帶24位A/D轉換的51單片機MSC1210及其應用

無論是功能，還是性能，德州儀器（TI）的MSC1210單片機都達到了混合信號處理的顛峰，它集成了一個增強型8051內核，有8路24位低功耗（4mW）Δ-∑ A/D轉換；21個中斷源；16位PWM；全雙工UART（并兼容有SPI功能）；停止方式電流小于1μA；比標準8051內核執行速度快3倍且全兼容；片內集成32K字節FLASH，而且FLASH可定義為程序分區與數據存儲分區，給設計帶來非常大的靈活性；片內SRAM也多達1.2K字節；采用 TQFP64小型封裝。由于具有如此高的模擬和數字集成度，對各種要求小體積、高集成度和精確測量而言，MCS1210實為理想的整合選擇。圖一是 MSC1210的較為詳細框圖。

圖一 MSC1210的詳細框圖

MSC1210特性介紹

模擬特性：

24位無丟失碼A/D 轉換，在10Hz采樣頻率下轉換可得到22位有效轉換結果，且轉換噪音只有75nV，轉換模塊耗電4mW；

可選緩沖輸入且輸入增益可調，調節范圍為1~128；

片內帶有精確的轉換用參考電壓，精度為0.2%，溫漂為5ppm / ℃；

8路差分或單端輸入通道；

在片偏移、增益表度，且漂移在0.02PPM/°C與0.5PPM/°C內。

數字特性：

8051完全兼容；

高速內核，每個指令周期只需4個時鐘周期，在33MHz晶體驅動下，單周期指令的執行時間為121nS；雙數據指針，可更加快數據傳送；

高達32K FLASH存儲器，FLASH存儲器可分區為程序存儲器與數據存儲器，FLASH存儲器可在系統串行編程，可加密，達1M次擦寫周期，；

1280K SRAM型數據存儲器；

2KB 啟動ROM；

34條I/O口線；

額外的32位累加器；

3個16位定時/計數器，一個系統時鐘，一個可編程看門狗定時器；

全雙工UART，帶DMA主、從方式SPI；

16位PWM；

多種能量控制方式，可耗電 1mA的空閑方式，可耗電1 uA的停機模式，且各個模塊的供電可以控制，低電壓檢測；

21個中斷源，可提供系統的靈活實時控制；

表一給出了MSC1210的大致特性。

FLASH存儲器的使用

MSC1210系列單片機的片內存儲器4K到32K字節不等。其中MSC1210Y5的存儲器最大，有32K字節。而所有的存儲器可以通過控制位來定義用于程序存儲的大小與用于數據存儲的大小。用于程序存儲的FLASH只能通過CPU的取指令操作自動訪問、以及用 MOVC 指令進行表格查詢時用戶訪問。用于數據存儲的FLASH可以片外RAM的方式用MOVX指令任意讀寫。由于FLASH 的這種特性，可將程序使用剩余的FLASH定義為數據存儲使用，而不需要擴展數據存儲器，對于節省空間以及提高系統可靠性很有意義。硬件配置寄存器0 （HCR0）的低3位將定義FLASH存儲器的劃分，表二與表三反映了不同FLASH容量器件的程序存儲器與數據存儲器的劃分情況。

舉例說明：（使用MSC1210Y5）
MOV HCR0，#02H ；劃分32K FLASH中的各16K 為程序空間與數據空間。
……
MOV DPTR，#400H ；400H為數據存儲器的第一字節
MOVX @DPTR,ADRESH ；保存轉換結果的高字節到400H單元
INC DPTR ；401H為數據存儲器的第二字節
MOVX @DPTR,ADRESM ；保存轉換結果的中間字節到401H單元
INC DPTR ；402H為數據存儲器的第三字節
MOVX @DPTR,ADRESL ；保存轉換結果的低字節到402H單元
……

在由HCR0的低3位定義了FLASH存儲器的劃分之后，程序存儲器的起始地址依然是0000H，但結束地址由劃分的尺寸決定（見表三）；數據存儲器的起始地址由0400H開始，不是0000H，結束地址由劃分的尺寸決定（見表三）。在使用時，要注意數據存儲器的讀寫地址不要超出范圍。