基于C8051F020單片機的實時測控裝置設(shè)計

摘要：為了實現(xiàn)某型電子裝備研制中對于時序控制和多路數(shù)據(jù)采集的實時性要求，設(shè)計了一種基于C8051F020單片機的實時測控裝置。采用多單片機系統(tǒng)實現(xiàn)了多路模數(shù)混合信號的實時采集，完成復(fù)雜的時序控制，準確地輸出各種控制信號。將采集的數(shù)據(jù)進行綜合分析計算，利用硬件邏輯判決電路對單片機的計算結(jié)果和傳感器的參考信號進行優(yōu)先級判斷，最終輸出系統(tǒng)所需的觸發(fā)信號。該裝置采用多個單片機和功能模塊，構(gòu)建了多數(shù)入多輸出的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，利用RS 485協(xié)議實現(xiàn)多機串行通信，完成了系統(tǒng)預(yù)定功能。
關(guān)鍵詞：C8051F020；測控裝置；數(shù)據(jù)采集；時序控制

0 引言
C8051Fxxx單片機是美國Silabs公司推出的完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片，具有與8051指令集完全兼容的CIP-51內(nèi)核。在項目研制中采用C8051F020單片機，對于熟悉掌握51單片機的技術(shù)人員來說，在硬件設(shè)計及軟件編程上大大提高了研制效率和裝備可維護性。測控裝置是某型電子裝備的實時控制裝置，是整個系統(tǒng)最重要的組成部分之一，是系統(tǒng)運行過程中的指揮控制中心。該裝置通過構(gòu)建多單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)了復(fù)雜時序的實時控制以及多路數(shù)據(jù)采集，可以提供系統(tǒng)正常工作所需的多路輸出控制信號；通過硬件設(shè)計和軟件編程實現(xiàn)了單片機與單片機、單片機與上位機之間的實時通信，各子系統(tǒng)之間的效據(jù)交換和復(fù)雜邏輯關(guān)系的處理，系統(tǒng)在規(guī)定時間可靠輸出多路控制信號等功能。

1 測控裝置的硬件設(shè)計
1．1 總體設(shè)計
測控裝置主要完成裝備運行過程中的參數(shù)設(shè)置、時序控制、數(shù)據(jù)采集、輸出控制、串口通信等任務(wù)，其硬件設(shè)計采用了“核心模塊+數(shù)據(jù)采集模塊+輸出控制模塊+數(shù)字邏輯模塊”的模塊化設(shè)計思想。其中核心模塊包含單片機系統(tǒng)的基本功能，其他三個模塊分別完成系統(tǒng)特定功能。這種設(shè)計思想既簡化了系統(tǒng)硬件設(shè)計，又縮短了系統(tǒng)研制周期。測控裝置的總體設(shè)計框圖如圖1所示。