基于C8O51F32O單片機的最小系統(tǒng)設(shè)計

時鐘電路產(chǎn)生整個電路的工作時序脈沖，它是系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵，又是單片機系統(tǒng)的主要噪聲源。我們采用以下措施來減小噪聲：1)時鐘脈沖電路要盡量靠近MPU，引線應(yīng)短而粗；2)用地線包圍振蕩電路，并將晶體振蕩器外殼接地；3)整個系統(tǒng)走線中，大電流信號線，電源變壓器要遠(yuǎn)離晶振走線；4)如果時鐘電路為其它芯片提供時鐘，應(yīng)充分做好隔離；5)若是雙面印制電路板，有導(dǎo)線不可避免地經(jīng)過時鐘電路，走線應(yīng)該垂直、交叉但不能平行。
1．4 UART串口通信電路
串行通訊只需較少的端口就可以實現(xiàn)單片機和PC機的通信，具有無可比擬的優(yōu)勢。串行通訊有兩種方式：異步模式和同步模式。本設(shè)計中利用C805 1 F320的UART模塊來實現(xiàn)C805 1 F320與PC機之間的串行通信。PC機接口是RS-232，RS-232標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯方式，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“1”對應(yīng)-5～-15 V電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“0”對應(yīng)+5～+15V電平。C8051F320的接口為TTL電平。顯然，和PC機的RS232C電平不兼容，兩者間要進(jìn)行通信必須經(jīng)過信號電平的轉(zhuǎn)換，所以連接時必須使用電平轉(zhuǎn)換芯片。

本設(shè)計選用符合RS-232標(biāo)準(zhǔn)的SP3223驅(qū)動芯片進(jìn)行串行通信。SP3 22 3電源3～5V，這里是3V供電。具有兩個發(fā)送和接收通道。SP3223的T1IN與C8051F320的TX0(P04)連接，R10U與C805 1 F320的RX0(P05)連接。串口電路如圖5所示。
1．5 存儲器模塊電路
存儲器模塊包括Flash存儲器和SRAM存儲器兩個部分。C8051F320內(nèi)部有16kB可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲器，2304字節(jié)片內(nèi)RAM。一般來說，應(yīng)該在片外擴展存儲器用來存放用戶的程序代碼。另外，考慮到系統(tǒng)運行中，MCU往往要做大量的數(shù)據(jù)處理工作，經(jīng)常有一些采集到的或生成的數(shù)據(jù)需要及時進(jìn)行存儲或調(diào)用，因此當(dāng)片上16kB的FLASH存儲器不夠用時，需要外部擴展Flash存儲器，而且即使掉電，程序和數(shù)據(jù)都不會丟失。我們選用的是Flash存儲器AT45DB041B，其電壓為2．5～3．6V，適合我們的系統(tǒng)電壓3V。存儲容量為2048頁，每頁有264個字節(jié)。支持塊和頁的自動擦除。AT45DB041B芯片通過SPI總線與單片機的連接，接口為MOSI、MISO、SCK。

1．6 液晶顯示電路
以往單片機最小系統(tǒng)都是數(shù)碼顯示，電路比較簡單，但是只能顯示數(shù)字不能顯示漢字，這里用液晶顯示，不但可以顯示數(shù)字，還可以顯示漢字和圖形、符號。我們用的液晶是LCM6432ZK，3V電源供電，液晶屏幕為64×32，可顯示兩行，每行可顯示4個漢字。低功耗設(shè)計可滿足產(chǎn)品的省電要求；同時與單片機等微控器的接口界面靈活(三種模式：并行8位／4位，串行3線／2線)。這里為了節(jié)省單片的I／O口，我們用串行2線。SID為輸入串行數(shù)據(jù)，SCLK為輸入串行脈沖。液晶顯示電路如圖7所示。

考慮到系統(tǒng)的通用性問題，因此還應(yīng)將單片機的一些必要引腳用接口插座引出，以方便使用。例如：USB主機與設(shè)備接口，A／D、D／A與單片機接口，I／O總線擴展接口等。

2 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試
用protel軟件繪制電路板圖。系統(tǒng)上電前，用萬用表仔細(xì)檢查電源是否有短路，元件是否有虛焊。系統(tǒng)上電后，檢查電路板上電壓是否正常，復(fù)位電路是否工作。
軟件是用C語言編程，與以往的匯編語言比較，它的可擴充性、可移植性比匯編語言要好。本系統(tǒng)支持在線調(diào)試，調(diào)試比用仿真器要更容易，使用更方便。

3 結(jié)束語
本文中所設(shè)計的最小系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試，上述幾部分功能已經(jīng)實現(xiàn)，系統(tǒng)可靠性好。此最小系統(tǒng)應(yīng)用在智能小車，成功控制智能小車前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎，顯示到達(dá)目的地所用時間。