P87LPC767單片機(jī)及其在微功耗智能定位器中的應(yīng)用

　　摘要：P87LPC767單片機(jī)是PHILIPS公司推出的功能強(qiáng)大的單片機(jī)，文中介紹了P87LPC767單片機(jī)的主要特性和功能，給出了它在二線制微功耗智能定位器中的應(yīng)用電路。

    關(guān)鍵詞：PL87LPC767；二線制；智能定位器

１ Ｐ８７ＬＰＣ７６７的引腳排列及主要特性

　?。校福罚蹋校茫罚叮肥牵校龋桑蹋桑校影雽?dǎo)體公司推出的ＯＴＰ系列單片機(jī)，它采用２０腳封裝，可提供高速和低速的晶振和ＲＣ振蕩方式，也可以通過軟件編程選擇時(shí)鐘。該單片機(jī)具有較寬的操作電壓范圍，可通過控制寄存器編程來選擇Ｉ／Ｏ口的輸出模式，內(nèi)含數(shù)字看門狗電路和Ｉ２Ｃ總線，其內(nèi)部的二個(gè)模擬比較器可組成８位Ａ／Ｄ及Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器，同時(shí)具有上電復(fù)位檢測(cè)和欠壓復(fù)位檢測(cè)功能，其Ｉ／Ｏ口的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)到２０ｍＡ。Ｐ８７ＬＰＣ７６７采用８０Ｃ５１加速處理結(jié)構(gòu)指令執(zhí)行速度是標(biāo)準(zhǔn)８０Ｃ５１ＭＣＵ的兩倍，溫度范圍為－４０～＋８５℃，該單片機(jī)本身的電磁兼容性極好，并繼承了ＰＨＩＬＩＰＳ半導(dǎo)體的低功耗特性以及不可破譯性等特性。圖１所示為Ｐ８７ＬＰＣ７６７單片機(jī)的引腳圖。該芯片的主要特點(diǎn)如下：

　　●采用２０腳ＤＩＰ和ＳＯ封裝，可滿足不同用戶的需求

　　●時(shí)鐘頻率最大可達(dá)２０ＭＨｚ，除乘法和除法指令外，其加速執(zhí)行時(shí)間可提高到３００～６００ｎｓ。

　　●內(nèi)含４通道多路８位Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器，在振蕩頻率ｆｏｓｃ為２０ＭＨｚ時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間只有９．３μｓ。

　　●具有極寬的電壓適用范圍。在用于數(shù)字功能時(shí)，其操作電壓的變化范圍為２．７～６．０Ｖ。

　　●內(nèi)含４ｋ字節(jié)ＯＴＰ程序存儲(chǔ)器和１２８字節(jié)的ＲＡＭ。另有３２Ｂｙｔｅ的用戶代碼區(qū)可用來存放序列碼及設(shè)置參數(shù)。

　　●內(nèi)含２個(gè)１６位的定時(shí)／計(jì)數(shù)器，每一個(gè)定時(shí)器都可設(shè)置為溢出時(shí)觸發(fā)相應(yīng)端口輸出方式。其內(nèi)部含有２個(gè)模擬比較器。

　　●帶有全雙工通用異步接收／發(fā)送（ＵＡＲＴ）及Ｉ２Ｃ通信接口，并具有２個(gè)外部中斷輸入和８?jìng)€(gè)鍵盤中斷輸入以及４個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。

　　●具有內(nèi)部數(shù)字看門狗電路，看門狗定時(shí)器利用片內(nèi)獨(dú)立振蕩器工作。由于不需要外接元器件，因此可以用于振蕩器的失效檢測(cè)。其看門狗溢出時(shí)間有８種選擇方式。

　　●具有低電平和低電壓兩種復(fù)位方式。在低電平復(fù)位時(shí)，可通過片內(nèi)上電復(fù)位而不需要外接元件；在低電壓復(fù)位時(shí)，可選擇事先預(yù)設(shè)的兩種電壓之一來復(fù)位，并可在掉電時(shí)使系統(tǒng)安全關(guān)閉。此外，也可將其設(shè)定為一個(gè)中斷源。

　　●可編程Ｉ／Ｏ口輸出模式具有準(zhǔn)雙向口、開漏輸出口、上拉和輸入口等模式，并可通過施密特觸發(fā)輸入模式來控制口線輸出轉(zhuǎn)換速度以降低ＥＭＩ。所有Ｉ／Ｏ口線均具有２０ｍＡ的驅(qū)動(dòng)能力。

    ●通過串行ＥＰＲＯＭ可在線編程，并有２位Ｅ-ＰＲＯＭ安全碼可防止程序被讀出。

　　●具有低功耗功能，當(dāng)電壓為３．３Ｖ，頻率為２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚ時(shí)的靜態(tài)電流只有９～４４μＡ 。并有空閑和掉電兩種省電模式，具有掉電喚醒功能。

２?。校福罚蹋校茫罚叮返闹饕δ?/STRONG>

　?。校福罚蹋校茫罚叮繁旧砭哂卸喾N功能，圖２所示是該器件的邏輯符號(hào)圖。

２．１ 增強(qiáng)型的ＭＣＵ

　　由于Ｐ８７ＬＰＣ７６７單片機(jī)采用８０Ｃ５１加速處理結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度是標(biāo)準(zhǔn)８０Ｃ５１的２倍，這就意味著Ｐ８７ＬＰＣ７６７在１０ＭＨｚ時(shí)的性能與標(biāo)準(zhǔn)的８０Ｃ５１采用２０ＭＨｚ時(shí)的性能相同。它的一個(gè)機(jī)器周期由６個(gè)振蕩周期組成，而大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為６個(gè)或１２個(gè)振蕩周期，因此可通過內(nèi)部寄存器選擇為標(biāo)準(zhǔn)８０Ｃ５１ ＭＣＵ時(shí)序來使一個(gè)機(jī)器周期變?yōu)椋保矀€(gè)振蕩周期。

２．２ 可設(shè)定的模擬功能

　?。校福罚蹋校茫罚叮穬?nèi)部集成有１個(gè)Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器、２個(gè)模擬比較器和２個(gè)Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器，因此，在使用中，為了提高性能和降低功耗，可通過置位和清除內(nèi)部寄存器ＰＴＯＡＤ和ＰＸＭ１、ＰＸＭ２的相應(yīng)位，以使用于模擬功能管腳的數(shù)字信號(hào)輸入（ＤＡＣ輸出腳除外）和輸出功能關(guān)閉。

２．３ Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器

　?。校福罚蹋校茫罚叮穬?nèi)部帶有一個(gè)四通道的８位Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器。四個(gè)Ｐ０口可選擇為Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換的輸入。其Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換的電源和參考電壓與ＭＣＵ共用ＶＣＣ和ＶＳＳ。而Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換的最低工作在為３Ｖ，Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器的連結(jié)方法如圖３所示。

　?。粒霓D(zhuǎn)換器包括一個(gè)４模擬多路開關(guān)選擇器和一個(gè)８位逐次逼近ＡＤＣ。其中Ａ／Ｄ還帶有一個(gè)比率電位計(jì)以保證ＤＡＣ的單調(diào)性。該Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器可由特殊功能寄存器ＡＤＣＯＮ控制，并可通過置位ＥＮＡＤＣ位來使能Ａ／Ｄ，同時(shí)可通過置位ＡＤＣＳ位來啟動(dòng)Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換。在Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換結(jié)束后，ＡＤＣＳ位清零，中斷標(biāo)志位ＡＤＣＩ被置位，并通過查詢或中斷方式進(jìn)行采樣，同時(shí)在轉(zhuǎn)換完成時(shí)，將結(jié)果放入ＤＡＣ０中。理想Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換的結(jié)果（Ｖ）如下：

　　Ｖ＝（ＶＩＸ－ＶＳＳ）