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PSoC單片機及其茌燃氣變頻輸配與流量計量中的應(yīng)用
摘要：介紹了PSoC單片機實現(xiàn)的燃氣變頻輸配與精確計量。從硬軟件設(shè)計的簡潔易用性、系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性、開發(fā)生產(chǎn)成本的低廉性等方面，重點闡述了PSoC單片機測控體系的巨大優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：PSoC 變頻輸配 測量控制 流量計算
在燃氣的變頻輸配與計量方面，以普通單板機／單片機組成的大流量范圍的燃氣計量儀表和工控機實現(xiàn)的一器多控自動變頻調(diào)速輸配系統(tǒng)廣為應(yīng)用，有力地提高了計量精度并節(jié)約了大量的能源。但是用“單板機／單片機+外圍器件”計量燃氣，系統(tǒng)復(fù)雜，穩(wěn)定性差；用工控機變頻輸配燃氣，造成資源浪費。從提高系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性、簡化硬軟件設(shè)計、降低產(chǎn)品成本等角度出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非常需要一種構(gòu)成系統(tǒng)簡單、靈活易用的器件，去改造上述兩個體系，并盡可能把它們合二為一。選用Cypress公司新近推出的一系列PSoC單片機進行上述技術(shù)改進，不僅可以很好達到預(yù)期目的，并且還可以有效提高系統(tǒng)測控的實時性能。
1 PSoC單片機及其特點
PSoC即Programmable System On Chip。Cypress公司的PSoC系列單片機CY8C25xxx／26xxx，片內(nèi)有一個高速內(nèi)核、Flash快速閃存和SRAM數(shù)據(jù)內(nèi)存，以及設(shè)計者可配置的模擬模塊和數(shù)字模塊：
(1)CPU內(nèi)核，8位哈佛結(jié)構(gòu)，速度可達24MHz；且含一乘加器MAC，能執(zhí)行帶符號8x8乘法和32位加法運算；
(2)4～16KB片內(nèi)Flash閃存及256B SRAM，可通過串口在系統(tǒng)編程(1SSP)Flash閃存，F(xiàn)lash具有可加密保護功能；
(3)12個PSoC模擬模塊可靈活配置成6～13位A／D轉(zhuǎn)換器、可編程增益放大器(PGA)、采樣保持功能、可編程濾波器、差分比較器、溫度傳感器等；
(4)8個數(shù)字模塊可靈活配置成定時／計數(shù)器、脈寬調(diào)制器(PWM)、循環(huán)冗余校驗塊(CRC)、串行通信塊(UARTS或SPI)及復(fù)雜的時鐘源等；
(5)4～44個通用I／O口，可編程為上／下拉輸出、集電極開路輸出、強輸出，可用作邊沿／電平觸發(fā)的中斷輸入或Smith觸發(fā)器TTL輸入；
(6)專用的中斷控制器，2級中斷優(yōu)先級，中斷源：通用I／O、電源監(jiān)控單元、Sleep定時器、8個PSoC數(shù)字模塊和4個模擬列；
(7)24／48MHz的片內(nèi)主振蕩器和32．768kHz片內(nèi)低速振蕩器；WatchDog／Sleep定時器、可編程的電源電壓檢測器、采樣抽取器、片內(nèi)電壓參考源等專用外設(shè)；可選用的模塊端口(E2PROM、LCD、I2C等)；
(8)全靜態(tài)CMOS工藝，3～5．5V DC工作電壓，專用的開關(guān)式電壓泵，可使工作電壓降到1V，真正的高速低壓性能；
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