单片机原理及在晶振中的应用ppt课件.ppt

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1、单片机原理及其在晶振中的应用－基于C8051F系列单片机目录一、单片机简介二、C8051F单片机系统体系结构三、C8051F单片机开发环境四、C8051F单片机在晶振设计中的应用一、单片机简介1、单片机的定义利用大规模集成电路技术，将微处理器（CPU）、RAM、ROM、定时/计数器、输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件,集成在一块集成电路芯片上，这样所组成的芯片级的微型计算机，称为单片微型计算机（SCM，SingleChipMicrocomputer），简称单片机。2、单片机的发展SCM阶段－单片机阶段（初期）MCU阶段－微控制器阶段Soc阶段－片上系统阶段3、单片机的主要生产

2、厂家MicrochipIntelSiliconLabTIAtmelPhilips二、C8051F单片机系统体系结构C8051F330单片机基本组成C8051F330单片机内部结构框图尺寸：4mm×4mm×0.9mmC8051F330单片机引脚图1、C8051F330单片机各组成部分简介（1）微控制器内核增强型8051CPU－CIP-51微控制器JTAG串行接口－全速、非侵入式的在系统调试接口片上调试逻辑（2）片上存储器程序存储器－8KBytes的FlashROM数据存储器–768Bytes的RAM（3）模拟外设10bitADC10bitDAC比较器基准电源及温度传感器（4）数字外设17

3、个数字I/O口数字交叉开关定时器0、定时器1、定时器0、定时器3可编程计数器阵列数字接口：SMBUS/I2C、UART、SPI、JTAG2、C8051F330单片机各部分介绍（1）CIP-51微控制器核与8051完全兼容速度提高增加了功能：14个中断源；8个复位源；内部时钟（2）片内存储器（3）片内调试电路（C2接口）C8051F330单片机有一个Cygnal2线（C2）调试接口，支持FLASH编程、边界扫描、使用在安装系统中的在线调试。（4）可编程数字I/O口和交叉开关（5）串行端口SMBUS/I2C：双向、双线串行总线UART:异步、全双工串口SPI：全双工同步串行总线SMBUS/

4、I2C：UART：SPI：（6）可编程逻辑计数阵列（PCA）提供增强的定时器功能，与标准的8051定时/计数器相比，所需的CPU干预较少。一个专用的16位定时/计数器，3个16位捕捉/比较模块。每个捕捉比较模块可以被编程为独立工作于6种工作方式。捕捉/比较模块的6种工作方式：边沿触发捕捉；软件定时；高速输出；频率输出；8位PWM；16位PWM。（7）10位模/数转换器（ADC）内部温度传感器：（8）电压比较器（9）10位数/模转换器（DAC）（10）电压基准（11）振荡器三、C8051F单片机开发环境（1）概述Silicon集成开发环境(IDE)是一套完整独立的软件程序它为设计者提供了

5、用于开发和测试项目的所有工具。程序的主要特点包括：?项目界面；?全功能窗口字体可配置的编辑器；?调试器具有设置断点观察点单步等功能；?工具链接集成支持汇编器编译器和链接器；?可定制的工具菜单用于集成其它编译器或开发工具；?Silicon配置向导可为指定的目标环境产生配置代码。（2)IDE界面?项目浏览窗口?编辑/调试窗口?输出窗口调试窗口：观察窗口SFR特殊功能寄存器窗口RAM窗口外扩RAM窗口代码窗口反汇编窗口符号窗口堆栈窗口寄存器窗口（3)U-EC5调试适配器四、单片机在晶振设计中的应用(1)温度检测（基于数字温度传感器）通过I2C串口进行通信；分辨率9bit～12bit可选；温度

6、精度最小为0.0625℃；温度准确度±3℃（－55℃～125℃）。(2)温度检测（基于热敏电阻）RT1为100KΩ热敏电阻（阻值可根据实际情况选择）；分辨率由ADC精度决定（10bit）；ADC采样电压范围为0V～3.3V（VDD）。(3)电压调谐（基于DAC）DAC为电流型，必须转换成电压；DAC精度为10bit;控制电压有阶跃，连续性不好。(4)电压调谐（基于PWM）实现最多16bit的可变占空比的脉冲信号输出；占空比范围0％～100％;通过两级RC低通滤波电路，将脉冲转换成连续的电压信号。(5)控温（基于PWM）通过可变占空比的脉冲信号实现对电阻加热丝或MOS管的驱动，实现加热控

7、温的功能。(6)单片机数据处理支持浮点数的加、减、乘、除；多次曲线的拟合及计算（用于补偿电压的计算）；PID数学模型的计算（用于数字控温驱动信号的技术）(7)锁相环（基于I2C接口）通过I2C接口对频率合成芯片参数进行初始化设定，已得到需要的频率输出。(8)与计算机通讯（基于UART接口）通过MAX232芯片实现电平转换；TTLRS232;8bit,异步传输，比特率9600bit/s。（可设置）(9)基于单片机的晶振产品微机补偿晶振（MCXO）