基于C8051F020單片機的實時測控裝置設計

摘要：為了實現某型電子裝備研制中對于時序控制和多路數據采集的實時性要求，設計了一種基于C8051F020單片機的實時測控裝置。采用多單片機系統實現了多路模數混合信號的實時采集，完成復雜的時序控制，準確地輸出各種控制信號。將采集的數據進行綜合分析計算，利用硬件邏輯判決電路對單片機的計算結果和傳感器的參考信號進行優先級判斷，最終輸出系統所需的觸發信號。該裝置采用多個單片機和功能模塊，構建了多數入多輸出的數據采集和控制系統，利用RS 485協議實現多機串行通信，完成了系統預定功能。
關鍵詞：C8051F020；測控裝置；數據采集；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級芯片，具有與8051指令集完全兼容的CIP-51內核。在項目研制中采用C8051F020單片機，對于熟悉掌握51單片機的技術人員來說，在硬件設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，是整個系統最重要的組成部分之一，是系統運行過程中的指揮控制中心。該裝置通過構建多單片機系統，實現了復雜時序的實時控制以及多路數據采集，可以提供系統正常工作所需的多路輸出控制信號；通過硬件設計和軟件編程實現了單片機與單片機、單片機與上位機之間的實時通信，各子系統之間的效據交換和復雜邏輯關系的處理，系統在規定時間可靠輸出多路控制信號等功能。

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