Cygnal在片系统单片机的特点与应用

1引言

　　Cygnal C8051F系列是全集成混合信号在片系统单片机。在片系统随着半导体生产技术的不断发展,集成度越来越高,对嵌入式控制技术可靠性要求也越来越高而产生的新概念,即SOC(System on chip),意思是整个系统都高度集成在一个芯片上。本文通过使用Cygnal C8051F000制作一个智能故障分析报警仪,介绍Cygnal C8051Fxxx系列全集成混合信号在片系统单片机的特点,及其在智能仪器中的一般使用方法,和一些需要注意的问题。

　　故障分析报警仪的原理：从4个不同点采集电压和电流数据,综合分析,得出故障的原因和位置,相应地提供报警、显示和电路切除。

2C8051F000单片机简介

2.1片内资源概况

　　(1)12 位8通道输入ADC;
　　(2)2路12位DAC;
　　(3)2路电压比较器;
　　(4)电压基准（内部、外部）;
　　(5)内置温度传感器（±3 ℃）;
　　(6)16位可编程定时计数器（PCA）可用于（PWM）;
　　(7)4个通用16位定时器;
　　(8)32个通用I/O口;
　　(9)带有I2C/SMBus,SPI,UART串行总线;
　　(10)32 k Flash存贮器;
　　(11)256数据RAM
　　(12) 片内电源监测片内看门狗定时器片内时钟源。

2.2主要特点

　　(1)高速的（20～25 MIPS）与8051全兼容的微控制器内核;
　　(2)Flash存贮器可实现在线编程和用于非易失性数据存贮(E2 PROM的作用);
　　(3)工作电压典型值为3 V (2.7～3.3 V), 全部I/O,RST,JTAG引脚均允许5 V电压输入;
　　(4)全系列芯片均为工业级（温度范围-45～+85 ℃）;
　　(5)片内JTAG仿真电路提供全速、非插入式（不使用在片资源）的电路内仿真。支持断点、单步观察点、运行和停止等调试命令,支持存贮器和寄存器校验和修改。

3系统设计

3.1硬件设计

　　由在片系统单片机构成故障分析报警仪的硬件电路非常简单,系统硬件组成框图如图1所示。

　　系统的核心是一片8051F000微处理器。由于没有复杂的数字信号处理,8051F000内部的256b RAM已够使用,因此没有扩展外部数据存储器,当然也可以选用带有大容量外部RAM的8051Fxxx系列单片机,来应对复杂的数字信号处理。32 k的内部Flash ROM也足够程序存储和配置参数等非易失性信息的存储。