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一種新型單片機MSC1210及其應用
摘要:主要介紹內核兼容8051的MSC1210單片機結構特點,其高性能ADC、片內存儲器以及Flash編程應用等功能。關鍵詞:MSC1210 ADC PGA Flash
實際應用系統往往需要進行高精度的測量,同時還必須進行實時快速控制,提高其開發效率。為此人們常采用高精度A/D芯片加帶ISP開發功能的單片機系統來實現。德州儀器(TI)的MSC1210單片機解決了上述問題。它集成了一個增強型8051內核、高達33 MHz的時鐘周期、8路24位高精度∑-△A/D轉換器、Flash存儲器等,其系統功能和結構框圖如圖1所示。
MSC1210具有以下主要特性:
◇ 3個16位的定時器,16位PWM波輸出;
◇ 多達21個中斷源;
◇ 32個數字輸入/輸出端口,帶有看門狗;
◇ 8路ADC提供24位分辨率可編程的無丟失碼解決方案;
◇ 可編程增益放大(PGA)在1~128之間可調,極大提高了ADC精度;
◇ 供電電源2.7~5.25 V,在3 V時功耗低于4 mW,停止方式電流小于1μA;
◇ 內核兼容8051,指令與8051完全兼容,可以使用原有8051開發系統;
◇ 時鐘頻率可達33 MHz,單周期指令執行速度達8 MIPS,執行速度比標準8051快3倍;
◇ 高達32 KB的Flash存儲器,SRAM達1.2 KB,外部可擴展至64 KB存儲器;
◇ Flash在電壓低達2.7 V時仍可串行或并行編程,可10萬次擦除/寫操作;
◇ 具有32位累加器;
◇ 有電源管理功能,能夠進行低電壓檢測,在片上電復位;
◇ 帶FIFO的SPI端口,雙UART;
◇ 64TQFP封裝,MSC1210系列的硬件和引腳完全兼容,必要時可以互換。
圖1 系統結構和功能框圖
1 內核兼容8051但速度更快功能更強
MSC1210系列的所有指令功能與標準8051相同,對位、標志和寄存器的影響相同,但時序不同。MSC120單片機使用精簡的8051內核,在同樣的外部時鐘作用下,其執行速度比標準8051快1.5~3倍(每條指令有4個時鐘周期與12個時鐘周期的區別)。在同樣的指令和時鐘下,速度提高到2.5倍以上。因此,一個時鐘為33 MHz的MSC1210執行速度與一個時鐘為82.5 MHz的標準8051相同,其區別可以從圖2看出;而且MSC1210的定時器和計數器可以選擇每12個或4個時鐘周期計數一次。
MSC1210提供了雙數據指針(DPTR)加速數據塊的移動速度,它能根據外部存儲器的速度調節讀寫速度,在2~9個指令周期之間變化;它還提供給外部存儲器16位地址總線(P0和P2)。低位地址通過P0口復用得到,硬件可以控制P0和P2口是作為地址線還是作為通用的I/O。
為了更好地提高效率,外
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