基于C8O51F32O單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

時(shí)鐘電路產(chǎn)生整個(gè)電路的工作時(shí)序脈沖，它是系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵，又是單片機(jī)系統(tǒng)的主要噪聲源。我們采用以下措施來減小噪聲：1)時(shí)鐘脈沖電路要盡量靠近MPU，引線應(yīng)短而粗；2)用地線包圍振蕩電路，并將晶體振蕩器外殼接地；3)整個(gè)系統(tǒng)走線中，大電流信號線，電源變壓器要遠(yuǎn)離晶振走線；4)如果時(shí)鐘電路為其它芯片提供時(shí)鐘，應(yīng)充分做好隔離；5)若是雙面印制電路板，有導(dǎo)線不可避免地經(jīng)過時(shí)鐘電路，走線應(yīng)該垂直、交叉但不能平行。
1．4 UART串口通信電路
串行通訊只需較少的端口就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PC機(jī)的通信，具有無可比擬的優(yōu)勢。串行通訊有兩種方式：異步模式和同步模式。本設(shè)計(jì)中利用C805 1 F320的UART模塊來實(shí)現(xiàn)C805 1 F320與PC機(jī)之間的串行通信。PC機(jī)接口是RS-232，RS-232標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯方式，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“1”對應(yīng)-5～-15 V電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“0”對應(yīng)+5～+15V電平。C8051F320的接口為TTL電平。顯然，和PC機(jī)的RS232C電平不兼容，兩者間要進(jìn)行通信必須經(jīng)過信號電平的轉(zhuǎn)換，所以連接時(shí)必須使用電平轉(zhuǎn)換芯片。

本設(shè)計(jì)選用符合RS-232標(biāo)準(zhǔn)的SP3223驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行串行通信。SP3 22 3電源3～5V，這里是3V供電。具有兩個(gè)發(fā)送和接收通道。SP3223的T1IN與C8051F320的TX0(P04)連接，R10U與C805 1 F320的RX0(P05)連接。串口電路如圖5所示。
1．5 存儲(chǔ)器模塊電路
存儲(chǔ)器模塊包括Flash存儲(chǔ)器和SRAM存儲(chǔ)器兩個(gè)部分。C8051F320內(nèi)部有16kB可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器，2304字節(jié)片內(nèi)RAM。一般來說，應(yīng)該在片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器用來存放用戶的程序代碼。另外，考慮到系統(tǒng)運(yùn)行中，MCU往往要做大量的數(shù)據(jù)處理工作，經(jīng)常有一些采集到的或生成的數(shù)據(jù)需要及時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)或調(diào)用，因此當(dāng)片上16kB的FLASH存儲(chǔ)器不夠用時(shí)，需要外部擴(kuò)展Flash存儲(chǔ)器，而且即使掉電，程序和數(shù)據(jù)都不會(huì)丟失。我們選用的是Flash存儲(chǔ)器AT45DB041B，其電壓為2．5～3．6V，適合我們的系統(tǒng)電壓3V。存儲(chǔ)容量為2048頁，每頁有264個(gè)字節(jié)。支持塊和頁的自動(dòng)擦除。AT45DB041B芯片通過SPI總線與單片機(jī)的連接，接口為MOSI、MISO、SCK。

1．6 液晶顯示電路
以往單片機(jī)最小系統(tǒng)都是數(shù)碼顯示，電路比較簡單，但是只能顯示數(shù)字不能顯示漢字，這里用液晶顯示，不但可以顯示數(shù)字，還可以顯示漢字和圖形、符號。我們用的液晶是LCM6432ZK，3V電源供電，液晶屏幕為64×32，可顯示兩行，每行可顯示4個(gè)漢字。低功耗設(shè)計(jì)可滿足產(chǎn)品的省電要求；同時(shí)與單片機(jī)等微控器的接口界面靈活(三種模式：并行8位／4位，串行3線／2線)。這里為了節(jié)省單片的I／O口，我們用串行2線。SID為輸入串行數(shù)據(jù)，SCLK為輸入串行脈沖。液晶顯示電路如圖7所示。

考慮到系統(tǒng)的通用性問題，因此還應(yīng)將單片機(jī)的一些必要引腳用接口插座引出，以方便使用。例如：USB主機(jī)與設(shè)備接口，A／D、D／A與單片機(jī)接口，I／O總線擴(kuò)展接口等。

2 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試
用protel軟件繪制電路板圖。系統(tǒng)上電前，用萬用表仔細(xì)檢查電源是否有短路，元件是否有虛焊。系統(tǒng)上電后，檢查電路板上電壓是否正常，復(fù)位電路是否工作。
軟件是用C語言編程，與以往的匯編語言比較，它的可擴(kuò)充性、可移植性比匯編語言要好。本系統(tǒng)支持在線調(diào)試，調(diào)試比用仿真器要更容易，使用更方便。

3 結(jié)束語
本文中所設(shè)計(jì)的最小系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試，上述幾部分功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可靠性好。此最小系統(tǒng)應(yīng)用在智能小車，成功控制智能小車前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎，顯示到達(dá)目的地所用時(shí)間。