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一種新型單片機(jī)MSC1210及其應(yīng)用
摘要：主要介紹內(nèi)核兼容8051的MSC1210單片機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其高性能ADC、片內(nèi)存儲器以及Flash編程應(yīng)用等功能。關(guān)鍵詞：MSC1210 ADC PGA Flash
實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)往往需要進(jìn)行高精度的測量，同時(shí)還必須進(jìn)行實(shí)時(shí)快速控制，提高其開發(fā)效率。為此人們常采用高精度A/D芯片加帶ISP開發(fā)功能的單片機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。德州儀器（TI）的MSC1210單片機(jī)解決了上述問題。它集成了一個(gè)增強(qiáng)型8051內(nèi)核、高達(dá)33 MHz的時(shí)鐘周期、8路24位高精度∑-△A/D轉(zhuǎn)換器、Flash存儲器等，其系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
MSC1210具有以下主要特性：
◇ 3個(gè)16位的定時(shí)器，16位PWM波輸出；
◇ 多達(dá)21個(gè)中斷源；
◇ 32個(gè)數(shù)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(diào)，極大提高了ADC精度；
◇ 供電電源2.7~5.25 V，在3 V時(shí)功耗低于4 mW，停止方式電流小于1μA；
◇ 內(nèi)核兼容8051，指令與8051完全兼容，可以使用原有8051開發(fā)系統(tǒng)；
◇ 時(shí)鐘頻率可達(dá)33 MHz，單周期指令執(zhí)行速度達(dá)8 MIPS，執(zhí)行速度比標(biāo)準(zhǔn)8051快3倍；
◇ 高達(dá)32 KB的Flash存儲器，SRAM達(dá)1.2 KB，外部可擴(kuò)展至64 KB存儲器；
◇ Flash在電壓低達(dá)2.7 V時(shí)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(jìn)行低電壓檢測，在片上電復(fù)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(shí)可以互換。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能框圖
1 內(nèi)核兼容8051但速度更快功能更強(qiáng)
MSC1210系列的所有指令功能與標(biāo)準(zhǔn)8051相同，對位、標(biāo)志和寄存器的影響相同，但時(shí)序不同。MSC120單片機(jī)使用精簡的8051內(nèi)核，在同樣的外部時(shí)鐘作用下，其執(zhí)行速度比標(biāo)準(zhǔn)8051快1.5~3倍(每條指令有4個(gè)時(shí)鐘周期與12個(gè)時(shí)鐘周期的區(qū)別)。在同樣的指令和時(shí)鐘下，速度提高到2.5倍以上。因此，一個(gè)時(shí)鐘為33 MHz的MSC1210執(zhí)行速度與一個(gè)時(shí)鐘為82.5 MHz的標(biāo)準(zhǔn)8051相同，其區(qū)別可以從圖2看出；而且MSC1210的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器可以選擇每12個(gè)或4個(gè)時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)一次。
MSC1210提供了雙數(shù)據(jù)指針(DPTR)加速數(shù)據(jù)塊的移動(dòng)速度，它能根據(jù)外部存儲器的速度調(diào)節(jié)讀寫速度，在2～9個(gè)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(fù)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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