讲稿《嵌入式系统应用技术》“一”.ppt

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1、嵌入式系统应用技术一、概述二、C8051F310简介赵玉昆一、概述1.1单片机的发展概况1.2单片机的应用及发展趋势1.1单片机的发展概况典型的8位单片机产品Intel公司的单片机Atmel公司的单片机SiliconLaboratores公司的单片机其他著名公司的8位单片机1.2单片机的应用及发展趋势单片机经历了SCM、MCU、SoC三大阶段1、SCM（SingleChipMicrocomputer）即单片微型计算机阶段，Intel公司功不可没。2、MCU（MicroControllerUnit）即微控制器阶段。最著名的厂家当数Phi

2、lips公司。3、SoC（SystemOnChip）即片上系统。嵌入式系统硬件更完善用C语言开发应用对象专用计算机二、C8051F310简介2.1CIP-51微控制器核2.2片内存储器2.3片内调试电路2.4可编程数字I/O和交叉开关2.5串行端口2.6可编程计数器阵列2.710位模/数转换器2.8比较器2.1CIP-51微控制器核与8051完全兼容使用SiliconLabs的专利CIP-51内核。CIP-51与MCS-51指令集完全兼容。可以使用标准51汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51具有标准8052的所有外设部件，包括：4

3、个16位计数器/定时器一个具有增强波特率配置的全双工UART一个增强型SPI端口1280字节内部RAM128字节特殊功能寄存器（SFR）29个I/O端口。2.1CIP-51微控制器核（续1）速度提高CIP-51采用流水线结构，比标准8051速度有很大的提高。标准8051中，基本指令需要12或24个系统时钟周期。CIP-51内核，基本指令需要1或2个系统时钟周期，2.1CIP-51微控制器核（续2）增加的功能扩展到14个中断源，包括模拟和数字外设中断。MCU有多达8个复位源：上电复位电路（POR）片内VDD监视器（当电源电压低于VRST

4、时强制复位）看门狗定时器时钟丢失检测器由比较器0提供的电压检测器软件强制复位外部复位输入引脚FLASH读/写错误保护复位除了POR、引脚复位、FLASH错误外，其他复位源可以被软件禁止。在上电复位之后，WDT可以被永久性使能。内部振荡器在出厂时已经被校准为24.5MHz±2%。允许使用晶体、陶瓷谐振器、电容、RC或外部时钟源产生系统时钟。2.2片内存储器CIP-51有标准的8051程序和数据地址配置。包括256字节的数据RAM，其中高128字节为双映射。用间接寻址访问高128字节的通用RAM，用直接寻址访问128字节的SFR地址空间。

5、数据RAM的低128字节可用直接或间接寻址方式访问。前32个字节为4个通用寄存器区接下来的16字节既可以按字节寻址也可以按位寻址。C8051F310包含16KB的FLASH程序存储器。该存储器以512字节为一个扇区，可以在系统编程，且不需特别的编程电压。2.2片内存储器（续1）片内存储器组织：2.3片内调试电路有片内SiliconLabs2线（C2）接口调试电路。支持非侵入式、全速的在系统调试：支持观察和修改存储器和寄存器支持断点和单步执行。在调试时所有的模拟和数字外设都正常工作。2.4可编程数字I/O和交叉开关C8051F310有2

6、9个I/O引脚（3个8位口和一个5位口）端口与标准8051相似，但有一些改进：每个端口引脚都可以被配置为模拟输入或数字I/O。选择为数字I/O的引脚还可以被配置为推挽或漏极开路输出。“弱上拉”可以被总体禁止，用于低功耗。数字交叉开关将内部数字资源映射到端口I/O引脚：计数器/定时器、串行总线、硬件中断、比较器输出其它数字信号2.4可编程数字I/O和交叉开关（续1）数字交叉开关原理框图2.5串行端口C8051F310内部有：一个SMBus/I2C接口、一个具有增强型波特率配置的全双工UART一个增强型SPI接口。每种串行总线都完全用硬件

7、实现。2.6可编程计数器阵列除了4个16位的通用计数器/定时器之外，MCU中还有一个片内可编程计数器/定时器阵列（PCA）。PCA包括一个专用的16位计数器/定时器时间基准和5个可编程的捕捉/比较模块。捕捉/比较模块4还提供看门狗定时器（WDT）功能。PCA捕捉/比较模块的I/O和外部时钟输入可以通过数字交叉开关连到端口I/O引脚。2.710位模/数转换器一个10位SARADC，最大采样速率200ksps，10位精度。一个25通道多路选择器，选择ADC的正输入和负输入:端口P1~P3的每个引脚片内温度传感器的输出电源电压（VDD）A/

8、D转换可以有6种启动方式：软件命令、定时器0溢出、定时器1溢出、定时器2溢出、定时器3溢出或外部转换启动信号。转换完成可以产生中断，或者用软件查询。当ADC数据位于范围之内或之外时可产生窗口中断。SAR(逐次逼近寄存器型