過64KB。 PSD3200系列產(chǎn)品的雙串口使用和在系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)   PSD系列器件的可編程特性及其潛在的優(yōu)點(diǎn)已逐步為廣大的產(chǎn)品設(shè)計和應(yīng)用工程師所理解和掌握，并將其應(yīng)用在各自的產(chǎn)品設(shè)計中，最近ST又推出了新一代在系統(tǒng)可編程內(nèi)含8032核微控制器的PSD器件uPSD3200系列芯片,

49、該系列產(chǎn)品具有高度整合特性和完整的在系統(tǒng)可編程特性，從而可使嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計更加簡單、靈活。   uPSD3200系列產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計，它包含一個標(biāo)準(zhǔn)的8032微控制器模塊和一個PSD模塊。采用模塊化設(shè)計技術(shù)，將構(gòu)成一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所需的多個功能塊，如8032core、FLASH、SRAM、I/O、PLD、USB接口、I 2C接口、雙URAT口、DDC通道（用于液晶顯示）、PWM控制器、AD轉(zhuǎn)換器等，集成在單一硅片上，為簡化嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期、提高系統(tǒng)的可靠性、降低系統(tǒng)的成本、縮小產(chǎn)品尺寸提供了一條便利的捷徑。該產(chǎn)品的主要特性可參考產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊。本文以 uP

50、SD3234A-40T6為例，介紹其雙串口及ISP功能的使用。   1  雙串口的使用   uPSD3200系列芯片提供兩個標(biāo)準(zhǔn)的8032 UART 串行口。串口1連接到P3.0（RX）和P3.1（TX）。串口2連接到P1.2（RX）和P1.3（TX）。這兩個串口為全雙工接口，即接收和發(fā)送可以同時進(jìn)行。串行口的接收和發(fā)送是通過SBUF寄存器（對串口2是SBUF2寄存器）的訪問進(jìn)行的。串行I/O口有4種工作方式， 可以通過SCON寄存器（對串口2是SCON2寄存器）中的SM0和SM1位編程來選擇。如表1所示。表1 串行I/O口4種工作方式串行口的波特率在方式0和方式

51、2中是固定的，只有在方式1和方式3中波特率由定時器的溢出率決定。在uPSD3200系列中，定時器1和定時器2都可以用作串口1和串口2的波特率發(fā)生器，僅僅需要在T2CON和PCON寄存器中設(shè)置TCLK、TCLK1、 RCLK和RCLK2位就可以了，波特率由定時器1、2的初值TH1、RCAP2H和RCAP2L決定。  例如將串口1和串口2 定義為19200波特率，使用定時器2作為波特率發(fā)生器的串口設(shè)置源程序如下 ：   T2CON = 0x34;   / 使用定時器2作為波特率發(fā)生器       &

52、#160;           / 使串口1使用定時器2作為波特率發(fā)生器   PCON |= 0x0C;   / 使串口2使用定時器2作為波特率發(fā)生器   RCAP2L = 0xc6 ; /設(shè)置定時器2初值   RCAP2H = 0xff ;   SCON = 0x50;    / 初始化串口1   SCON2 = 0x50;   / 初始化串口2   EA = 1;

53、         / 開中斷   2  在系統(tǒng)編程（ISP）實(shí)現(xiàn)   在系統(tǒng)編程的物理連接   uPSD3200系列芯片為現(xiàn)場可編程器件，芯片的PSD配置、PLD陣列、Flash存儲器均能在系統(tǒng)編程。通過ST公司提供的PSDspft Express軟件包，可生成各種編程器所需的目標(biāo)文件，通過低成本的FlashLink編程適配器，其一端與PC機(jī)的并口相連，另一端則是標(biāo)準(zhǔn)14引腳的JTAG帶狀連接器，可直接與目標(biāo)系統(tǒng)板上的JTAG接口相連，通過JTAG信號線對uPSD3200系列

54、器件進(jìn)行在系統(tǒng)編程。其物理連接如圖1所示圖1 JTAG接口物理連接圖 uPSD3200系列器件內(nèi)部的存儲器的結(jié)構(gòu)   256K字節(jié)的主FIash存儲器，分成8個大小相同的塊，每個塊均可被設(shè)定為程序空間或數(shù)據(jù)空間，以分別用來存放程序或數(shù)據(jù)；   32K字節(jié)的第二FIash存儲器，分成4個大小相同的塊，每個塊均可被設(shè)定為程序空間或數(shù)據(jù)空間，以分別用來存放程序或數(shù)據(jù)；   8K字節(jié)的SRAM存儲器，掉電時可自動切換到備用電源供電，以保持?jǐn)?shù)據(jù)；   uPSD3200系列器件內(nèi)部的存儲器大于64K，因此使用了分頁技術(shù)，引入了8位的PAGE寄存器，使8032微控制器

55、的尋址空間擴(kuò)大256倍。具體設(shè)計中使用的頁數(shù)，用戶可以通過ST公司提供的PSDspft Express軟件設(shè)置。如圖2所示。圖2 使用PSDspft Express軟件對存儲器分頁P(yáng)AGE寄存器共有8位，每一位可以定義兩頁， 如圖1中我們定義了3位，也就是說，我們將器件中的存儲器分成了8頁，我們可以將器件內(nèi)的每塊FLASH存儲器和SRAM分別定義到這8頁中，片內(nèi)的8032微控制器在運(yùn)行時通過改寫PAGE寄存器中的值，就可以方便的尋址每塊FLASH存儲器和SRAM了。  uPSD3200在系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)步驟   ST的PSDsoft Express軟件包支持在系統(tǒng)編程，為了實(shí)現(xiàn)

56、在系統(tǒng)編程，我們以ST的開發(fā)套件DK3200 為例，講述在系統(tǒng)編程的過程。DK3200開發(fā)套件以uPSD3234A為核心，還包含一些用于演示PWM控制、AD轉(zhuǎn)換等功能的源程序，因篇幅所限，我們僅討論如何使用該開發(fā)套件實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程的功能。   為了實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程，我們按圖1將DK3200目標(biāo)板通過FlashLink編程適配器連接到PC機(jī)并口，然后啟動PSDsoft Express軟件?，F(xiàn)在我們點(diǎn)擊PSDsoft Express “STMicroelectronics JTAG/ISP”對話框，這時你將被問到有多少JTAG設(shè)備在目標(biāo)板上，可能選擇“Only one”。然后進(jìn)入下一步。

57、  這時你將看到如圖3顯示JTAGISP Operations界面，我們首先進(jìn)行第一步，在“Select Folder and programming file：”欄目中輸入目標(biāo)文件名（其文件擴(kuò)展名為obj），也可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Browse按鈕框， 以瀏覽并選取相關(guān)的文件，然后打開該文件。如選中DK3200_1obj文件名，并打開。在“Select device：”選擇要編程的芯片型號，如PSD3234A。然后我們開始第二步，在“Select operation：”欄目中我們選擇ProgramVerify，在“Select PSD”欄目中選擇All，表明我們要編程PSD芯片中所有結(jié)構(gòu)，當(dāng)

58、然我們也可以通過該選項的下拉菜單僅對其中部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行編程。在“Select of JTAG pins to use on”欄目中選擇JTAG口類型，我們在下拉菜單中選擇“6 pins”選項。在本步驟中，但我們點(diǎn)擊“Properties”時，我們可以設(shè)置芯片在ISP過程中A,B,C,D口的輸入輸出狀態(tài)和電平，這些選擇由用戶的應(yīng)用決定。設(shè)置好這些選項以后，我們返回到JTAGISP Operations界面下，點(diǎn)擊“Exexute”，在系統(tǒng)編程開始，在該界面底下的記錄窗口將顯示進(jìn)程。最后一步是告訴我們，在ISP結(jié)束以后，我們可以保存JTAG配置信息，點(diǎn)擊“Save”，我們可以得到擴(kuò)展名為.JCF的文

59、件。當(dāng)下次我們再次使用時，我們可以點(diǎn)擊“Browse”導(dǎo)入該文件就可以恢復(fù)原來JTAG配置了。圖3 JTAGISP Operations界面MSP430與A/D轉(zhuǎn)換器TLC549/1549的接口   MSP430系列的許多型號內(nèi)部都含有A/D轉(zhuǎn)換器 （ADCs），例如MSP430F13x系列和MSP430F14x系列，內(nèi)部均含有12位的A/D。但在許多應(yīng)用場合，不需要12位的A/D，只需要8位或10位的A/D就足夠了。這時候用戶可能會選擇MSP430x11x系列，外部添加模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在典型應(yīng)用中，低功耗、易操作的TLC549（8位A/D）或TLV1549（10位A/D）器件可經(jīng)很方便地與MSP430連接。本文介紹一個MSP430F1121與TLC549的接口實(shí)例。   1  硬件設(shè)計   MSP430F1121使用三個I/O口與TLC549的接口串行相連，通過串行接口采樣。TLC549完成A/D轉(zhuǎn)換的時間小于17s。電路原理圖如下所示。TLC549MSP430F1121應(yīng)用電路2 工作原理   利用三個數(shù)字I/O接口，MSP430F1121驅(qū)動TLC549 A/D轉(zhuǎn)換采用異步串行接口，在實(shí)際應(yīng)用中，MSP430F1120的I/O管腳P2.0和P2.1用P2的方向寄存器（P2DIR）配置為輸出，用P