Выбор микроконтролера

В качестве центрального узла могут быть применены различные микропроцессоры и микроконтроллеры, например, микропроцессоры I8086, PIC - контроллеры, семейство MCS - 51. В случае использования микропроцессора потребуется подключение большого числа БИС обрамления. Поэтому рациональнее применить микроконтроллер, имеющий интеграцию всех необходимых для работы центрального микропроцессора узлов в одном кристалле.

В данном устройстве в качестве управляющего органа будет использована однокристальная микроЭВМ 80С552 фирмы Philips®. Этот кристалл содержит ядро и систему известного микроконтроллера 8051 фирмы INTEL®, но значительно превосходит его набором встроенных аппаратных средств и гибкостью их применения. Из аппаратных средств можно отметить наличие встроенных аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и аналогового коммутатора. Следует также отметить, что данный микроконтроллер требует наличие внешнего ПЗУ. Кристалл 80C552 имеет следующие возможности:

. систему команд и архитектуру 8051. При использовании внешнего быстродействующего ПЗУ позволяет применять кварцы до 30 МГц. Нижний порог частоты возбуждения 1,2 МГц;

. внутреннее ОЗУ - 256 байт, не считая управляющих SFR регистров;

. адресует по шине до 64 кбайт внешнего ПЗУ и столько же дополнительной внешней памяти данных;

. два 16 битных таймера Т0 и Т1 стандартной архитектуры от 8051;

. дополнительный (плюс к двум стандартным) 16 - битный таймер Т2, сопряженный с 4 встроенными схемами чтения на «лету» и с 3 регистрами сравнения «на лету». Узел защелкивания позволяет аппаратно измерять интервалы на 4 диаграммах дискретных сигналов одновременно. Узел сравнения позволяет аппаратно генерировать одновременно до 8 диаграмм дискретных сигналов;

. 10-битный АЦП с 8-ми канальным мультиплексором и схемой выборки-хранения при входе. Время преобразования 37,5 мкс при частоте кварца 16 Мгц. Опорное напряжение задается внешним источником. Аналоговые схемы имеют изолированные от цифровых цепей входы питания плюс Avdd и аналоговый общий Avss. Это позволяет значительно уменьшить шумы. Общий Avss должен подсоединяться внешними цепями к цифровому общему Vss в оптимальной для конкретной схеме точке (уменьшение импульсных шумов из-за бросков тока). Положительное питание Avdd не должно превышать уровень питания цифровых цепей кристалла более чем на 0,7 В. Его следует фильтровать от импульсных помех. На рис. 3.1.1 приведена схема подключения некоторого источника сигнала Vin к одному из 8-ми входов аналогового мультиплексора ADCx.

микроконтроллер память программа стабилизатор

Рисунок 3.1.1. Схема питания встроенного АЦП

Здесь реализована простая RC-фильтрация питания аналоговых цепей кристалла и опорных напряжений. Предусмотрена защита с помощью диодов входа 80С552 от электрического пробоя при случайном выбросе напряжения на входе Vin. Наилучший динамический диапазон АЦП дают значения опорных напряжений дают значения опорных напряжений равные + AVref = AVdd и - AVref = AVss. При этом опорные напряжения не должны выходить за указанные пределы более чем на 0,2 В.

. два независимых 8 - битовых ШИМ генератора с программно регулируемым периодом следования (могут использоваться как выходы ЦАП);

. пять стандартных портов ввода-вывода. Из них два использованы как микропроцессорная шина, а остальные имеют альтернативные функции;

. сторожевой таймер T3.

Условное обозначение 80С552 показано на рисунке 3.1.2.

Рисунок 3.1.2 Условное обозначение 80С552

В таблице 3.1. приведены обозначения и назначение выводов кристалла 80С552.

Таблица 3.1. Назначение и номера выводов 80С552

Обозначение

Ножка

Назначение выводов и альтернативные функции

VDD

2

Питание +5 В цифровых схем кристалла

STADC

3

Внешний пуск АЦП. Пуск может быть и по программе. Не оставлять этот

вывод висящим в воздухе.

/PWM0

4

Инверсный Выход ШИМ генератора 0

/PWM1

5

Инверсный Выход ШИМ генератора 1

/EW

6

Инверсный Вход разрешения встроенному сторожевому таймеру Т3.

Не оставлять этот вывод висящим в воздухе.

P0.0 - P0.7

57…50

Порт0. Двунаправленная мультиплексированная шина данных и младших адресов А0 - А7.

Р1.0 - Р1.7

16…23

Порт1. Двунаправленный порт. Имеет следующие альтернативные функции:

CT0I - CT3I

16…19

Входы для четырех схем захвата таймера Т2.

T2

20

Вход внешних импульсов для таймера Т2 (могут быть внутренние)

RT2

21

Вход внешнего сброса для таймера Т2

SCL

22

Линия синхронизации последовательной шины I2C SCL

SDA

23

Линия данных последовательной шины I2C SDA

Р2.0 - Р2.7

39…46

Порт2. Выход старшей половины адреса А8 - А15

Р3.0 - Р3.7

24…31

Порт3. Двунаправленный порт. Имеет следующие альтернативные функции:

RxD

24

Вход UART

TxD

25

Выход UART

/INT0

26

Инверсный вход внешнего сигнала прерывания 0

/INT1

27

Инверсный вход внешнего сигнала прерывания 1

T0

28

Вход внешних импульсов для таймера_0 (могут быть внутренние)

T1

29

Вход внешних импульсов для таймера_1 (могут быть внутренние)

/WR

30

Инверсный Выход строба записи во внешнюю память данных

/RD

31

Инверсный Выход строба чтения из внешней памяти данных

Р4.0 - Р4.7

7…14

Порт4. Двунаправленный порт. Имеет следующие альтернативные функции:

CMRS0 - CMRS5

7…12

Выходы с установкой или сбросом при достижении таймером Т2 заданного значения

CMТ0 - CMТ5

13, 14

Выходы с изменением на противоположный логического уровня при достижении таймером Т2 заданного значения

Р5.0 - Р5.7

68… 62, 1

Порт5. Двунаправленный порт. Имеет альтернативные функции в виде аналоговых каналов мультиплексора ADC0 - ADC7 АЦП

RST

15

Вход для сигнала сброса процессора. Когда срабатывает сторожевой таймер Т3, то RST генерится на этой ножке изнутри

XTAL1

35

Подключение кварца. Также вход от внешнего источника возбуждения кристалла

XTAL2

34

Подключение кварца. Когда используется внешнее возбуждение через ввод XTAL1, оставить этот вывод висящим в воздухе.

VSS

36,37

Две ножки общего вывода. Использовать обе.

/PSEN

47

Инверсный выход строба чтения из внешней памяти программ

ALE

48

Выход строба для защелкивания младшей половины адреса

/EA

49

Инверсный Вход для указания, что процессор должен использовать внешнюю память программ. Не оставлять висящим в воздухе.

-AVref

58

Подвод нижнего уровня опорного напряжения, но не ниже АVSS. Соответствует результату АЦП = 0.

+Avref

59

Подвод верхнего уровня опорного напряжения. но не выше АVDD. Соответствует результату АЦП = 3FFН

AVSS

60

Общий вывод аналоговых цепей кристалла

AVDD

61

Плюс питания аналоговых цепей кристалла

Перейти на страницу: 1 2

Советуем почитать:

Проект компьютерной сети для коммерческого предприятия НордСофт
Вхождение России в мировое информационное пространство влечет за собой широчайшее использование новейших информационных технологий, и в первую очередь, компьютерных сетей. При этом резк ...

Цифровые синтезаторы частоты
Радиопередающие устройства (РПдУ) применяются в сферах телекоммуникации, телевизионного и радиовещания, радиолокации, радионавигации. Стремительное развитие микроэлектрон ...

Прием, обработка, выдача Экспресс и ЕМS почтовых отправлений
Не секрет, что в наш скоростной век, экономия времени является главной задачей, особенно для делового человека. Что бы облегчить участь бизнесменов многие компании, предоставляющие услуг ...

Меню



© 2015 TechExternal