5設(shè)計說明書單片機adμc834完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片本科畢業(yè)論文

大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書第頁前言ADμC834是一種真正意義上的完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片。這種嶄新的微處理轉(zhuǎn)換器和先進的混合信號處理工藝顯著提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能，并大幅度減少了應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)時間和成本。ADμC834是美國模擬器件(AD)公司最新（2003年前）投入市場的一款微處理轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，它集成了雙路∑—△型ADC、溫度傳感器、增益可程控放大器(PGA)、8位51MCU、62k的可編程程序EEPROM、4k的數(shù)據(jù)FlashMemory、2304字節(jié)的片內(nèi)RAM、12位DAC以及定時器、I2C兼容的SPI和標(biāo)準(zhǔn)的串行I/O等。由此可見，ADμADμC834內(nèi)部集成了兩路獨立的∑—△ADC，其中主通道ADC為24位，輔助通道ADC為16位。兩個獨立的ADC通道由于使用了數(shù)字濾波，因而可以實現(xiàn)寬動態(tài)范圍的低頻信號測量，非常適用于稱重儀、張力應(yīng)變儀、壓力轉(zhuǎn)換器和溫度測量等方面的應(yīng)用。其中主通道的AD輸入范圍在±20mV~±2．56V之間分為8檔，使用時可任選一檔。由于使用了∑—△轉(zhuǎn)換技術(shù)，因此可以實現(xiàn)高達24位無丟失碼性能，且輔助通道還可以作為溫度傳感器使用。ADμC834利用32kHz晶振來驅(qū)動片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)以產(chǎn)生內(nèi)部所需要的工作頻率，它的微控制器內(nèi)核與8051兼容。片內(nèi)外圍設(shè)備包括一個與SPI和I2C兼容的串行端口、多路數(shù)字輸入/輸出端口、看門狗定時器、電源監(jiān)視器以及時間間隔計數(shù)器。同時片內(nèi)還提供了62kB閃速/電擦除程序存儲器以及2304字節(jié)的片內(nèi)RAM。ADμ 對于已經(jīng)掌握了51系列單片機的用戶，可以輕而易舉的掌握ADμC834位轉(zhuǎn)換器的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)，但要注意ADμC834微轉(zhuǎn)換器與8051的若干不同之處。而對于沒有接觸過單片機的用戶，由于ADμC834微轉(zhuǎn)換器所具有的在線下載/調(diào)試/編程的功能，把ADμC834作為學(xué)習(xí)單片機或微控制器的入門，是一種上佳選擇。 本設(shè)計較為詳細(xì)的介紹了ADμC834微轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各功能模塊的具體使用，目的在于讓用戶能夠容易的學(xué)習(xí)使用ADμC834微轉(zhuǎn)換器，進而學(xué)好單片機或微控制器。但限于作者水平和時間倉促，設(shè)計中可能存在不妥甚至疏漏之處，敬請各位老師批評指正，作者不勝感激。 陳挺 2005-6-3總體方案設(shè)計ADADμC834STROBES串行下載SPI/I2ICELEDI/O端口模擬輸入復(fù)位電源RS232接口中斷第一章 ADμC834概述1.1ADμC834概述ADμC834是一款非常靈活的器件，它集雙路∑-△ADC、溫度傳感器、增益可編程放大器（PGA）、8位MCU、閃速/電擦除程序數(shù)據(jù)存儲器于一身。兩個分離的ADC（主通道及輔助通道）包括一個溫度傳感器及一個增益可編程的放大器（可以直接測量微弱信號）。ADC包含一個片內(nèi)的數(shù)字濾波器用來測量寬動態(tài)范圍的低頻信號，例如在體重、形變、壓力或者溫度測量中的應(yīng)用。32kHz晶體驅(qū)動片內(nèi)PLL產(chǎn)生一個12.58MHz的高頻時鐘用于設(shè)備的操作。通過編程對該時鐘分頻就得到了所需要的MCU核心時鐘的操作頻率。智能轉(zhuǎn)換器使用的是8052內(nèi)核，因此它兼容8051指令集。智能轉(zhuǎn)換器內(nèi)核的機器周期由12個內(nèi)核時鐘周期組成，該時鐘周期是通過被選定的內(nèi)核工作頻率所確定的。另外MCU支持的功能包括看門狗定時器、電源監(jiān)視器以及ADCPWM功能。為多處理器接口和I/O擴展提供了26條可編程的I/O線、與I2C片內(nèi)提供了62kB片內(nèi)閃速/電擦除程序存儲器、4k片內(nèi)閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器、2304字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM。并且程序存儲器可被配置為數(shù)據(jù)存儲器，從而為數(shù)據(jù)記錄提供一個60kB的非易失數(shù)據(jù)存儲器。MCU內(nèi)核和模擬轉(zhuǎn)換器二者均有正常、空閑以及掉電工作模式，它提供了適合于低功率應(yīng)用的、靈活的電源管理方案。器件包括在工業(yè)溫度范圍內(nèi)用3V和5V電壓工作的兩種規(guī)格，有52引腳、塑料四方形扁平封裝形式（MQFT）可供使用。片內(nèi)工廠固件支持串行下載和調(diào)試方式（通過UART），以及通過/EA引腳實現(xiàn)單引腳仿真模式。ADμC834通過QuickStartTM和QuickStartPlus開發(fā)系統(tǒng)可以使用低成本的軟件和硬件開發(fā)工具。1.2主要功能高分辨率∑-△ADC 兩個獨立通道（16位和24位分辨率） 24位無丟失碼（主ADC） 21位RMS（18.5位P-P）有效分辨率（在20Hz條件下） 失調(diào)漂移10nV/C，增益漂移0.5ppm/℃存儲器 62kB片內(nèi)閃速/電擦除程序存儲器 4kB片內(nèi)閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器 可用100年，可重復(fù)擦寫10萬次以上 閃速/電擦除程序存儲器3級安全 在線串行下載（不許外部硬件） 高速用戶下載（5秒） 2304字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM基于8051的內(nèi)核 與8051兼容的指令集 32kHz外部晶體 可編程片內(nèi)鎖相環(huán)（最大12.58MHz） 3個16位定時器/計數(shù)器 26條可編程I/O線 11個中斷源，2個優(yōu)先級 雙數(shù)據(jù)指針，擴展的11位-堆棧指針片內(nèi)外圍設(shè)備 內(nèi)部上電復(fù)位電路 12位電壓輸出DAC 雙16位∑-△DAC/PWM 片內(nèi)溫度傳感器 2個激勵電流源 定時間隔計數(shù)器（喚醒/RTC定時器） UART，I2C?和SPI?串行I 高速波特率發(fā)生器（包括115200） 看門狗定時器（WDT） 電源監(jiān)視器（PSM）電源 正常：3.6V條件下最大為2.3mA（核心時鐘=1.57MHz） 掉電：最大為20μA，定時器運行于指定的3V和5V工作電壓下封裝和溫度范圍 52引腳MQFP（14mm*14mm），-40℃至+ 56引腳LQFP（8mm*8mm）,-40℃至+應(yīng)用領(lǐng)域 智能傳感器 稱重儀 便攜式設(shè)備，電池供電系統(tǒng) 4~20mA變送器 數(shù)據(jù)記錄 機密系統(tǒng)監(jiān)測1.3ADμC834的功能方框圖圖11.4引腳排列 引腳排列如圖2：圖21.5引腳說明表1第二章 存儲器組織與擴展 如所有與8051兼容的器件一樣，對于程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，ADμC834具有分開的地址空間。附加的4kB片內(nèi)閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器可供用戶使用。通過一組映射在特殊功能寄存器（SFR）區(qū)的控制寄存器，可間接訪問閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器區(qū)。 除了程序計數(shù)器和通用寄存器區(qū)外，所有的寄存器都駐留在特殊功能寄存器SFR區(qū)域內(nèi)。SFR寄存器包括控制、配置以及數(shù)據(jù)寄存器，它們在CPU和片內(nèi)外圍設(shè)備之間提供接口。 2.1非易失性閃速存儲器 2.1.1概述 ADμC834包含片內(nèi)閃速存儲器技術(shù)，以便向用戶提供非易失性、在線可重新編程的代碼和數(shù)據(jù)存儲器空間。 閃速存儲器是最新型的非易失性存儲器技術(shù)，它基于單個晶體管單元結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)是在80年代后期開發(fā)的，基本上是EPROM技術(shù)的產(chǎn)物。 閃速存儲器具有EEPROM靈活的在線可重新編程的特點，并包括EPROM空間有效性/高密度的特點，如圖3所示。圖3flash/eeROM的發(fā)展 由于閃速技術(shù)基于單個晶體管單元的結(jié)構(gòu)，所以閃速存儲器陣列像EPROM一樣可以達到給定設(shè)計所需的空間有效性或存儲器密度。 與EEPROM一樣，雖然閃速存儲器在寫入前要先擦除，但它在系統(tǒng)內(nèi)可在字節(jié)級上編程，擦除在扇區(qū)塊（sectorblock）內(nèi)執(zhí)行。因此，閃速存儲器常常且更為確切的被稱為閃速/電擦除（Flash/EE）存儲器。 總之，閃速/電擦除存儲器朝著理想存儲器更為接近了一步，這種理想的存儲器包括非易失性、在線編程能力、高密度以及低價格。包含在ADμC834內(nèi)的閃速/電擦除存儲器技術(shù)使用戶可以在線更新程序代碼空間，而無須在遠處工作節(jié)點上替換一次性可編程（OTP）器件。 2.1.2閃速/電擦除存儲器和 ADμC834為用戶的應(yīng)用提供了2個閃速/電擦除存儲器陣列。 片內(nèi)提供62kB的閃速/電擦除程序空間，使代碼的執(zhí)行變得容易，無需任何外部分立的ROM器件。程序存儲器可以用常規(guī)的第3方提供的存儲器編程器編程，此陣列也可使用所提供的串行下載模式在線編程。 片內(nèi)還提供4kB的閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器空間。這可以被用戶用作通用非易失性高速暫存存儲器區(qū)域，用戶通過由6個SFR構(gòu)成的組訪問此區(qū)域。雖然首先必須按4B的扇區(qū)擦除，但此空間可在字節(jié)級上編程。 2.1.3 62kB的閃速/電擦除程序存儲器陣列被映射到ADμC834可位尋址的程序空間中，在典型應(yīng)用中用以存放用戶代碼。 程序存儲器陣列可以按兩種模式之一編程，即：串行下載（在線編程）作為工廠引導(dǎo)代碼的一部分，ADμC834使經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)UART串行接口實現(xiàn)串行代碼下載變得容易。如果外部引腳/PSEN通過外部電阻拉至低電平，那么上電時將自動進入串行下載模式。一旦處于此模式，用戶可以把代碼下載到程序存儲器陣列，同時器件仍位于其目標(biāo)應(yīng)用硬件中。PC串行下載的可實行是作為ADμC834QuickStart開發(fā)系統(tǒng)的一部分而提供的。串行下載協(xié)議在ADI公司出版的微轉(zhuǎn)換器應(yīng)用筆記中詳述，它可從ADI公司的微轉(zhuǎn)換器網(wǎng)站/microconverter中獲得。并行編程并行編程模式與常規(guī)的第3方閃速或EEPROM器件編程器完全兼容。在此方式下，端口P0、P2用作外部數(shù)據(jù)和地址總線接口，ALE用作寫使能選通，P3口作為適用配置端口，在并行編程期間內(nèi)為各種編程和擦除操作配置器件。閃速編程所需的高壓（12V）電源用片內(nèi)充電電泵產(chǎn)生，對高壓編程線供電。圖4表示正常并行編程模式，它可由端口3的位來配置。圖4flash/eeROM并行編程2.1.4閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器 用戶閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器陣列包括4kB，如其它用戶外圍設(shè)備一樣，通過映射在SFR空間的寄存器組與此存儲器空間相接。數(shù)據(jù)寄存器組用于保存剛訪問的數(shù)據(jù)。EADRL用于保存被訪問數(shù)據(jù)的地址。ECON是8位控制寄存器，可寫入5個閃速/電擦除存儲器訪問命令之一，以便使能各種讀、寫、擦除和效驗?zāi)Ｊ健?SFR寄存器與用戶閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器陣列接口的方框圖如圖5所示：作用作用保持4B的數(shù)據(jù)9FH00HBYTE1BYTE2BYTE3BYTE4BYTE1BYTE2BYTE3BYTE4EADRL作用保持8位頁地址指針EADRL1（BYTE1）EADRL2（BYTE2）EADRL3（BYTE3）EADRL4（BYTE4）ECON命令譯碼ECON作用保持命令字作用對命令字譯碼圖5用戶flash/eedataROM控制和配置第三章 模擬接口 3.1概述 ADμC834中集成的A/D轉(zhuǎn)換塊包括一個主通道２４位無丟失碼∑-△ADC和一個輔助通道１６位∑-△ADC。此模塊為用戶提供多通道多路轉(zhuǎn)換器和跟蹤/保持、片內(nèi)基準(zhǔn)及校準(zhǔn)特性。此模塊內(nèi)的所有部件能方便地通過3個寄存器SFR接口來設(shè)置。 該ADC由基于電容DAC的常規(guī)逐次逼近轉(zhuǎn)換器組成。轉(zhuǎn)換器接收的模擬輸入范圍為0V~VREF引腳電壓。片內(nèi)提供高精度、低漂移并經(jīng)工廠校準(zhǔn)的2.5V基準(zhǔn)電壓。內(nèi)部基準(zhǔn)可經(jīng)外部VREF引腳驅(qū)動，外部基準(zhǔn)可在2.3V~AVDD引腳電壓的范圍內(nèi)。 ADμC834裝有工廠編程的校準(zhǔn)系數(shù)，它在上電時自動下載到ADC，以確保最佳的ADC性能。ADC核包括內(nèi)部失調(diào)和增益校準(zhǔn)寄存器，所提供的軟件校準(zhǔn)子程序，可允許用戶在需要時重寫工廠編程的校準(zhǔn)系數(shù)，以便使用戶目標(biāo)系統(tǒng)中端點誤差的影響為最小。 來自片內(nèi)溫度傳感器的電壓輸出正比于熱力學(xué)溫度。它也可經(jīng)前端ADC多路轉(zhuǎn)換器傳送（如圖6所示），這方便了溫度的測量。圖6模擬輸入的等效電路 3.2ADC的轉(zhuǎn)移函數(shù) ADC的模擬輸入范圍是0V~VREF引腳電壓。在此范圍內(nèi)，設(shè)計的代碼跳變發(fā)生在連續(xù)的整數(shù)LSB值的中間（即1/2LSB、3/2LSB、5/2LSB、…、FS-3/2LSB）。當(dāng)VREF引腳電壓為2.5V時，輸出碼是直接的二進制數(shù)。在0V~VREF引腳電壓范圍內(nèi)理想的輸入/輸出轉(zhuǎn)移特性如圖7所示。圖7ADC轉(zhuǎn)移函數(shù) 3.3ADC的內(nèi)部基準(zhǔn) ADμC834的A/D轉(zhuǎn)換器接收的模擬輸入范圍為0V~VREF引腳電壓。片內(nèi)提供高精度、低漂移并經(jīng)工廠校準(zhǔn)的2.5V基準(zhǔn)電壓，通常工廠里把內(nèi)部2.5V校準(zhǔn)到2.5V±50mV的絕對精度。也可以通過VREF引腳接入外部基準(zhǔn)電源，如圖8所示。外部基準(zhǔn)電源可在2.3V~AVDD引腳電壓的范圍內(nèi)。圖8使用外部基準(zhǔn)源 如果使用內(nèi)部基準(zhǔn)電源，那么在VREF和CREF引腳與AGND之間都應(yīng)當(dāng)連接0.1μF電容，以便去耦。這些去耦電容應(yīng)放在緊靠VREF和CREF引腳處。如果把內(nèi)部基準(zhǔn)電源用到微轉(zhuǎn)換器之外，那么應(yīng)當(dāng)在VREF引腳與AGND之間連接0.1μF電容，加以緩沖，如圖9所示。應(yīng)該注意的是：器件上電后，內(nèi)部的VREF將保持掉電，直到DAC和ADC外圍設(shè)備模塊之一被它們各自的使能位上電為止。圖9外部電路使用內(nèi)部基準(zhǔn)源 3.4ADC校準(zhǔn) ADC模塊組合了校準(zhǔn)硬件，確保用戶始終能從ADC獲得最佳的性能?；鶞?zhǔn)模式用作ADμC834工廠內(nèi)部最終例行測試的一部分。工廠基準(zhǔn)結(jié)果儲存在閃速存儲器中，由任何上電復(fù)位事件自動下載，以初始化ADC校準(zhǔn)寄存器。在許多應(yīng)用中，這種自動校準(zhǔn)下載功能已足夠滿足精度要求。另一方面，可以由用戶軟件已開始器件的基準(zhǔn)，來補償工作條件（CLK頻率，模擬輸入范圍，基準(zhǔn)電壓和電源電壓）的明顯變化。 這種在線軟件校準(zhǔn)特性使用戶能修正各種與系統(tǒng)和基準(zhǔn)（無論是內(nèi)部基準(zhǔn)還是外部基準(zhǔn)）相關(guān)的誤差，并確定系統(tǒng)的模擬輸入范圍，充分利用ADC的動態(tài)范圍。 3.5ADC的工作模式 ADμC834的ADC有３種工作模式：第一，用軟件或通過把轉(zhuǎn)換信號加至外部引腳，可以啟動單步或連續(xù)轉(zhuǎn)換模式；第二，用定時器２來產(chǎn)生用于A/D轉(zhuǎn)換的重復(fù)觸發(fā)信號；第三，配置ADC工作于DMA模式。在DMA模式下，ADC塊連續(xù)轉(zhuǎn)換并把采樣值捕獲到RAM空間，而不需來自MCU核的任何干預(yù)。這三種工作模式由３個特殊功能寄存器SFR來設(shè)置。 3.6DAC的原理與應(yīng)用 ADμC834組合了一個12位電壓輸出DAC和一個雙16位∑-△DAC/PWM。它們采用電阻串網(wǎng)絡(luò)，其等效電路如圖10所示。這種結(jié)構(gòu)保證了電路的單調(diào)性和線性。但由于緩沖器輸出在靠近電源的幅度時，在DAC輸出的兩端點及其附近有一定的非線性，如圖11所示。如果負(fù)載電阻大于10kΩ和基準(zhǔn)電源為AVDD，產(chǎn)生非線性的范圍分別在靠近地和AVDD引腳電壓的100mV以內(nèi)，相應(yīng)的數(shù)字量為0~48和3995~4095。如果采用片內(nèi)基準(zhǔn)電源或遠小于AVDD引腳電壓的基準(zhǔn)電源，則在高端不存在上述的非線性。圖10DAC等效電路圖11基準(zhǔn)電源為AVDD時DAC的傳遞函數(shù) DAC的緩沖器具有禁止功能。在器件的缺省上電狀態(tài)，兩路DAC都被禁止，它們的輸出都處于高阻狀態(tài)。它們保持缺省上電狀態(tài)直到軟件使能為止。這就意味著，如果上電后要使DAC輸出為0，必須在DAC的輸出端加一個下拉電阻。有了下拉電阻，只要DAC處于禁止?fàn)顟B(tài)，其輸出就為低電平。但是，每當(dāng)器件上電時或軟件使能DAC時，DAC都會輸出一個脈沖。必要時可采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ苊膺@類脈沖對后續(xù)電路的影響。第四章 數(shù)字接口 4.1引言 ADμC834有4個I/O端口，每個都有不同特色的驅(qū)動/輸入電路。除P1口外，其余的端口都與標(biāo)準(zhǔn)的8051/8052以雙向性功能為特色的驅(qū)動/輸入電路相同，而P1口的操作是ADμC834所特有的。P0和P2口可用來訪問外部存儲器。當(dāng)不接外部存儲器的時候，P0和P2口可以用于通用輸入/輸出口，并且由特殊的功能寄存器控制。 訪問不同類型的外部存儲器時，P0和P2的作用與標(biāo)準(zhǔn)的I/O功能不同。特別是MOVX@Ri，A命令僅需要8位地址，所以只需使用P0口，沒有涉及P2口的SFR，P2口的引腳可以保持它們的通用I/O口狀態(tài)。不過，P0口的SFR的內(nèi)容被改變。P0口的SFR上電時的缺省值為FFH。 MOVX@DPTR或MOVC命令使用P0和P2口。像上述的一樣，執(zhí)行這兩條指令中的一條后，P0口的SFR的內(nèi)容被改變，新的值為FFH。不過，P2口的SFR的內(nèi)容保持不變，并且，執(zhí)行命令之后馬上就恢復(fù)P2口所定義的狀態(tài)。（假定下一個命令周期不訪問外部存儲器。） 執(zhí)行外部存儲器中的程序時，使用P0和P2口。同樣，P0口的SFR的內(nèi)容被改變，新的值為FFH。P2口的SFR的內(nèi)容保持不變，并且，取指之后，如果第一個機器周期不訪問外部存儲器，P2口馬上就恢復(fù)所定義的狀態(tài)。P3口的引腳都是多功能的。表2列出了P3口的特殊功能。引腳功能P3.0RXD，UART的輸入口（模式0時，作為串行數(shù)據(jù)I/O）P3.1TXD，UART的輸出口（模式0時，作為串行時鐘輸出口）P3.2/INT0,外部中斷0P3.3/INT1,外部中斷1,MISO、SPI串行接口的主模式輸入/從模式輸出P3.4T0,定時器/計數(shù)器0的外部輸入端P3.5T1,定時器/計數(shù)器1的外部輸入端。/CONVST，ADC的轉(zhuǎn)換啟動端P3.6/WR，外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號P3.7/RD,外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號表2P3口的特殊功能只有P3口SFR中相應(yīng)的位置為1時，其特殊功能才被激活；否則，口線保持為0點平。P3口引腳可以比別的端口引腳吸收更大的灌電流（可達8mA），可以直接驅(qū)動LED和光電耦合器件。不過，要避免在A/D轉(zhuǎn)換期間同時有多個引腳吸收大電流，以免影響ADC的性能。P1口的基本功能是用作模擬輸入口。往P1口的SFR中的各位寫入1，可以把P1口設(shè)置為模擬輸入模式（這也是上電缺省模式）；往P1口的SFR中的各位寫入0，可以把P1口設(shè)置為數(shù)字輸入模式。但是，P1口不能用作數(shù)字輸入模式。P1口也是多功能口，除作為模擬輸入和數(shù)字輸入外，還有其它功能，如表3所示。引腳第二功能P1.0T2/PWM0P1.1T2EX/PWM1P1.2DAC/IEXC1P1.3AIN5/IEXC2表3P1口的第二功能4.2端口的位鎖存器與I/O緩沖器圖12至圖15所示為4個端口典型的位鎖存器和I/O緩沖器的結(jié)構(gòu)。位鎖存（在口SFR中的一位）是一個D觸發(fā)器，在執(zhí)行CPU的“寫鎖存器”指令時，從內(nèi)部的總線上鎖存一個值。觸發(fā)器的輸出Q作為執(zhí)行CPU的“寫鎖存器”指令時，放到內(nèi)部總線上，口引腳本身的電平作為對于“讀引腳”信號的響應(yīng)，由CPU放到內(nèi)部的總線上。有些指令是“讀鎖存器”，有些指令是“讀引腳”，要注意區(qū)別。圖12P0口的位鎖存器和I/O緩沖器圖13P1口的位鎖存器和I/O緩沖器圖14P2口的位鎖存器和I/O緩沖器圖15P3口的位鎖存器和I/O緩沖器如圖12和14所示，P0口和P2口的輸出驅(qū)動在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，可以由內(nèi)部控制信號切換到內(nèi)部地址和地址/數(shù)據(jù)總線。在訪問外部存儲器期間里，P2口的SFR保持不變，但是，P0口的SFR各位都被寫入1（即全部位鎖存器都為1）。在通用的I/O端口方式中，P0口的引腳特點都以“開漏”方式輸出。在圖12中，只要CONTROL信號保持低電平，與門輸出就保持高電平，結(jié)果是上端的FET管截止。因此，如果要把P0口作為通用輸出口，必須外加上拉電阻。在訪問外部數(shù)據(jù)寄存器時，CONTROL信號為高電平，使P0口的引腳可以在內(nèi)部地址/數(shù)據(jù)總線（ADDR/DATA）的作用下上拉。因此，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，不需要外加上拉電阻。同樣的，P2口在內(nèi)核的控制信號（CONTROL）的作用下也有兩種工作方式。在通常的方式中（CONTROL=0），上端的FET管截止，但是，在外部存儲器尋址方式中（CONTROL=1），P2口引腳在內(nèi)部的地址總線（ADDR）控制下，實現(xiàn)上拉/下拉操作。和P0口不同，P2口和P3口都具有內(nèi)部的上拉功能。P3口的結(jié)構(gòu)如圖15所示。無論什么時候，只要P2口或P3口從低電平變?yōu)楦唠娖?，圖16中的Q1管導(dǎo)通兩個振蕩周期，將引腳迅速的上拉到高電平。此后，由Q3管保持微弱的上拉，因此，引腳保持邏輯高電平。如果有外部信號把引腳拉到低電平，則Q3管截止，只有Q2管保持極微弱的上拉，以提供引腳一定的拉電流。圖16P2口和P3口的內(nèi)部上拉電路唯一不同的是14引腳，它作為串行接口SPI的MISO端，無論什么時候只要工作在SPI方式，SPI的硬件便完全控制該引腳。軟件寫操作給該引腳不起作用，既不能改變該引腳的狀態(tài)，也不能讀到該引腳的狀態(tài)。如前所述，ADμC834的P1口主要作為模擬輸入口使用。在P1口相應(yīng)的SFR上寫0可以把P1口設(shè)置為數(shù)字輸入口。圖13給出了P1口的結(jié)構(gòu)。此外，作為串行接口SPI/I2C的引腳SCLOCK和SDATA/MOSI也有輸入和輸出功能。它們的等效I/O結(jié)構(gòu)分別如圖17~圖20所示。兩圖中左邊的方框代表了SPI和I2C的SFR（SPICON和I2CCON）中的位。注意，在I2C模式（SPE=0）中，上邊的FET管保持在開路狀態(tài)，因此，兩個引腳都像標(biāo)準(zhǔn)的I2C引腳一樣，沒有內(nèi)部上拉的“開漏圖17SPI模式下SCLOCK引腳的I/O功能結(jié)構(gòu)圖18I2C圖19SPI模式下SDATA/MOSI引腳的I/O功能結(jié)構(gòu)圖20I2C在SCLOCK和SDATA/MOSI的輸入通道上，信號經(jīng)過施密特觸發(fā)器調(diào)理后到達SPI的硬件，這樣可以防止比較慢的信號邊沿誤觸發(fā)（重復(fù)觸發(fā)）。而對I2C上面兩個圖中的“I2C硬件”和“SPI硬件”框圖將在下一章詳細(xì)介紹。注意到SCLOCK和SDATA/MOSI的信號是通過I2C主模式的SFR來提供的，因此，在不使用I2C第五章 串行接口5.1引言 ADμC834配置了很強的串行接口。共有三種串行接口：UART串行接口、SPI串行接口和與I2C兼容的串行接口。UART串行接口是全雙工的，可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；它也是接收緩沖的，表示在從接收寄存器讀出先前接收到的字節(jié)之前，可以開始接收第２個字節(jié)。但如果在第２個字節(jié)接收完成時，第１個字節(jié)仍未被讀出，那么字節(jié)之一將被丟失。至串行網(wǎng)絡(luò)的物理接口經(jīng)過引腳RXD(P3.0)和TXD(P3.1),串行接口可以配置為４種工作模式之一。SPI是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同步串行接口，它允許８位數(shù)據(jù)同時同步地被發(fā)送和接收。系統(tǒng)可配置為主(master)或從(slave)操作。ADμC834支持２線串行接口模式，它與I2C兼容。此接口可配置為軟件主(softwaremaster)或硬件從(hardwareslave)模式，且可與SPI串行接口多路復(fù)用。下面分別介紹UART串行接口、SPI串行接口和與I5.2UART串行接口5.2.1UART串行接口簡介 ADμC834中的UART串行接口是一個全雙工通信接口，即能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。它可以作UART通用異步接收和發(fā)送器用，也可以作同步移位寄存器用。其幀格式和波特率可通過軟件編程設(shè)置，在使用上非常方便靈活。串行接口的結(jié)構(gòu)ADμC834的串行接口主要由２個數(shù)據(jù)緩沖器、１個輸入移位寄存器、１個串行控制寄存器SCON和１個波特率發(fā)生器T1(即定時器１)等組成。其結(jié)構(gòu)如圖21所示。圖21串行接口的結(jié)構(gòu) 串行接口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF是可以直接尋址的專用寄存器。在物理上，一個作發(fā)送緩沖器，一個作接收緩沖器。兩個緩沖器共用一個口地址９９Ｈ，由讀、寫信號區(qū)分，CPU寫SBUF時為發(fā)送緩沖器，讀SBUF時為接收緩沖器。接收緩沖器是雙緩沖的，它是為了避免在接收下一幀數(shù)據(jù)之前，CPU未能及時相應(yīng)接收器的中斷，把上幀數(shù)據(jù)讀走，而產(chǎn)生兩幀數(shù)據(jù)重疊的問題而設(shè)置的雙緩沖結(jié)構(gòu)。對于發(fā)送緩沖器，為了保持最大傳輸速率，一般不需要雙緩沖，這是因為發(fā)送時CPU是主動的，不會產(chǎn)生寫重疊的問題。 特殊功能寄存器SCON用來存放串行接口的控制和狀態(tài)信息。T1作串行接口的波特率發(fā)生器，其波特率是否增倍可由特殊功能寄存器PCON的最高位控制。串行通信過程在進行通信時，當(dāng)CPU允許接收時(即SCON的REN位置1時)，外界數(shù)據(jù)通過引腳RXD(P3.0)串行輸入，數(shù)據(jù)的最低位首先進入輸入移位器，一幀接收完畢，再并行送入緩沖器SBUF中，同時將接收中斷標(biāo)志位RI置位，向CPU發(fā)送中斷請求。CPU響應(yīng)中斷后，并用軟件將RI位清除，同時讀走輸入的數(shù)據(jù)。接著又開始下一幀的輸入過程，重復(fù)直至所有數(shù)據(jù)接收。 CPU要發(fā)送數(shù)據(jù)時，即將數(shù)據(jù)并行寫入發(fā)送緩沖器SBUF中，同時啟動數(shù)據(jù)由TXD(P3.1)引腳串行發(fā)送。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完，即發(fā)送緩沖器空時，由硬件自動將發(fā)送中斷標(biāo)志位T1置位，向CPU發(fā)出中斷請求。CPU響應(yīng)中斷后，用軟件將T1位清除，同時又將下一幀數(shù)據(jù)寫入SBUF中重復(fù)上述過程直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。串行接口工作方式及幀格式ADμC834串行接口可以通過軟件設(shè)置４種不同的工作方式，４種工作方式及幀格式如下：方式０這種工作方式比較特殊，與常見的微型計算機的串行接口不同，它又叫同步移位寄存器輸出方式。在這種方式下，數(shù)據(jù)從RXD端串行輸出或輸入，同步信號從TXD端輸出，波特率固定不變，為fOSC/12(振蕩頻率為fOSC)。該方式是以８位數(shù)據(jù)為一幀，沒有起止位和停止位，先發(fā)送或接收最低位。方式１串行接口采用該方式時，特別適合于點對點的異步通信。該方式規(guī)定發(fā)送或接收１０位數(shù)據(jù)為一幀：１個起始位、８個數(shù)據(jù)位和１個停止位。方式２采用這種方式可以接收或發(fā)送１１位數(shù)據(jù)，以１１位為一幀，比方式１增加了一個數(shù)據(jù)位，其余相同。所增加的第９個數(shù)據(jù)即Ｄ８位具有特別的用途，可以通過軟件來控制它，再加特殊功能寄存器SCON中的SM2位的配合，可使ADμC834串行接口適用于多機通訊。方式２的波特率固定，只有兩種選擇，為fOSC/64或fOSC/32,可由PCON的最高位選擇。方式３方式３與方式２類似，唯一的區(qū)別是方式３的波特率是可變的。而幀格式與方式２一樣，為１１位一幀，所以方式３也適合于多機通訊。串行接口控制ADμC834串行接口的工作方式的選擇、中斷標(biāo)志和可編程位的設(shè)置、波特率的增倍均是通過２個特殊功能寄存器SCON和PCON來控制的。電源和波特率控制寄存器PCONPCON的地址為87H，只能進行字節(jié)尋址，不能按位尋址。它是為在CHMOS結(jié)構(gòu)的51系列單片機上實現(xiàn)電源控制而附加的。對HMMOS的51系列單片機，只用了最高位，其余位都是虛設(shè)的。PCON的最高位D7位作SMOD，是串行接口波特的增速控制位。當(dāng)SMOD=1時，波特率加倍。系統(tǒng)復(fù)位時，SMOD位為0。PCON其它各位定義將在后面介紹。串行接口控制寄存器SCON深入理解SCON各位的含義，正確的用軟件設(shè)定修改SCON各位是運用ADμC834串行接口的關(guān)鍵。該專用寄存器的主要功能是串行通信方式選擇、接收和發(fā)送控制及串行接口的狀態(tài)標(biāo)志指示等。其各位定義如下：SCON9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H98HSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI表3SCON寄存器的定義①SCON.7和SCON.6分別為SM0和SM1。用于選擇串行接口的工作方式（見表4）SM0SM1工作方式功能波特率00方式08位同步移位寄存器fOSC/1201方式110位UART可變10方式210位UARTfOSC/64,fOSC/3211方式310位UART可變表4選擇串行接口的工作方式的選擇②SCON.4位為REN位。用以軟件允許/禁止串行接收，REN＝1時允許串行接口接收數(shù)據(jù)，REN=0時禁止串行接口接收數(shù)據(jù)。③SCON.5、SCON.3和SCON.2分別為SM2、TB8和RB8。用于實現(xiàn)多機通訊的控制位。在方式０下，SM2應(yīng)設(shè)置為０，不用TB8和RB8位。在方式１下，當(dāng)SM2＝０時，RB8是接收到的停止位；若SM2=１時，則只有收到有效的停止位，才會激活RI使之置１，否則RI不置位。在方式２和方式３下，TB8是發(fā)送的第９位(D8)數(shù)據(jù)，可用軟件置１或置０；RB8是接收到的第９位(D8)數(shù)據(jù)；這兩位也可作為奇偶效驗位。當(dāng)方式２或方式３處于接收時，若SM2=1，且接收到的第９位RB8為０時，則RI不置１；若SM2=1，且RB8也為１時，則RI置１。當(dāng)方式２或方式３處于多機通訊時，TB8和RB8位可作為地址數(shù)據(jù)幀表示位：一般約定地址幀為１，數(shù)據(jù)幀為０。④SCON.1為TI位，作發(fā)送中斷標(biāo)志。在方式０中，發(fā)送完８位數(shù)據(jù)后，由硬件置位；在其它方式中，在發(fā)送停止位之初，由硬件置位。TI置位后可向CPU申請中斷，任何方式中都必須由軟件來消除TI。⑤SCON.0為RI位，作接收中斷標(biāo)志。在方式０中，接收完８位數(shù)據(jù)后，由硬件置位；在其它方式中，在接收停止位的一半時，由硬件將RI置位(還應(yīng)考慮SM2的設(shè)定)。RI被置位后可允許CPU申請中斷，任何方式中都必須由軟件來清除RI。 5.2.2 在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)速率(即波特率)要有一定的約定。串行接口的工作方式可以通過編程選擇４種工作方式。各種工作方式下其波特率的設(shè)置均有所不同，方式０和方式２的波特率是固定的；而方式１和方式３的波特率是可變的，由定時器T1的作為波特率控制。下面分別加以說明。 在方式０時，每個機器周期發(fā)送或接收１位數(shù)據(jù)，因此波特率固定為fOSC/12,且不受SMOD位的控制。 方式２的波特率要受PCON中SMOD位的控制，若SMOD設(shè)置為０時，波特率為fOSC/64；若SMOD設(shè)置為１時，則波特率為fOSC/32。方式２的波特率可用下式表示：波特率＝２SMOD/64*fOSC ADμC834串行接口方式１和方式３的波特率，由定時器1(T1)的溢出率與SMOD位同時控制，其波特率可由下式表示：波特率＝T1的溢出率/n 其中n＝３２或１６，取決于PCON的SMOD位的值。SMOD=0時，n=32，SMOD=1時，n＝16。因此也可用下式來表示：波特率＝２SMOD/３２*T1的溢出率 其中定時器送出串取決于計數(shù)速率和定時器的預(yù)設(shè)值。計數(shù)速率與TMOD寄存器中C/T的設(shè)置有關(guān)，當(dāng)C/T=0時，為定時方式，計數(shù)速率＝fOSC/12；當(dāng)C/T=1時，為計數(shù)方式，計數(shù)速率取決于外部輸入時鐘的頻率，但不能超過fOSC/24。定時器的預(yù)設(shè)值等于M-X，X為計數(shù)初值，M為計數(shù)器的最大計數(shù)值，與操作模式有關(guān)。如果為了達到很低的波特率，則可以選擇16位的操作模式，即模式１或模式０；可以利用T1中斷來重裝計數(shù)初值。為能實現(xiàn)定時器計數(shù)初值重裝，則通常選擇操作模式２。在模式２中，TL1用于計數(shù)，TH1用于保存計數(shù)初值。當(dāng)TL1計滿溢出時，TH1中的值自動重裝到TL1中。因此，一般選用T1工作于模式２作波特率發(fā)生器。設(shè)T1的計數(shù)初值為X，設(shè)置C/T=0時，那么每過256-Ｘ個機器周期，T1就會產(chǎn)生一次溢出。則T1的溢出周期為：溢出周期＝12/fOSC*(256-X)溢出率為溢出周期的倒數(shù)，所以波特率＝２SMOD/32*fOSC/(12*(256-X))=２SMOD*fOSC/(384*(256-X))T1模式２的計數(shù)初值由上式可得：X=256-2SMOD*fOSC/(384*波特率)如果串行通信選用很低的波特率，設(shè)置T1為模式０或模式１定時方式，則產(chǎn)生溢出時，需要重裝計數(shù)初值，故對波特率會產(chǎn)生一定的誤差。5.3SPI串行接口5.3.1SPI串行接口簡介串行外設(shè)接口(SerialPeriphralInterface,SPI)是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同步串行接口，它允許８位數(shù)據(jù)同時同步的被發(fā)送和接收。系統(tǒng)可配置為主(master)或從(slave)操作。SPI接口是一種全雙工、三線通信的系統(tǒng)，它允許MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式（８位數(shù)據(jù)同時同步的被發(fā)送和接收）進行通信。在SPI接口中，數(shù)據(jù)的傳輸需要１個時鐘信號和２條數(shù)據(jù)線。SPI可工作在主模式或從模式下。在主模式下，每一位數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收需要１次時鐘作用；而在從模式下，每一位數(shù)據(jù)都是在接收到時鐘信號之后才發(fā)送/接收。一個典型的SPI系統(tǒng)包括１個主MCU和１個或幾個從外圍器件。SPI接口可設(shè)置成在發(fā)送/接收１個字節(jié)結(jié)束后產(chǎn)生一次中斷。主時鐘可以通過編程編成不同的狀態(tài)。既可編程為４種不同主波特率中的任何一種，又可對時鐘的極性和相位進行編程。SPI也可用于那些需要比微控制器上的并行I/O端口有更多輸入或輸出端口的場合中。SPI提供了一種擴展I/O功能的最簡單的方法，只需使用最少的微控制器引腳。5.3.2SPI接口的原理１．SPI的信號說明SPI系統(tǒng)使用４條線可與多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口：串行時鐘線SCLOCK、主機輸入/從機輸出數(shù)據(jù)線MISO、主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)線MOSI和低電平有效的從機選擇線/SS.MISO是主機的輸入/從機的輸出，主機的MISO應(yīng)與從機的MISO相連進行高位在前的數(shù)據(jù)交換。MOSI是SPI接口的SPI主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)引腳。因而，這一引腳應(yīng)當(dāng)連接主單片機的數(shù)據(jù)輸出和從單片機的數(shù)據(jù)輸入端MOSI，進行高位在前數(shù)據(jù)的交換。SCLOCK是主機的時鐘線，為MISO數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收提供同步時鐘信號。每一位數(shù)據(jù)的傳輸都需要１次時鐘作用。因而，發(fā)送/接收１B的數(shù)據(jù)需要８個時鐘的作用。主機的時鐘通過主機的硬件設(shè)置，并和各個從機的SCLOCK相連。時鐘的波特率、極性、相位是由SPICON(SPI控制寄存器)來設(shè)置的。/SS值在從方式中用于低電平選中從機。/SS在初始化時，P1口被設(shè)置為模擬輸入。因而，通過清除該引腳可將其設(shè)置為數(shù)字輸入，才可完成主從機的通信。２．SPI的寄存器SPI有兩個相關(guān)寄存器：SPICON和SPIDAT。其中SPICON包含各種標(biāo)志位、使能位、方式位及時鐘位。各位都是位可尋址的，見下表。另一個SPI寄存器是SPIDAT，對這一寄存器的寫操作會產(chǎn)生從高位開始的逐位的數(shù)據(jù)發(fā)送。如果寫操作發(fā)生在其他數(shù)據(jù)正在傳遞的過程中，那么WCOL將置位。如果寫操作進行時，沒有其他數(shù)據(jù)在傳遞，SPIDAT中的數(shù)據(jù)將自動鎖存到移位寄存器中，移位寄存器從高位開始發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送結(jié)束后，輸入的字節(jié)將鎖存到SPIDAT中，可進行軟件讀出。5.4與I2CI2C接口是Philips開發(fā)的雙線串的接口模式，此接口可配置為軟件主模式(softwaremaster)或硬件從模式(hardwareslave)，且可與SPI串行接口多路復(fù)用。它通過雙線SCLOCK和SDATA可與多片主、從單片機相連。圖22描述的是I2圖22I2C5.4.1I2C在I2C串行接口中，兩根信號線都是雙向的。SCLOCK信號控制主、從機之間的數(shù)據(jù)傳遞，并控制波特率。SDATA信號用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。SCLOCK和SDATA分別為第２６腳和第２７腳。雖然I2C串行接口可以支持多片主、從單片機結(jié)構(gòu)，但是一個I2C串行接口至少要有一個主單片機和一個從單片機。主單片機產(chǎn)生時鐘信號，從而驅(qū)動從單片機。圖22典型I2C時序起始是由主單片機產(chǎn)生的起始位控制的，起始狀態(tài)是SCLOCK處于高電平時，由SDATA的下降沿觸發(fā)的。起始狀態(tài)之后，主機給SDATA發(fā)送一個字節(jié)(MSB在前)，這一字節(jié)包括從機地址和R/W狀態(tài)位。前７位為從機地址(slaveaddress)，第８位(LSB)決定了數(shù)據(jù)傳輸方向。第８位是０表示主機要向從機中寫數(shù)據(jù)；是１表示主機要從從機中讀取數(shù)據(jù)。只有在從機中的有效應(yīng)答位已經(jīng)收到的情況下，這些操作才可進行。主機送出從機地址后，系統(tǒng)中的每個從機將自己的地址與起始狀態(tài)后第一個字節(jié)的前７位地址作比較。如果與之匹配。則從機認(rèn)為自己被主機訪問。此時，從機通過發(fā)送應(yīng)答位發(fā)出確認(rèn)，如圖23所示。應(yīng)答位應(yīng)在發(fā)送每一字節(jié)結(jié)束時由從機發(fā)出，即在SDATA的第９個時鐘周期，表現(xiàn)為低電平。圖23I2C如果沒有確認(rèn)應(yīng)答，或者傳輸已經(jīng)完成，主機就會發(fā)出結(jié)束狀態(tài)。結(jié)束狀態(tài)是SCLOCK處于高電平時，由SDATA的上升沿觸發(fā)的。5.4.2ADμC834上的I串行接口是由３個特殊功能寄存器SFR控制的：I2CADD:將ADμC834器件的７位地址保存在總線上(默認(rèn)值為55H)。７位的地址保存過程：如果從機將44H存放在它的I2CADD寄存器中，則主機必須送出88H才能與從機建立聯(lián)系。由于地址為７位，從機自動確定LSB（最低有效位）為讀/寫位（R/W）。因此，從機只需將該字節(jié)的前７位與自己的地址作比較。為構(gòu)成一個完整字（８位），從機添加一個０作為MSB（最高有效位）。添加后的結(jié)果即為從機的地址，如下圖所示。I2CDAT:保存需要接收或者發(fā)送的８位數(shù)據(jù)。I2CCON:保存主/從模式操作的模式/控制位，如圖24。從機占用I2CCON的低３位。當(dāng)硬件執(zhí)行從模式時，從機自動檢測起始位、應(yīng)答位、中斷及結(jié)束位。主機占用I2CCON的高４位來控制主機上SCLOCK和SDATA腳的信號發(fā)送。因此，在軟件主模式中，用戶必須利用這些可尋址位通過軟件來產(chǎn)生SCLOCK和SDATA信號。10001001/0第一步：主機送地址88H或89H(視操作模式而定)

１０００１００1/0第二步：從機取前7位０0001001/0第三步：從機通過加“０”從機添加MSB以構(gòu)成一個完整8位字，結(jié)果：從機接收到地址44H圖24I2CCON的位規(guī)定第六章 中斷系統(tǒng)與定時器/計數(shù)器6.1中斷系統(tǒng)6.1.1中斷源、中斷向量和中斷優(yōu)先級 ADμC834提供具有兩個優(yōu)先級的九個中斷源。在給定級別內(nèi)，中斷優(yōu)先級以遞減的順序表示并給出了中斷源的概述，說明了請求和控制標(biāo)志。相應(yīng)中斷的中斷矢量地址如表5所列。中斷中斷名稱中斷矢量地址優(yōu)先級中的優(yōu)先順序PSMI電源監(jiān)視器43H1IE0外部INT003H2ADCIA/D轉(zhuǎn)換結(jié)果33H3TF0定時器０溢出0BH4IE1外部INT113H5TF1定時器１溢出1BH6I2CI/ISPI串行中斷3BH7RI/TIUART中斷23H8TF2/EXF2定時器２中斷2BH9表5中斷矢量地址 為了使用ADμC834的任何中斷，必須遵循下列3個步驟：把中斷服務(wù)子程序放在該中斷相應(yīng)的矢量地址，如表5所列；把IESFR中EA（使能全部）位設(shè)置為1；把IE或IE2SFR中相應(yīng)的各中斷位設(shè)置為1。3個SFR用于使能各種中斷并設(shè)置其優(yōu)先級。這些SFR位的意義如表6所列。應(yīng)該注意，IE和IPSFR是位可尋址的，而IE2僅是字節(jié)可尋址的。下面分別介紹這3個有關(guān)中斷的SFR。6.1.2與中斷６系統(tǒng)有關(guān)的特殊寄存器 1、IE為中斷使能SFR IE寄存器使能總中斷系統(tǒng)和７個中斷源，如表6所示：IEAFHAEHADHACHABHAAHA9HA8HA8HEAEADCET2ESET1EX1ET0EX0表6IESFR的各位分布 SFR地址：A8H SFR上電缺省值：00H 位可尋址：是位地址位助記符說明IE.7EA在內(nèi)核識別任何中斷之前，全局中斷使能位（EA）必須置為1，EA置為0將禁止所有的中斷IE.6EADC為使能ADC中斷，ADC中斷使能位應(yīng)置為1IE.5ET2為使能定時器2中斷，定時器2溢出中斷使能位（ET2）應(yīng)置為1IE.4ES為使能UART串行接口中斷，UART串行接口中斷使能位（ES）應(yīng)置為1IE.3ET1為使能定時器1中斷，定時器1溢出中斷使能位（ET1）應(yīng)置為1IE.2EX1為使能外部INT1中斷，INT1中斷使能位（EX1）應(yīng)置為1IE.1ET0為使能定時器0中斷，定時器0溢出中斷使能位（ET0）應(yīng)置為1IE.0EX0為使能外部INT0中斷，INT0中斷使能位（EX0）應(yīng)置為1表7中斷使能（IE）SFR位的說明2、IE2為中斷使能SFR IE2寄存器使能另外兩個中斷源，其中各位分布如表８所示：IE2A9HNUNUNUNUNUNUEPSMESI表８IE2SFR的各位分布 SFR地址：A9H SFR上電缺省值：00H 位可尋址：無位地址位助記符說明IE2.7NU未用IE2.6NU未用IE2.5NU未用IE2.4NU未用IE2.3NU未用IE2.2NU未用IE2.1EPSM為使能PSW中斷，電源監(jiān)視器中斷使能位（EPSM）應(yīng)置為1IE2.0ESI為使能SPI或I2C中斷，SPI/I2C中斷使能位（ESI）應(yīng)置為1表９中斷使能2（IE2）SFR位的說明IP為中斷優(yōu)先級SFR寄存器為各種中斷源設(shè)置兩種主優(yōu)先級之一。把相應(yīng)的位設(shè)置為１可把中斷偏置為高優(yōu)先級，設(shè)置為０則把中斷偏置為低優(yōu)先級。IPSFR的各位分布如圖28所示：IPBFHBEHBDHBCHBBHBAHB9HB8HB8HPSIPADCPT2PSPT1PX1PT0PX0表10IPSFR中的各位分布SFR地址：B8H SFR上電缺省值：00H 位可尋址：是位地址位助記符說明IP.7PSI設(shè)置SPI/I2C中斷優(yōu)先級IP.6PADC設(shè)置ADC中斷優(yōu)先級IP.5PT2設(shè)置定時器2中斷優(yōu)先級IP.4PS設(shè)置UART串行接口中斷優(yōu)先級IP.3PT1設(shè)置定時器1中斷優(yōu)先級IP.2PX1設(shè)置外部INT1中斷優(yōu)先級IP.1PT0設(shè)置定時器0中斷優(yōu)先級IP.0PX0設(shè)置外部INT0中斷優(yōu)先級表11中斷優(yōu)先級（IP）SFR位的說明6.1.3外部中斷輸入及其應(yīng)用ADμC834有兩個獨立的外部中斷輸入，這兩個外部中斷與標(biāo)準(zhǔn)的80C51控制器相同。通過對TCON寄存器中的IT1和IT0置位和清除，可將外部中斷源設(shè)置為電平觸發(fā)或邊沿出發(fā)。如果IT1和IT0為０，在INT1或INT0腳上出現(xiàn)低電平時將產(chǎn)生中斷；如果IT1和IT0為１，則外部中斷設(shè)置為邊沿觸發(fā)，中斷源必須先維持引腳高電平至少一個機器周期，然后維持低電平至少一個機器周期，這樣可以保證跳變信號被檢測到。在檢測到外部中斷信號后，由硬件將中斷請求標(biāo)志位IE0或IE1置1。當(dāng)中斷服務(wù)程序響應(yīng)中斷時，IE0或IE1自動清除。如果外部中斷設(shè)置為電平中斷，并且在響應(yīng)的中斷服務(wù)完成后外部中斷源仍然維持低電平，這將產(chǎn)生一次新的中斷。在外部中斷設(shè)置為電平中斷時，是否清除中斷標(biāo)志位IE0或IE1無關(guān)緊要，因為中斷只與輸入端口的電平有關(guān)。6.2定時器/計數(shù)器ADμC834有3個定時器/計數(shù)器，即定時器/計數(shù)器T0、T1和T2,還有一個看門狗定時器（WatchdogTimer,監(jiān)視定時器）。6.2.1定時器/計數(shù)器0 在專用寄存器TMOD（定時器方式）中，各有一個控制位（C/T），用于控制定時器/計數(shù)器是工作在定時器方式還是計數(shù)器方式。 選擇定時器工作方式時，計數(shù)輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖，每個時鐘周期使寄存器的值增１。每個機器周期等于１２個振蕩周期，故計數(shù)頻率為振蕩器頻率的１/１２。當(dāng)采用１２MHz晶體時，計數(shù)頻率為１MHz。 選擇計數(shù)器工作方式時，計數(shù)脈沖來自相應(yīng)的外部輸入引腳T0或T1。當(dāng)輸入信號產(chǎn)生由1至0的跳變時，計數(shù)寄存器TH0、TL0（或TH1、TL1）的值增１。每個機器周期的S5P2期間，對外部輸入進行采樣。如在第一個周期中采得的值為１，而在下一個周期中采得的值為０，則在緊跟著的再下一個周期的S3P1期間，計數(shù)值就增１。由于確認(rèn)一次負(fù)跳變要花２個機器周期，因此外部輸入的計數(shù)脈沖的最高頻率為振蕩周期頻率的１/２４。對外部輸入信號的占空比并沒有什么限制，但為了確保某一給定的電平在變化之前至少被采樣一次，則這一電平至少要保持一個機器周期。 除了可以選擇定時器或計數(shù)器工作方式外，每個定時器/計數(shù)器還有４種操作模式，其中前３種模式對兩者都是一樣的，模式３對兩者是不同的。1、模式0 通過TMOD寄存器把定時器/計數(shù)器0或1置為模式0時，將使它工作在13位定時器/計數(shù)器模式。圖25表示了定時器/計數(shù)器1在模式0下的邏輯圖，對定時器/計數(shù)器0也適用，只要把圖中相應(yīng)的標(biāo)識符后綴1改為0就可以了。圖25定時器/計數(shù)器操作模式0在這種模式下，16位寄存器（TH1+TL1）只用了13位，TL1的高3位未用。圖中C/T是TMOD中的控制位，當(dāng)C/T=0時，選擇定時器方式；當(dāng)C/T=1時，選擇計數(shù)器方式。引腳T1（P3.5）接外部輸入信號。TR1是專用寄存器TCON（定時器控制）中的一個控制位，GATE是TMOD中的另一個控制位，引腳INT1（P3.3）是外部中斷1的輸入端，在此另有它用。TF1是定時器溢出標(biāo)志。當(dāng)滿足條件TR1=1和GATE=0（或INT1=1）為真時，接通計數(shù)輸入，當(dāng)計數(shù)值由全1再增1變?yōu)槿?時，使TF1置1，請求中斷。若TR1=1和GATE=1，則定時器1（TH1+TL1）是否計數(shù)取決于INT1引腳的信號，當(dāng)INT1由0變?yōu)?時，開始計數(shù)；當(dāng)INT1由1變?yōu)?時，停止計數(shù)。這樣就可以測量在INT1端出現(xiàn)的正脈沖的寬度。2、模式1 模式1和模式0幾乎完全相同，唯一的差別是：模式一中，定時器寄存器TH1和TL1（或TH0和TL0）是以全16位參與操作的。3、模式2 模式2把定時器寄存器TL1（或TL0）配置成一個可以自動重裝載的8位計數(shù)器，如圖26所示。TL1計數(shù)溢出時，不僅使溢出標(biāo)志TF1置1，而且還自動把TH1中的內(nèi)容重裝載到TL1中。TH1的內(nèi)容可以靠軟件預(yù)置，重裝載后內(nèi)容不變。 操作模式2對定時控制特別有用。定時器0工作在模式2時與定時器1完全相同。圖26定時器/計數(shù)器操作模式24、模式3 操作模式3對定時器/計數(shù)器0和1是不同的。 對于定時器/計數(shù)器1，設(shè)置為模式3，將使它保持原有的計數(shù)值，其作用如同使TR1=0。 對于定時器/計數(shù)器0，設(shè)置為模式3，將使TL0和TH0成為2個互相獨立的8位計數(shù)器，如圖27所示。其中TL0利用了對于定時器/計數(shù)器0本身的一些控制位：C/T，GATE，TR0，/INT0和TF0。它的操作情況與模式0和模式1類同，但TH0被規(guī)定只用作定時器。對機器周期計數(shù)時，它借用了定時器1的控制位TR1和TF1，故這時TH0借用了定時器1的中斷。 模式3適用于要求增加一個額外的8位定時器的場合。把定時器/計數(shù)器0設(shè)置于操作模式3，TH0控制了定時器1的中斷，而定時器/計數(shù)器1還可以設(shè)置于模式0~模式2，用于任何不需要中斷控制的場合。圖27定時器/計數(shù)器操作模式36.2.2定時器／計數(shù)器2定時器/計數(shù)器2是一個具有16位自動重裝載功能或捕獲功能的定時器/計數(shù)器。專用寄存器T2CON是它的控制寄存器。它的工作方式可以分為兩類：一為定時器/計數(shù)器方式，另一為波特率發(fā)生器方式。作定時器用時，TH2和TL2計的是機器周期數(shù)。作計數(shù)器用時，外部計數(shù)脈沖由T2(P1.0)端輸入，其工作情況和時序關(guān)系與定時器/計數(shù)器0和1的完全一樣。對外部計數(shù)脈沖的要求也如前所述。在定時器/計數(shù)器工作方式下，都可以通過T2CON中的控制位CP/RL2來選擇捕獲功能或自動重裝載功能。TH2和TL2內(nèi)容的捕獲或自動重裝載是通過一對捕獲/重裝載寄存器RCAP2H和RCAP2L來實現(xiàn)的。TH2、TL2和RCAP2H、RCAP2L之間接有雙向緩沖器(三態(tài)門)。當(dāng)CP/RL2＝0時，選擇自動重裝載功能，即把RCAP2H和RCAP2L的數(shù)據(jù)自動裝入TH2和TL2。當(dāng)CP/捕獲或自動重裝載操作發(fā)生于下述2種情況中：(1)定時器2的寄存器TH2和TL2溢出時，這時若CP/RL2＝0，則打開自動重裝載的三態(tài)緩沖器，把RCAP2H和RCAP2L的內(nèi)容自動裝載到TH2和TL(2)當(dāng)EXEN2＝1且T2EX(P1.1)端的信號有負(fù)跳變時。這時根據(jù)CP/RL2是0還是1，將發(fā)生捕獲或自動重裝載操作，同時標(biāo)志EXF2置1，請求中斷。若定時器/計數(shù)器2的中斷是被允許的，則無論發(fā)生TF2＝1還是EXF2＝1，CPU都會響應(yīng)中斷，此中斷向量的地址為2BH。響應(yīng)中斷后，應(yīng)靠軟件撤除中斷請求，以免無休止地發(fā)生中斷。TF2和EXF2都是直接可尋址位，可采用CLRTF2和CLREXF2指令實現(xiàn)撤除中斷申請的功能。波特率即每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，波特率發(fā)生器用于控制串行接口的數(shù)據(jù)傳輸速率。在T2CON中有2位：RCLK和TCLK，用于選擇定時器/計數(shù)器1還是定時器/計數(shù)器2作串行通信的波特率發(fā)生器。由圖28可看出，這2位的值用來控制2個電子開關(guān)的位置。值為0時，選用定時器/計數(shù)器1；值為1時，選用定時器/計數(shù)器2。RCLK選擇串行通信接收波特率發(fā)生器，TCLK選擇發(fā)送波特率發(fā)生器。當(dāng)選用定時器/計數(shù)器2作波特率發(fā)生器時，其溢出脈沖用作串行接口的時鐘，此時鐘頻率可由內(nèi)部時鐘決定，也可由外部時鐘決定。若C/T2＝0，選用外部時鐘，該時鐘由T2(P1.0)端輸入，每當(dāng)外部脈沖負(fù)跳變時，計數(shù)器值增1。外部脈沖的脈沖頻率不能超過振蕩器頻率的1/24。由于溢出時，RCAP2H和RCAP2L的內(nèi)容會自動裝載到TH2和TL2中，故波特率的值還決定于裝載值。當(dāng)定時器/計數(shù)器2用作波特率發(fā)生器時，若EXEN2置1，則T2EX端的信號產(chǎn)生負(fù)跳變，EXF2將置1，但不會發(fā)生重裝載或捕獲操作。這時，T2EX可以作為一個附加的外部中斷源。在波特率發(fā)生器工作方式下，TH2和TL2的內(nèi)容不能再讀寫，也不能改寫RCAP2H和RCAP2L。圖28波特率發(fā)生器方式下的定時器/計數(shù)器26.2.3定時器/計數(shù)器的控制和狀態(tài)寄存器 專用寄存器TMOD、TCON和T2CON用于控制和確定各定時器/計數(shù)器的功能和操作模式。這些寄存器的內(nèi)容靠軟件設(shè)置。系統(tǒng)復(fù)位時，寄存器的所有位都被清0。1、模式控制寄存器TMODTMOD用于控制定時器/計數(shù)器0和1操作模式，其各位的定義見圖29。其中低4位用于控制定時器0，高4位用于控制定時器1。各位的作用如下。（MSB） （LSB）GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0\_____________________________/ \_____________________________/\/ \/定時器/計數(shù)器1 定時器/計數(shù)器0圖29定時器/計數(shù)器模式控制寄存器TMODGATE為選通門。當(dāng)GATE＝1時，只有INT0或INTl引腳為高電平且TR0或TRl置1時，相應(yīng)的定時器/計數(shù)器才被選通工作，這時可用于測量在INTx端出現(xiàn)的正脈沖的寬度。若GATE＝0，則只要TR0和TRl置1，定時器/計數(shù)器就被選通，而不管INT0或INTl的電平是高還是低。C/T為計數(shù)器方式和定時器方式的選擇位。C/T=0，設(shè)置為定時器方式，內(nèi)部計數(shù)器的輸入是內(nèi)部脈沖，其周期等于機器周期；C/T＝l，設(shè)置為計數(shù)器方式，內(nèi)部計數(shù)器的輸入來自T0(P3.4)或T1(P3.5)端的外部脈沖。M0和M1為操作模式控制位。2位可形成4種編碼，對應(yīng)于4種操作方式，見表12。M0M1操作模式００模式０。TLx中低5位與THx中8位構(gòu)成13位計數(shù)器，TLx相當(dāng)于一個5位定標(biāo)器０１模式１。TLx與THx構(gòu)成全16位計數(shù)器，操作模式同上，但無定標(biāo)器１０模式２。8位自動重裝載的定時器/計數(shù)器，每當(dāng)計數(shù)器TLx溢出時，THx中的內(nèi)容重新裝載到TLx１１模式３。對于定時器0，分成兩個8位計數(shù)器；對于定時器1，停止計數(shù)表12操作模式控制位2．控制寄存器TCON TCON的各位定義見表13。各位的作用如下： TFl(TCON．7)：定時器1溢出標(biāo)志。當(dāng)定時器/計數(shù)器溢出時，由硬件置位，請求中斷。進入中斷服務(wù)后被硬件自動清除。TRl(TCON．6)：定時器1運行控制位?？寇浖梦粫r，定時器/計數(shù)器接通工作，清除時停止工作。TF0(TCON．5)：定時器0溢出標(biāo)志。其功能和操作情況類同于TFl。，TR0(TCON．4)：定時器0運行控制位。其功能和操作情況類同于TRl。IEl(TCON．3)：外部沿觸發(fā)中斷1請求標(biāo)志。檢測到在INTl引腳上出現(xiàn)的外部中斷信號的下降沿時，由硬件置位，請求中斷，進入中斷服務(wù)后被硬件自動清除。ITl(TCON．2)：外部中斷1類型控制位。靠軟件來設(shè)置或清除，以控制外部中斷的觸發(fā)類型。ITl＝1時，下降沿觸發(fā)；ITl＝0時，低電平觸發(fā)。IE0(TCON．1)：外部沿觸發(fā)中斷0請求標(biāo)志。其功能和操作情況類同于IEl。IT0(TCON．0)：外部中斷0類型控制位。其功能和操作情況類同于ITl。（MSB） （LSB）TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0表13定時器/計數(shù)器控制寄存器TCON3．定時器／計數(shù)器2控制寄存器T2CONT2CON的各位定義見表14。各位的作用如下：TF2(T2CON．7)：定時器2溢出標(biāo)志。定時器2溢出時置位，并請求中斷。只能靠軟件清除。但在波特率發(fā)生器方式下，也即RCLK＝1或TCLK＝1時，定時器溢出時不對TF2置位。EXF2(T2CON．6)：定時器2外部標(biāo)志。當(dāng)EXEN2＝1，且T2EX引腳上出現(xiàn)負(fù)跳變而造成捕獲或重裝載時，EXF2置位，請求中斷。這時若已允許定時器2中斷，CPU將響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序。EXF2要靠軟件來清除。RCLK(T2CON．5)：接收時鐘標(biāo)志。靠軟件置位或清除，用以選擇定時器2或1作串行口接收波特率發(fā)生器。RCLK=1時，用定時器2溢出脈沖作為串行接口的接收時鐘；RCLK=0時，用定時器1的溢出脈沖作接收時鐘。TCLK(T2CON．4)：發(fā)送時鐘標(biāo)志?？寇浖梦换蚯宄?，以選擇定時器2或定時器1作串行接口發(fā)送波特率發(fā)生器。TCLK＝1時，用定時器2溢出脈沖作為串行接口的發(fā)送時鐘；TCLK=0時，用定時器1的溢出脈沖作發(fā)送時鐘。EXEN2(T2CON．3)：定時器2外部允許標(biāo)志?？寇浖O(shè)置或清除，以允許或不允許用外部信號來觸發(fā)捕獲或自動重裝載操作。當(dāng)EXEN2＝1時，若定時器2未用于作串行接口的波特率發(fā)生器，則在T2EX端出現(xiàn)的信號負(fù)跳變時，將造成定時器2捕獲或自動重裝載，并置EXF2標(biāo)志為1，請求中斷；EXEN2＝0時，T2EX端的外部信號不起作用。TR2(T2CON．2)：定時器2運行控制位?？寇浖O(shè)置或清除，以決定定時器2是否運行。TR2=1，啟動定時器2，否則停止。C/T2(T2CON．1)：定時器方式或計數(shù)器方式選擇位(對定時器/計數(shù)器2)。靠軟件設(shè)置或清除。C/T2＝0，選擇定時器工作方式；C/T2＝1，選擇計數(shù)器工作方式。CP/RL2(T2CON．0)：捕獲或自動重裝載標(biāo)志。用軟件設(shè)置或清除。CP/RL2＝1選擇捕獲功能，這時若EXEN2＝1，且T2EX端的信號負(fù)跳變時，發(fā)生捕獲操作，即把TH2和TL2的內(nèi)容傳遞給RCAP2H和RCAP2L。CP/RL2＝0，選擇自動重裝載功能，這時若定時器2溢出，或在EXEN2＝1條件下T2EX端的信號負(fù)跳變時，都會造成自動重裝載操作，即把RCAP2H和RCAP2L專用寄存器TMOD、TCON和T2CON中的各位都是可位尋址的，因此這一小節(jié)敘述的所有標(biāo)志或控制位都可以靠軟件來設(shè)置或清除。（MSB） （LSB）TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2表14定時器／計數(shù)器控制寄存器T2CON看門狗定時器的功能看門狗定時器的用途是當(dāng)ADμC834可能有編程錯誤、電氣噪聲或電磁輻射干擾而進入錯誤狀態(tài)，在合適的時間內(nèi)產(chǎn)生復(fù)位，以保證其最大限度的可靠性。它通過WDCON寄存器(見圖35)的WDE位啟動。當(dāng)看門狗功能被啟動，定時裝置必須得到軟件的清除，以防止其溢出時對CPU復(fù)位，但是定時裝置不能被關(guān)閉。當(dāng)不作為看門狗定時器時，可通過WDCON寄存器的WDE位控制。看門狗溢出時間選擇有8個數(shù)據(jù)，一般正常時間間隔從16ms~2048ms。當(dāng)看門狗功能有效，在芯片初始化時，向WDCON一次寫入數(shù)據(jù)以設(shè)定看門狗溢出時間。建議初始化WDCON時，先寫WDCON配置的PRE2~PRE0位，設(shè)定看門狗溢出時間，然后“喂”看門狗，最后啟動看門狗。由于看門狗定時器的振蕩器是一個完全獨立于CPU的片內(nèi)振蕩電路，它實質(zhì)上執(zhí)行的是振蕩器失靈的檢測功能。當(dāng)看門狗功能被啟動，無論CPU振蕩器因何故失靈，看門狗定時器都會溢出，使CPU復(fù)位。當(dāng)看門狗功能被啟動，這個定時器會由于其他原因造成芯片復(fù)位而暫時無效，如：電源復(fù)位、降壓復(fù)位或外部復(fù)位等。6.2.5看門狗定時器的控制和狀態(tài)寄存器WDCON看門狗定時器的控制和狀態(tài)寄存器WDCON如表15所示。其各位定義如下：（MSB） （LSB）PRE2PRE1PRE0-WDR1WDR2WDSWDE表15看門狗定時器控制與狀態(tài)寄存器WDCONPRE2、PREl、PRE0(WDCON．7~WDCON．5)：看門狗定時器溢出時間設(shè)置位。通過對這幾位的設(shè)置可分別得到16ms、32ms、64ms、128ms、256ms、512ms和1024ms的看門狗定時器的溢出時間周期。WDRl、WDR2(WDCON．3~WDCON．2)：看門狗定時器的刷新位。通過對這兩位按順序置位操作，可以使看門狗定時器復(fù)位，即看門狗定時器重新開始計時。這兩位實際上是用于“喂”看門狗的。WDS(WDCON．1)：看門狗定時器的溢出狀態(tài)位。WDS＝1，說明看門狗定時器為溢出狀態(tài)。這一位用于程序初始化時，判斷程序是開機復(fù)位還是看門狗定時器的溢出復(fù)位。WDE(WDCON．0)：看門狗定時器的使能位。WDE＝1，開啟看門狗定時器；WDE＝0，關(guān)閉看門狗定時器。6.2.6“喂”看門狗的順序如果看門狗定時器正在工作，必須在其溢出產(chǎn)生復(fù)位前“喂”它。“喂”看門狗的順序包括：先寫1到WDRl，再寫1到WDR2。下面是一個操作實例：WDFeed：SETBWDRl SETBWDR2兩個寫命令必須按嚴(yán)格的規(guī)程進行操作。一個不正確的“喂”看門狗順序不會引起看門狗定時器的任何反應(yīng)。只要在此時間之前沒有給它一個正確的“喂”，它仍然按最初設(shè)置的時間工作直到溢出。第七章復(fù)位、時鐘與電源復(fù)位電路、時鐘電路和電源的設(shè)計對ADμC834的應(yīng)用系統(tǒng)有著重要意義。有關(guān)的設(shè)計不僅關(guān)系到系統(tǒng)的性能高低，更決定了系統(tǒng)能否正常工作。本章討論ADμC834的復(fù)位電路、時鐘電路和電源的設(shè)計及其注意事項，并給出若干設(shè)計建議。7.1復(fù)位ADμC834需要外接POC（Power-onreset，上電復(fù)位）電路。上電復(fù)位電路在電源電壓（AVDD和DVDD引腳處）低于2.5V時，要使RESET引腳保持高電平；而且，VDD的電壓高于2.5V時，RESET保持低電平至少10ms。外部POR電路必須能夠在低至1.2V，甚至更低的電壓下工作。圖30給出POR電路在三種不同的情況下應(yīng)有的功能。這三種情況分別是：上電、電源低落和掉電。注意RESET引腳為高電平時它跟隨VDD的電壓。圖30POR電路在三種不同的情況下應(yīng)用的功能采用專門的POR芯片能夠很好滿足上述要求，如ADI公司出品SOT-23封裝的ADM181x系列復(fù)位芯片、MAXIM公司的MAX813等。圖37和圖38分別給出高電平有效和低電平有效兩種復(fù)位芯片的復(fù)位電路。復(fù)位芯片的輸出也可用于電路中其它器件的復(fù)位，但應(yīng)注意復(fù)位芯片的驅(qū)動能力。有些低電平有效復(fù)位芯片可以外接手動復(fù)位的按鍵，如圖38中虛線所示。圖31和圖32所推薦的POR電路可以保證ADμC834在上電時正常復(fù)位，掉電時正常關(guān)閉，在非完全掉電和電源低落時也能做出正常、合適的響應(yīng)。圖31高電平有效復(fù)位芯片的復(fù)位電路圖32低電平有效復(fù)位芯片的復(fù)位電路7.2時鐘ADμC834既可以使用片內(nèi)的時鐘振蕩器，也可以使用片外時鐘源。使用片內(nèi)時鐘振蕩器時，采用并聯(lián)諧振晶體，在接引腳32（XTAL1）和33（XTAL2）之間，如圖33所示。電容器的值按照產(chǎn)生晶體振蕩器的廠家提供的電容值選用，一般在10pF~60pF之間取值。如果使用ADμC834片外時鐘源，只需將片外時鐘源接到引腳32（XTAL1），讓引腳33（XTAL2）懸空，如圖34所示。XTAL1輸入所需的邏輯電平可參考數(shù)據(jù)手冊中有關(guān)“DigitalInputs”（數(shù)字輸入）部分。不管是使用片內(nèi)的時鐘振蕩器，還是使用片外時鐘源，ADμC834的時鐘工作范圍均為400kHz~16MHz.由于ADμC834的內(nèi)核是靜止的，所以內(nèi)核的工作頻率可以低到直流。但是，當(dāng)時鐘頻率低于400kHz時，片內(nèi)ADC不能正常工作。因此，為使器件的性能達到額定的指標(biāo)，應(yīng)保證ADμC834的時鐘工作范圍在400kHz~16MHz之間。圖33使用片內(nèi)時鐘振蕩器的時鐘電路圖34使用片外時鐘源的時鐘電路7.3.1ADμC834ADμC834的操作電源供壓范圍是2.7V~5.5V。只有電源提供的電壓沒有超出3V或5V的±10%，才能保證器件達到數(shù)據(jù)手冊所給定的額定性能。將模擬正電源電壓和數(shù)字正電源電壓的引腳AVDD和DVDD分離，可以使AVDD不受系統(tǒng)DVDD電源線上噪聲信號的干擾。雖然可以用各自獨立的電源驅(qū)動AVDD和DVDD，但必須確保AVDD和DVDD的電壓一直保持在彼此的±0.3V以內(nèi)，以避免損壞芯片（按照數(shù)據(jù)表中的絕對最大額定極限）。因此，建議在AVDD和DVDD不直接連在一起時，在它們之間連接反向相疊的肖特基二級管，如圖35所示。圖35采用兩獨立電源供電時的處理如果不用兩個獨立的電源，則可以通過在AVDD和DVDD之間串接小阻抗電阻或磁珠來保證AVDD不受DVDD的影響，并將AVDD直接去耦，如圖42所示。然而，不要在AVDD和DVDD之間串接電感器，否則，電感與去耦電容一起會在AVDD上形成諧振電路。同時，不要采用電阻值過大的電阻，以防止AVDD上的阻抗大幅度增加。如圖42所示的電路也可以從AVDD電源線上驅(qū)動其它模擬電路（如放大器、參考電壓等）。為了避免上電和掉電時電源電壓的瞬時壓差過大，必須在AVDD和DVDD之間連接兩只反向并接的肖特基二級管。圖36采用一個電源供電的處理注意，在圖35和圖36中，在DVDD和AVDD上分別接有較大的儲能電容器。同樣，在芯片每個VDD引腳處接有小容量的陶瓷電容；并盡可能保證陶瓷電容與每個AVDD引腳靠近，每個陶瓷電容的接地端直接連接到地平面。7.3.2A ADμC834的各主要部件的功耗如表16所列。表中列出的內(nèi)核的電流值是由DVDD提供，其它部件（ADC、DAC、voltageref）的電流值是由AVDD提供，并在不使用時能夠使用軟件關(guān)閉。芯片上的其它外設(shè)（看門狗定時器、電源監(jiān)視器等）消耗的電流可以忽略不計。因此，這些設(shè)備的工作電流可以考慮在內(nèi)核的工作電流內(nèi)。當(dāng)然，為了測定ADμC834的電源引腳所需的全部電流，必須把通過并行和串行I/O引腳以及DAC引腳的全部電流計算在內(nèi)。同樣，在FLASH/EE擦除和編程的期間，從DVDD電源提供的電流將增加約10mA，也應(yīng)計算在內(nèi)。VVDD=5VVVDD=3VCORE（正常工作模式）1.6nA*fMCLK/Hz+5mA0.8nA*fMCLK/Hz+1.5mACORE（閑置模式）0.75nA*fMCLK/Hz+5mA0.25nA*fMCLK/Hz+1.5mAADC1.3mA1.0mADAC（每通道）250μA200μA參考電源200μA150μA表16ADμC834的各主要部件的功耗DVDD電源提供的電流主要與時鐘速度有關(guān)，因此，表9中的內(nèi)核電流表示成fMCLK(振蕩器頻率)的函數(shù)，fMCLK值的單位為Hz。由表9可以確定芯片內(nèi)核在一定的振蕩器頻率時的功耗(電流)。由于ADC和DAC可以通過軟件使其激活或關(guān)閉，因此，所增加的電流僅僅是使用的外設(shè)所消耗。只要ADC或至少一路DAC被激活，內(nèi)部參考電壓就自動激活。在考慮功耗時不要忘記從I/O引腳、串行接口引腳、DAC輸出等處引入的電流，以及在Flash/EE擦除和編程過程中引入的額外電流。用軟件可以使芯片從正常模式切換到閑置模式，也可以切換到關(guān)閉模式。下面簡要地介紹關(guān)閉模式和閑置模式。在閑置模式中，振蕩器繼續(xù)運轉(zhuǎn)，但不與芯片內(nèi)核接通。芯片上的外設(shè)可接收時鐘信號并處于功能激活狀態(tài)。端口引腳和DAC輸出引腳保持原狀態(tài)不變。芯片在接收任一非屏蔽中斷信號或硬件復(fù)位信號后，將從閑置模式恢復(fù)到正常模式。在關(guān)閉模式中，芯片上的振蕩器停止工作，所有片上外設(shè)被關(guān)閉。端口引腳保持原邏輯電平不變，但DAC輸出變成高阻狀態(tài)。芯片在接收到硬件復(fù)位信號或重新上電時，將從關(guān)閉模式恢復(fù)到正常工作模式。在關(guān)閉模式時，ADμC834消耗的電流總額約為5μA。7.3.3接地與電路板設(shè)計由于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的高分辨率，為了得到最佳的性能，必須格外注意ADμC834的接地及其電路板設(shè)計。盡管每個用戶系統(tǒng)都有其獨特之處，但在設(shè)計中，仍有一些共同的原則值得注意。雖然ADμC834有各自獨立的模擬地和數(shù)字地引腳，但若這兩個地平面在非?？拷麬DμC834的地方連接在一起，則可將它們就近接地，而無需將它們接到各