內(nèi)含CalmRISC的８位單片機(jī)S3CK215及其應(yīng)用

２．３ 運(yùn)算放大器

Ｓ３ＣＫ２１５中有兩個(gè)運(yùn)算放大器，ＭＩＣ放大器和濾波放大器，一個(gè)用于從輸入信號(hào)中濾除噪聲以提高信號(hào)的信噪比，另一個(gè)用于輸入信號(hào)的放大，以便進(jìn)行后續(xù)的信號(hào)處理。當(dāng)然這些放大器可以根據(jù)用戶需要自行定義它們的用途。實(shí)際上，該放大器模塊包括濾波放大器、ＭＩＣ放大器、放大器控制寄存器以及參考電壓產(chǎn)生器。

２．４ Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器

Ｓ３ＣＫ２１５內(nèi)部整合了１０－ｂｉｔ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Ａ／Ｄ）和９－ｂｉｔ數(shù)模轉(zhuǎn)換器Ｄ／Ａ。其中，Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換過程需要５０個(gè)時(shí)鐘周期。模擬信號(hào)輸入端口是與Ｉ／Ｏ Ｐｏｒｔ２（８－ｂｉｔ Ｉ／Ｏ端口）復(fù)用的，通過Ｐｏｒｔ２的控制寄存器（Ｐ２ＣＯＮＨＰ２ＣＯＮＬ）可確定Ｐｏｒｔ２是否用于Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入，而通過Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器的控制寄存器（ＡＤＣＯＮ）可控制選擇器以確定Ｐｏｒｔ２的哪一位作為Ａ／Ｄ輸入端口。輸入信號(hào)的模擬電平值應(yīng)在ＡＶＲＥＦ和ＡＶＳＳ之間。

９－ｂｉｔ Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器的主體為Ｒ－２Ｒ陣列結(jié)構(gòu)，它由Ｒ－２Ｒ陣列結(jié)構(gòu)、Ｄ／Ａ控制寄存器、Ｄ／Ａ數(shù)據(jù)寄存器、Ｄ／Ａ輸出端口等組成。

３?。樱常茫耍玻保翟?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/校音器">校音器中的應(yīng)用

Ｓ３ＣＫ２１５單片機(jī)在校音器中的應(yīng)用電路如圖４所示。由圖可見，使用Ｓ３ＣＫ２１５只需要設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電路即可實(shí)現(xiàn)所需功能。首先通過ＭＩＣ采集聲音模擬信號(hào)，并使用片內(nèi)運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)濾波和放大；接著通過Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器得到數(shù)字信號(hào)并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理以得到聲音信號(hào)的頻率信息，同時(shí)將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的音名音階及音分值，最后通過片內(nèi)ＬＣＤ控制驅(qū)動(dòng)器將結(jié)果輸出到ＬＣＤ進(jìn)行顯示。

此電路設(shè)計(jì)充分利用了Ｓ３ＣＫ２１５提供的片內(nèi)特殊功能模塊，它可將以往需要在片外實(shí)現(xiàn)的信號(hào)放大及Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換移到片內(nèi)來實(shí)現(xiàn)，因而大大簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)集成度，降低了功耗，同時(shí)也使系統(tǒng)更加穩(wěn)定并利于維護(hù)。

圖５給出了該校音器的軟件設(shè)計(jì)流程圖。該軟件采用中斷來進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣因而大大簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)。具體方法是在主程序初始化后，根據(jù)數(shù)據(jù)采樣率再設(shè)置定時(shí)器并由定時(shí)器產(chǎn)生內(nèi)部中斷，接著在中斷處理程序中讀取輸入端口以作為數(shù)據(jù)采樣值，并在獲得足夠的采樣點(diǎn)后，關(guān)閉中斷以返回主程序，然后由主程序進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)的處理，最后將有效的處理結(jié)果在ＬＣＤ上顯示輸出。

４　結(jié)束語

筆者用Ｓ３ＣＫ２１５模擬器實(shí)現(xiàn)的校音器系統(tǒng)經(jīng)實(shí)際測(cè)試得到了比較好的效果。實(shí)際使用證明，基于Ｓ３ＣＫ２１５芯片實(shí)現(xiàn)的校音器，比同類產(chǎn)品更具有電路簡(jiǎn)單、功耗小、成本低的特點(diǎn)，具有一定的實(shí)用開發(fā)價(jià)值。