C8051F330核心控制器下最小单机机系统设计

3.0 闻远设计 2023-05-15 146 4 16KB 2 页 2光币

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C8051F330 核心控制器下最小单机机系统设计

　　摘要：以 C8051F330 为核心控制器，设计一个具有串口通信， D/A, A/D 转换，数字量等

功能的最小系统，通过 3.3V 供电的低功耗增强型 SOC 单片机 C8051F330 和串口驱动芯片

RS485 相互配合，实现与计算机串口通信进行数据的接收和发送。

　　关键词：C8051F330; A/D; 串口通信；

　　 1　最小系统核心控制器概述

单片机最小系统设计是基于单片机为核心，配合基本外围电路实现，本系统设计为基于

C8051F330 为核心控制器，进行最小系统设计。

C8051F330 是Silicon Lboratories 公司生产的完全集成的混合信号片上系统型单片机。采用与

8051 兼容的告诉、流水线结构的 CIP-51 内核，速度可达 25MIPS;全速、飞侵入式的片内在线

系统调试接口；带模拟多路器的真正 10 位200ksps 的16 通道单端、差分 ADC;10 位电流输出

DAC;高精度可编程的 25MHz 内部振荡器；4个通用的 16 位定时器；17 个可容许 5V 输入的

I/O 端口，是真正能独立工作的片上系统。

　　 2　硬件设计

根据系统控制要求，主要分为对数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、的设

计，串口通信按一般的 485 通信模块进行设计。

2.1 数字量输入模块

数字量输入模块外围电路设计如图 1 所示。主要为了防止电压过高造成对单片机端口的伤害，

基本工作原理是当外来数字量信号到达，首先经过一个由二极管组成的防反向的电路，在经

过电容滤波，经过光电隔离模块，再到达单片机的 I/O 口，这样避免了单片机端口因为外部

给定电压太大而烧坏。

2.2 数字量输出模块

数字量输出模块外围电路如图 2 所示。主要也是为了保证电压稳定，当电压信号从单片机出来

之后经过滤波和光电隔离模块实现保证电压的稳定，不会因突变数字量输出模块外围电路电压

信号而影响单片机的运行，在最后加入对管是为了防止外部给定电压的方向，这样就避免了

给定电压方向的限制。

2.3 模拟量输入模块

模拟输入模块外围电路设计如图 3 所示。它主要是外部给定模拟信号，经过磁珠和电阻之后，

把电压给 LM324 运算放大器，经过跟随作用，再经过电阻的分压，将信号降低，当电压再

次经过 LM324 之后，电压值与 3.3V 进行取和求平均值，当经过 LM324 之后电压值超过 3.3V

时，给单片机的电压信号为 3.3V 起到限幅的作用，再将有效的电压信号传递给单片机，进而

实现模拟量输入模块的作用。

　　 3　系统调试

当系统供电后进行单片机端口的配置， C8051F330 单片机有 Confi g And Confi g2Install 配置软

件，将所需要的配置在该软件配置完毕既可以进行主程序的编程，在该控制系统中，采用分

步编程，分别将 PORT、AD 两个模块的初始化模块化，然后编写主程序，直接运用最小控制

系统进行控制所需要控制即可。

　　 4　总结

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摘要：

C8051F330核心控制器下最小单机机系统设计　　摘要：以C8051F330为核心控制器，设计一个具有串口通信，D/A,A/D转换，数字量等功能的最小系统，通过3.3V供电的低功耗增强型SOC单片机C8051F330和串口驱动芯片RS485相互配合，实现与计算机串口通信进行数据的接收和发送。　　关键词：C8051F330;A/D;串口通信；　　1　最小系统核心控制器概述单片机最小系统设计是基于单片机为核心，配合基本外围电路实现，本系统设计为基于C8051F330为核心控制器，进行最小系统设计。C8051F330是SiliconLboratories公司生产的完全集成的混合信号片上系统型单片机...

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