基于C8051F020的双通道信号处理系统设计

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基于C8051F020单片机和SJA1000控制器实现深海测控系统的设计

基于C8051F020单片机和SJA1000控制器实现深海测控系统的设计1、引言为了开发海洋资源，人类必须首先了解海底环境。

然而，海底环境十分复杂，对海底探测的要求很高，深海环境下需要采集的参数比较多，包括深度、温度、盐度、PH值、溶解氧及各种化学元素等。

深海测控系统工作时需要接收来自甲板控制中心的命令，同时要将采集到的数据反送到甲板控制中心，二者之间的最大通信距离大于5km，因此，它们之间的通信要求很高。

CAN 总线与一般的通信总线相比，它的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

CAN的直接通信距离最远可达10km（速率在5kb/s以下），报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，保证了数据出错率极低。

为此，采用CAN总线作为通信方式。

2、深海测控系统的基本组成深海测控模块由二大部分组成：测控子模块和通信子模块。

测控子模块的主要功能是根据甲板控制中心的命令启动系统并完成参数提取、转换、数据处理、存储及发送等操作。

通信子模块的功能是完成甲板与水下测控系统的通信。

测控子模块以Cygnal公司的C8051F020型单片机为核心，扩展信号调理电路及与CAN 总线的接口。

通信子模块是Philips公司的SJA1000型CAN控制器。

2.1 测控子模块深海测控子模块由微控制器系统和I/O系统组成。

微控制器是Cygnal公司的C8051F020型单片机。

C8051F020采用CIP－51型微控制器内核及流水线指令结构，70％的指令执行时间为1个或2个系统时钟周期，峰值速度达到25MI/s，能满足深海环境下多路数据的快速采集与分析。

C8051F020型单片机内部集成1个12位8通道带可编程增益放大器的A/D转换器和1个8位8通道A/D转换器，能满足深海多路环境参数采集；2路12位电压输出D/A转换器；16位可编程定时/计数器阵列PCA可用于输出PWM以控制步进电机的运转；64个耐5V电压的通用I/O口可控制开关器件的启动和停止。

基于C8051F处理器的多通道检测系统的设计

基于C8051F处理器的多通道检测系统的设计孙朝华摘要随着计算机技术应用的不断发展和深入，基于微处理器控制的便携式检测仪器的研究，已经成为现代检测技术发展的一个重要方向。

本文研究了一种基于C8051F处理器以及LCD显示的多通道输入输出参数检测系统，采用总线型设计，通过I2C以及232/485串行接口实现与现场设备以及上位机（PC机）之间的通讯，能够较好地满足现场测试任务的需要。

关键词微处理器SMBUS总线串口通信LCD显示A multicener test system design based on C8051F micro-processorSUN Chao-hua，JIANG Cun-bo(Electronics and computer science department，GUT，Guilin，541004)Abstract:The test technology research based control of the Micro-processor is the important development direction and branch of the modern test equipment.in this paper the author designs a multicenter test system based on C8051F micro-processor,LCD display and the bus,the system can finish the field test task very well,with the help of the SMBUS bus and 232/485 bus wich can communicate with the other field equipment and the personal computer．Key Words: Micro-processor SMBUS bus Serial Communication LCD display 1引言Cygnal公司的C8051F系列处理器是完全集成的混合信号系统级芯片（SOC），它内部继承了一个8通道最大速度为100Ksps的12位的ADC，拥有一个与I2C兼容的SMBUS接口，低端口通过系统设计者灵活使用优先权交叉开关译码器可以方便的分配给数字外设。

c8051f020信号发生器设计报告

目录◆ 实验目的 ....................................................................................................................................................................... - 2 - ◆ 软件设计 ....................................................................................................................................................................... - 4 -第一节软件总体设计 .......................................................................................................................................... - 4 - 第二节软件功能设计 .......................................................................................................................................... - 4 -一、系统初始化程序设计 ......................................................................................................................... - 4 -二、键盘扫描及处理程序设计 ............................................................................................................... - 5 -三、中断服务程序设计 ............................................................................................................................- 12 -四、数据显示部分......................................................................................................................................- 14 -五、DAC0部分.............................................................................................................................................- 15 -六、附加模块................................................................................................................................................- 16 - ◆ 电路设计 .....................................................................................................................................................................- 20 -第一节电路总体设计 ........................................................................................................................................- 20 - 第二节电路功能设计 ........................................................................................................................................- 21 -一、总体电路模块......................................................................................................................................- 21 -二、电源模块................................................................................................................................................- 22 -三、开关电容滤波器模块 .......................................................................................................................- 22 -四、四象限乘法器模块 ............................................................................................................................- 23 -五、负载驱动模块......................................................................................................................................- 25 -六、负载模块................................................................................................................................................- 25 - ◆ 实验调试 .....................................................................................................................................................................- 26 -第一节程序调试..................................................................................................................................................- 26 -一、初始化程序...........................................................................................................................................- 26 -二、键盘扫描及处理程序设计 .............................................................................................................- 26 -三、显示程序................................................................................................................................................- 27 -四、定时器2、3服务程序及正弦波发生程序 .............................................................................- 28 -第二节电路调试..................................................................................................................................................- 28 -一、电源模块调试......................................................................................................................................- 28 -二、开关电容滤波器模块调试 .............................................................................................................- 29 -三、四象限乘法器模块调试 ..................................................................................................................- 30 -四、负载驱动及负载模块调试 .............................................................................................................- 30 - ◆ 实验结果 .....................................................................................................................................................................- 31 - ◆ 实验数据及分析.......................................................................................................................................................- 34 -第一节数/模转换MCU DAC输出................................................................................................................- 34 - 第二节低通滤波器输出 ...................................................................................................................................- 34 - 第三节低通滤波器时钟信号..........................................................................................................................- 35 - 第四节系统最终输出信号...............................................................................................................................- 35 - ◆ 实践总结、心得.......................................................................................................................................................- 36 - ◆ 附录一源程序.......................................................................................................................................................- 37 - ◆ 附录二电路原理图 .............................................................................................................................................- 52 -实验目的(1) 系统框图(2) 平台实验板实验室提供“电子系统设计实验平台板”，板上集成C8051F020处理器，该处理器内置DAC 等资源，合成信号即由该DAC 输出（电压信号）。

基于C8051F020单片机的采集系统的设计

基于C8051F020单片机的采集系统的设计引言随着我国铁路向高速、高密、重载、电气化方向迈进，区间闭塞设备尤其是移频自动闭塞系统得到了迅速的发展，ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统也因此得到了广泛的推广应用。

为保证ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统能可靠安全的运行，随移频自动闭塞系统配套，提供了系统维护机，以对系统的运行状态进行全天候监视，方便维护人员及时发现故障，并尽快排除故障，保证安全。

本文介绍的采集系统正是为监测ZPW-2000R 型无绝缘移频自动闭塞系统维护机的主要设备提供接口。

l ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统简介ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统分室内设备和室外设备两部分。

室内设备包括发送器、功放器、接收器、滤波器、电缆模拟单元、采集系统、防雷单元、系统维护机；室外设备包括匹配单元(PB)、调谐单元(BA)、平衡线圈(SV A)、补偿电容等。

系统构成框图见图1，其主要工作方式为：发送器根据前方闭塞分区执行继电器构成的编码条件，输出相应编码移频信号。

先经“N+1”转换、方向电路、红灯转换条件及发送通道设备送至室外电缆，再经轨道匹配单元发送到轨道，并分别向两个方向传输。

正向信号经主轨道传送到本区段调谐区的接收侧，并在调谐区发送侧BA处以其对接收信号呈低阻而实现隔离，不再向下一个区段继续传输；反向信号经调谐区传输送至相邻区段的接收侧，同时以调谐区接收侧BA对发送信号呈低阻而实现隔离，不再向相邻区段继续传输。

经主轨道传输的本区段信号和经调谐区传输的邻区段反向信号都送入本区段的接收匹配单元端，再经电缆和通道设备传输，将两种信号送至接收滤波端，由滤波器两路混合分离，分出主轨道信号和调谐区信号这两路输出，分别送至接收器解调、译码，并输出动作执行继电器，控制区间信号灯显示，反映列车占用情况，同时控制后方闭塞分区发送的信息，实现自动控制。

基于C8051F020芯片的多功能计数器设计

技术创新《微计算机信息》(嵌入式与SOC )2009年第25卷8-2期360元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》单片机开发与应用基于C8051F020芯片的多功能计数器设计Multifunctional Counter Devise Based on C8051F020Chip(1.海军航空工程学院;2.海军驻沈阳地区航空军事代表室)应朝龙1王岩2刘军2YING Chao-long WANG Yan LIU Jun摘要:本系统针对设计制作简易多功能计数器能接收函数信号发生器产生的信号,实现周期测量、频率测量和时间间隔测量的功能的要求。

通过分频和整形,利用C8051F020的可编程计数器阵列(PCA)的边沿捕捉模式对信号的上升沿捕捉并计时,从而达到对频率、周期和时间间隔测量的目的,并能使测量的范围和测量精度达到预期的要求,还能实现显示温度、时间和记忆10个测量过的历史数据、显示峰值等扩展需求。

关键词:PCA;整形;分频中图分类号:TJ761.7文献标识码:AAbstract:This system is designed as a facility multifunctional arithmometer that can receive the signal coming from the function sig -nal producer and fulfill the request of the measure to cycle,frequency and time interval .After being disported the frequency and plasticed ,the system can time the change of the signal ’s ascending side by PCA to measure the cycle,frequency and time interval.The system can make the range and the precision of the measure fulfill the request of the subject,and it can display the tempera -ture,time ,memory 10measured data and peak value showing.Key words:PCA;plastic;frequency division文章编号:1008-0570(2009)08-2-0076-02引言计数器作为一种测量工具,在实验分析、工业工程制造、测试系统中发挥着巨大的作用。

基于C8051F020的液压综合采集系统设计解读

基于C8051F020的液压综合采集系统设计摘要：为了对液压设备中的速率、压力、流量等参数进行在线检测，我们自行设计了一套液压工程综合采集系统。

本系统采用新型单片机C8051F020进行数据的多通道采集和A/D转换，并输出到大屏幕LCD彩色液晶进行数据、曲线、直方图等显示；同时通过RS-485通讯把数据送到上位机，从而实现了对液压设备的远程实时监测。

关键字：C8051F020，多通道，液晶显示，串行通讯1．前言在工业控制中需要对各种参量进行采集，即利用信号采集系统将各种摘要：为了对液压设备中的速率、压力、流量等参数进行在线检测，我们自行设计了一套液压工程综合采集系统。

关键字：C8051F020，多通道，液晶显示，串行通讯1．前言在工业控制中需要对各种参量进行采集，即利用信号采集系统将各种数据采集到计算机中进行实时处理。

传感器起着中间桥梁的作用，但是它输出的信号往往是很微弱的电流信号，需要经过放大转换成电压信号后才能输入到A/D中进行数据采集。

另外,随着测试技术的不断发展，为了适应数字化、高效率等要求，在工业测试系统中单片机的应用也越来越广泛,它具有实时及可靠性高的优点，并且日益显示出巨大的优越性。

本系统采用美国Cygnal公司的C8051F020单片机为控制核心，组成了多通道数据综合采集系统，它利用较少的外围器件实现了对液压设备的控制。

2．C8051F020单片机简介C8051F020器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片（SOC），它使用Cygnal的专利CIP-51微控制器内核，CIP-51与MCS-51指令集完全兼容。

它采用流水线结构，与标准的8051结构相比指令执行速度有很大的提高。

基于C8051F020的双通道信号处理系统设计

基于C8051F020的双通道信号处理系统设计【摘要】本文设计一个双通道模拟信号采集、存储与回放系统，以单片机C8051F020为核心，利用该芯片内置A/D转换，以及外接存储器MB85RS256，实现了两路不同信号的采集、波形处理与回放。

经测试证明该系统各项技术指标均达到设计要求。

【关键词】C8051F020；MB85RS56；采集、存储与回放0 引言C8051F020单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与AT80S52兼容的微控制器的内核，与MCS-51指令集完全兼容。

它具有真正8位500ksps的ADC、两路可编程数据更新方式的12位DAC及64K字节可编程的FLASH存储器。

除此之外，还有4352字节的片内RAM，可寻址64k字节地址空间的外部数据存储器接口，硬件实现的SPI，SMB/I2C和两个UART接口，5个通用的16位定时器。

其性能远远优越于AT89C52。

本题中的双通道模拟信号处理系统就是采用该芯片实现了双通道信号采集、存储与回放功能。

1 项目原理本设计以上海新华龙公司C8051F020芯片为核心，外接输入输出电路及MB85RS256存储器，利用C8051F020内置A/D、D/A转换，设计一个波形采集、存储与回放系统，实现了双通道模拟信号的采集、存储与回放。

用640*480触摸屏完成按键控制，并可显示出已采信号的波形、峰值以及频率等参数。

A通道采集单极性信号，前置分压电路将外部输入信号调节到A/D电路输入范围，经A/D 转换后送入到存储器存储。

通过回放C8051F020可将存储数据通过内置D/A转换送出，经示波器显示出来。

B通道输入双极性信号，通过电压偏置电路将信号调节到A/D电路输入范围，输出信号经过滤波电路，交流耦合至通用示波器进行回放。

1.1 A/D的选择C8051F020内置高速A/D存储器，具有两种转换模式：ADC0和ADC1。

ADC0包含一个100ksps，10位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC及一个9通道可编程模拟多路选择器（AMUXO）。

基于C8051F020单片机的双接口OLED控制器设计与实现

基于C8051F020单片机的双接口OLED控制器设计与实现WU Chunfeng;WANG Yongwei;WANG Zhiqian;LIU Shaojin;LIU Yusheng【摘要】文中提出一种基于C8051F020单片机的双接口OLED控制器的设计与实现方案.该设计以C8051F020为核心控制单元,带有两个OLED接口的印刷电路板.在写命令函数和写数据函数中调用判忙函数,保证驱动芯片在不忙状态下接收控制指令.合理排列片选、写使能、并行数据等信号的发送顺序,满足地址/数据的建立时间和保持时间.实验结果证明两块OLED可以准确显示预留信息,具有亮度高、响应速度快、可视角宽的优点.该方案效果理想,双接口功能进一步扩展了实用性,可移植于相关仪器仪表的显示终端.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2019(042)004【总页数】5页(P14-18)【关键词】有机电致发光二极管;C8051F020单片机;控制器;SSD1309芯片;双接口;判忙函数【作者】WU Chunfeng;WANG Yongwei;WANG Zhiqian;LIU Shaojin;LIU Yusheng【作者单位】;;;;【正文语种】中文【中图分类】TN111-34;TP368.2有机电致发光二极管（Organic Light Emitting Diode，OLED），又称有机电致显示，是一种较为新型的显示技术[1]。

与目前各类平板显示技术相比，OLED具有亮度高、响应速度快、适应温度范围广、易于制作在柔性衬底上等优点[2-3]。

本文基于C8051F020单片机设计的OLED控制器具有控制两块OLED显示的功能[4]。

利用Cadence制作控制器印刷电路板，在Silicon Laboratories IDE开发软件中编写驱动两块OLED显示的程序[5]。

随后进行了板级调试和显示实验。

两块OLED的型号分别为MCOB21605G1V-EWP和MCOT128032BX-WM，均为Midas公司产品。

基于C8051F020远程数据采集系统的设计

0引言随着我国国民经济的不断发展，各行各业都在提升管理水平、改进管理方式。

作为油田企业急需引进各个生产环节的现代化管理手段。

传统的油井管理方法是人工巡视法，仅靠人工查看、记录机器的运行情况。

由于油井数量多、分布广，致使每日查看的次数有限，而且劳动强度大。

这些问题带来的后果是对抽油机的工作异常发现得不及时，造成无功损耗大，漏油、丢油，环境污染严重，降低了原油的产量。

针对广泛使用的采油机械，以混合信号SOC型8位单片机C8051F020为核心，设计了油井数据采集系统。

该系统可对油井数据进行自动测量，并能通过无线方式将测量数据及时、准确的传送给上位机，为油田管理部门提供实时、准确、高效的管理手段，有利于科学决策和安全生产。

1C8051F020简介C8051F020(简称F020)是美国德州Cygnal公司推出的一种混合信号SOC型8位单片机。

它属于C8051F 系列中的F02x子系列，其性能价格比在目前应用领域中极具竞争力[1]。

C8051F020器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，具有64个数字I/O引脚。

下面列出了一些主基于C8051F020远程数据采集系统的设计张玉茹，苏晓东（哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院，哈尔滨150028）摘要：以C8051F020为核心处理器，设计了远程数据采集系统。

系统采用第三方成熟的网络，结合嵌入式系统的软硬件技术，完成远程数据采集处理。

现场六路信号通过整形、滤波、放大处理后，由多路选择开关分别送入C8051F020的12位A/D进行转换。

经过精确处理、存储后的现场数据，通过GSM/GPRS传送到上位机。

同时系统外扩LCD，能够同步显示所采集的数据。

系统可达到远程实时监测、控制的目的。

关键词：Ｃ８０５１Ｆ０２０；数据采集；ＧＰＲＳ中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：1001-1390（2008）09-0042-04The design of ling range data acquisition system based onC8051F020ZHANG Yu-ru,SU Xiao-dong(School of Computer and Information Engineering,Harbin University of Commerce,Harbin150028,China)Abstract：Take C8051F020as kernel processor to design the ling range data collection system.The system adopts the third party mature network,combining the hardware and software technology of the embedded system,to accomplish the ling range data collection disposition.After the face lifting,filtering and amplifying disposition,the six locale signals are sent separately to12bits A/D of C8051F020for conversion by multi-path selector switch.After precisely disposing,memorizing,the locale dates are transmitted to the higher plane by GSM/GPRS.The system extends LCD,which can synchronously display the collected data.The system can achieve the purpose of ling range real time observation and control.Key words：C8051F020,Data collection,GPRS要特性：(1)高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25MIPS)；(2)全速、非侵入式的在系统调试接口(片内)；(3)真正12位、100ksps的8通道ADC，带PGA和模拟多路开关；(4)真正8位，500ksps的8信道ADC，带PGA和8通道模拟多路开关；(5)两个12位DAC，可编程更新时序；(6)64K字节可在系统编程的FLASH内存；(7)4352（4096XRAM+256RAM）字节的片内RAM；(8)可寻址64K字节地址空间的外部数据存储器接口；(9)硬件实现的SPI，SMBus/I2C和两个UART串行接口；(10)5个通用的16位定时器；(11)具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器数组；(12)片内看门狗定时器、V DD监视器和温度传感器。

文献综述-基于C8051单片机的双相信号发生器软件设计

文献综述毕业设计题目：基于C8051单片机的双相信号发生器软件设计基于C8051单片机的双相信号发生器软件设计陆斌（08电子信息（2）班 Xb08610209）1 前言当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给人们带来了根本性的转变。

中国电子测量仪器，随着世界高科技发展的潮流，走进了高科技发展的道路，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。

我国电子测量仪器在若干重大的领域中取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。

在21世纪的今天，双相信号发生器获得了广泛的应用和快速的发展[1]。

双相信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器，广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中。

它能满足测试系统的多种要求，成为了系统综合测试中不可缺少的组成部分。

而且，随着科技进步，双相信号发生器作为普遍的实验信号源[2]，在当今的电子实验设计中起到了举足轻重的作用。

本论文主要研究开发一个基于80C51F020单片机的实验用双相信号发生器[3]，即为两路信号发生器。

对于某一路信号而言，它能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波）信号，并且根据具体的要求，能相应的调频、调幅、调相。

对于两路信号而言，不但可以进行波的调节，而且在对比实验测试中，能得到更直观的实验现象。

2 DDS技术是双相信号发生器的关键技术DDS技术即采用直接数字合成（Direct Digital Frequency Synthesizer）。

用随机读/写存储器RAM存储所需波形的量化数据，按照不同频率要求，以频率控制字K 为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存在存储器内的波形数据，经D/A转换和幅度控制，再滤波即可得所需波形。

由于DDS具有相对带宽很宽，频率转换时间极短(可小于20微妙)，频率分辨率高，全数字化结构便于集成以及输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现程控。

基于C8051F020单片机的双积分AD转换器设计

然后开始Ａ／Ｄ转换，转换操作分两步进行：
第一步，选通ＣＩＭ０５２的０Ｘ管脚，积分器对Ｖ。。进行固定时间Ｔ１的积分，积分结束时积分器的输出电压Ｖ∞为：
％＝知－一铷＝一矗％；
㈤
第二步，选通ＣＤ４０５２的１Ｘ管脚，积分器对参考电压
Ｖ。。，向相反方向积分，若积分器的输出电压到零时所经过的
积分时间为Ｔ２，则有：
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1.期刊论文郭新强.岑豫皖.陈玉燕.叶金杰基于C8051F020单片机的虚拟仪器测试系统 -工业控制计算机
2007,20(2)
研制了一种新型的虚拟仪器液压与气动测试系统,该系统由数据采集子系统和数据处理分析子系统两部分组成.数据采集子系统以C8051F020单片机为核心,数据通讯处理分析子系统以VB6.0和MATLB7.0为平台设计.两子系统通过标准RS-232C串口进行数据通讯.该虚拟仪器数据采集分析系统摆脱了虚拟仪器开发对LabVIEW等软件平台的依赖和PCI总线等数据采集板卡的束缚.
双积分式Ａ／Ｄ转换器的转换速率由分辨率与晶振频率决定。在晶振频率一定的情况下，欲提高分辨率，则需降低转换速率。因此，为了提高双积分式Ａ／Ｄ转换器的转换速率，可在对分辨率要求不高的应用场合将分辨率适当降低。
根据双积分式Ａ／Ｄ转换器的转换原理可知：当进行定时间间隔积分的电压与基准电压幅值Ｖ。相等时，进行一次Ａ／Ｄ转换所需时间最长，具体关系见下式：
等显著优点，且实现简单，运行稳定可靠。２Ａ／Ｄ转换器硬件电路
图ｌ为Ａ／Ｄ转换硬件电路。图中，ＬＭ３３６为５Ｖ电压基准源，ＣＤ４０５２为２路四选一电子开关。
１．５ＫｌⅣ
图１Ａ／Ｄ转换部分硬件电路
在正常转换过程中，Ｖ。。输入端的开关ＲＹ断开，输入待法器，其输出为：

基于 C8051F020型单片机与 CH375型接口电路的 OLED控制系统的设计与实现方法

基于C8051F020和USB的OLED控制系统设计1 引言与传统的液晶显示屏相比，OLED显示模块具有高亮度、高对比度、宽视角、响应速度快、功耗低等特点。

因此，随着电子产品高度集成化的发展，OLED显示模块在移动终端、工业控制、便携式电子产品等领域应用十分广泛。

本文介绍了一种将USB技术应用于OLE D显示控制系统中的设计，该系统以C8051F020为核心控制器件。

由于USB具有安装方便、高速、灵活、低成本、易扩展、支持热插拔等优点，使得本系统可以轻松地实现在线数据更新，并通过外扩的Flash实现系统的脱机显示。

2 系统简介系统的工作和组成原理如图1所示。

如图1所示，整个系统由单片机、OLED显示模块、USB模块、外扩数据存储器模块组成。

核心控制芯片是Silicon公司的C8051F020,这是一款功能强大的单片机；用来在线更新显示数据的USB模块，它以CH375V作为接口控制芯片，支持USB主机和USB设备两种方式；AMD公司的闪存AM29LV081B作为单片机外部扩展数据存储器。

96×64像素的全彩色OLED显示屏，它的驱动IC采用Solomon公司的SSD1332。

图片看不清楚？请点击这里查看原图（大图）。

硬件设计3.1 主要芯片介绍（1）核心控制芯片C8051F020 单片机C8051F020是完全集成的混合信号系统级S CM芯片，具有64个数字I/O引脚，具有片内VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器，是真正能独立工作的片上系统，所有模拟和数字外设均可由用户固件配置为使能/禁止和配置。

Flash存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。

（2）USB接口芯片CH375CH375是一个USB总线的通用接口芯片，支持USB-HOST主机和USB-DEVICE/SL AVE设备两种方式。

在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机等控制器的系统总线上。

基于C8051F020单片机的机床数控系统的研制

基于C8051F020单片机的机床数控系统的研制【摘要】介绍一种利用C8051F020单片机为控制核心的机床数控系统设计方案。

叙述了机床改造方案及系统的组成原理，并给出了系统的硬件及软件设计框图。

普通机床经数控改造后，其加工精度和生产率有较大的提高，而且成本低。

这是提高机床企业数控化的一条切实可行的途径。

【关键词】C8051F020单片机；普通机床；数控系统The Development of the Machine Tool NC System Based on C8051F020 MCU Han guiming（Institute of Information Technology，Guilin University of electronic technology）Abstract：A plan to design the machine tool NC system with C8051F020 MCU being the control center is introduced.The plan to rebuild the machine tool，the constitution principle of the system and the layout for the hardware and the software of the system are also given in this paper.After the rebuilding of the general-purpose machine tool by using the NC system，its working accuracy and productivity will be greatly enhanced and its cost will be lowered.It is a feasible way for machine tool enterprise to enhance the production of the numerical control machine tool.Key words：C8051F020 MCU；general-purpose machine tool；NC system引言数控机床作为一种高精度的自动化机床，综合应用了电子、计算机、自动控制和机床制造等领域的先进技术，在我国工业生产中起着极其重要的作用，它很好地解决了现代机械制造中加工对象精密、结构复杂、品种多、批量小等问题。

基于C8051F020的仿真

摘要C8051F020为一款高速SOC单片机，内部具有丰富的模拟、数字功能部件，以此芯片为核心芯片，结合较为简单的外部电路，就可以完成工业现场常见的检测、控制功能，再利用各种功能芯片，就可以组成一个较为完整的工业仿真平台，在工业测量控制现场中有较大的利用价值。

基于C8051F020的仿真平台，能够实现对控制对象的模拟，在接受相应命令后，输出与传感器相对应的控制信号，同时，它还可以模拟控制器。

对于本设计专题所涉及的部分，主要用来完成对工业现场中常见信号的测量，以及与外界的通信等基本功能，同时，设计具有简洁、便于操作的键盘和丰富的显示界面，方便与用户的交流。

该系统自带电源设计，可直接接入220V电源供电，方便使用。

平台中的模拟量输入通道可以对幅值小于-2.5V、+5V、20mA的标准信号进行测量，并自动进行校准与补偿，测量准确度较高。

数字量输入通道则可以对开关量的周期、频率及占空比。

同时，相关数据处理软件设计对结果起到优化作用。

整个仿真平台功能完整，设计简洁，具有较高的性价比。

关键词：C8051F020 仿真平台输入通道软件设计ABSTRACTC8051F020 is a high-speed SOC for the microcontroller, internal rich simulation, digital functional components, this chip as the core chip combined with a relatively simple external circuit can be completed common industrial scene detection, control functions, and then use the various functions chip, it can form a relatively complete industrial simulation platform, in the industrial measurement and control were at the scene of a greater value.C8051020 based on the simulation platform, to complete the industrial scene common signal measurement, common control signal generation and communications with the outside world, and other basic functions, and design simplicity, facilitate the operation of the keyboard and display interface rich, convenient and user interaction. The system design to bring their own power, direct access to 220 V power supply, and ease of use.Platform of the analog input channel amplitude can be smaller than the right-2.5V, +5 V, 20ms standard signal measurement, and automatic calibration and compensation, measurement accuracy. Digital input channels can switch to the cycle, frequency and duty cycle. Meanwhile, data processing software designed to optimize the role played outcome.The whole integrity of the functional simulation platform, design simple, low cost and high performance.Keywords :C8051F020 The simulation platform Input channel Software design目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)绪论 (1)1.设计总体方案 (4)1.1系统方案概述 (4)1.2主要技术指标 (6)1.3系统设计框图 (7)2.系统硬件设计原理 (9)2.1模拟量输入通道的设计 (9)2.2数字量输入通道的设计 (13)2.3单片机最小系统的设计 (17)2.4键盘显示部分 (18)2.5通信接口设计 (20)2.6系统当前误差测量电路设计 (23)2.7电源设计 (26)2.8用户自定义比部分 (28)2.9电子时钟的设计 (29)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录1文献翻译 (34)附录2原理图 (44)附录3键盘显示说明 (45)绪论本设计的目的和意义随着科技的不断发展，工业现场待处理内容的日趋复杂，且实时性要求日益提高，因此，开发一种可以处理较多类型信号的仿真平台，可方便控制系统的调试，提高调试质量，缩短调试时间，故有着广泛的使用空间。

C8051F020单片机的RS485串行通信设计

C8051F020单片机的RS485串行通信设计关键字：单片机串行通信RS485l 引言随着计算机技术和测控技术的不断发展，在以单片机为核心的数据采集系统中，需要实现单片机和计算机之间的数据交换，并以此来发挥单片机和计算机各自的长处，提升整个系统的性能价格比。

在计算机网络和工业控制系统中，经常需要采用串行通信来实现远程数据传输。

目前，有多种接口标准可用于串行通信，包括RS232、RS422、RS485等。

RS232是最早的串行接口标准，在短距离、较低波特率串行通信中得到了广泛应用。

但是，RS232通信存在着传输速度慢、传输距离短、信号容易受到干扰等不足，其应用局限性已日益突出。

而RS485通信采用差分方式来消除噪声，即信号在发送前会分解为正负2条线路，当到达接收端时将信号相减，使噪声相互抵消，还原成原来的信号，这种方式对共模干扰抑制能力较强，已广泛应用于工业控制等领域。

要实现单片机与计算机之间的RS485通信，一般可以采用2种方法：一种方法是在单片机与计算机两端分别采用RS232与RS485电平转换装置；另一种方法是采用RS485通信卡，并将其插在计算机主板上。

采用前一种方法的优点是硬件装置安装简便，软件编程相对简单；缺点是通信速率被限制在20 kb/s以内。

第二种方法的优点是通信距离较远，速率较高，可达10 Mb/s；缺点是需要安装通讯卡和驱动程序，并进行必要的设置。

本文采用第二种方法。

2 总体架构在某型电子设备研制中，选用美国Cygnal公司生产的一种soc型8位单片机C8051F020，对测控系统进行数据采集。

该单片机是C8051F系列的F02X子系列，其性价比在工业控制领域具有较强的竞争力。

它是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051指令集完全兼容的CIP一51内核，对于熟悉51单片机的技术人员来说，在硬件设计及软件编程上大大提高了开发效率。

测控计算机采用研华的IPC-610工控机，并选用PCL一846B通信卡进行RS485串行数据通信，该通信卡包含4通道，每个通道可以对32个节点进行通信。

基于SOC技术的C8051F020处理器实现动平衡测量系统的应用方案

基于SOC技术的C8051F020处理器实现动平衡测量系统的应用方案随着电力电子市场需求与日俱增，为了缩短电力电子硬件设计的开发时间，本文设计开发了DSP56F803通用板作为各种电力电子应用的硬件开发平台。

为了增强它的应用灵活性，该通用板在扩展出DSP主要功能模块的同时，通过采用复杂可编程逻辑器件XC95XL144实现各种保护逻辑以及输入输出口的扩展功能.DSP和CPLD综合利用作为通用板的是本文设计的主要特色。

引言近年来，电力电子技术飞速发展，电力电子控制装置也广泛应用于各种领域。

例如：不停电电源、开关电源、机车辅助电源、蓄电池充电放电、电子模拟负载、电力机车、电传动内燃机车等。

此外，在有些国家，例如丹麦、德国、美国等，电力电子控制并网逆变器已经逐步应用于太阳能发电以及风能发电装置与电力系统的连接。

为了与电力电子技术的迅速发展同步，同时提高电力电子硬件开发的模块化，缩短硬件开发的时间，本文设计开发了DSP56F803通用板作为各种电力电子应用的硬件开发平台。

此外，复杂可编程逻辑器件CPLD具有可编程性强和应用灵活的特点，可以极大的降低系统开发成本和缩短开发周期。

为了提高该通用板的应用灵活性，本文采用Xilinx公司的高性能低电压的复杂可编程逻辑器件CPLDXC95XL144实现了各种保护逻辑以及四组输入输出口的扩展，DSP56F803和XC95XL144的综合应用作为通用板的部分是本文设计的主要特色。

1设计思想本文设计通用板遵循的主要原则是在满足功能尽量全面的同时提高抗干扰能力和应用灵活性，这样可以大大的降低电力电子应用的硬件开发成本，缩短开发时间，提高应用稳定性。

本文设计的通用板综合使用DSP和CPLD作为部分，开发了丰富灵活的外围电路。

本文首先基于XilinxFoudaTIon3.li 软件用硬件描述语言VHDL编程进行仿真综合，，本文采用了Xlinx公司的XC95XL144高性能的可编程逻辑器件CPLD实现了各种保护逻辑以及四组输入输出口的扩展。

基于C8051F020单片机的车床数控系统设计

一
ＪＡＴＧ边界扫描和调试电路，通过４脚ＪＡＴＧ接口，使并用安装在最终应用系统中的产品器件就可以进行非侵入式、全速在线系统调试（需仿真器）不。比使用仿真
芯片、目标仿真头和仿真插座的仿真系统有更好的
性能；
控化改造的需要。
Ｃ丰富的片上资源。ＣＰ一５．Ｉ１拥有２２个中断源、
６４个ＩＯ引脚、４Ｋ／６Ｂ的ＦＡＨ程序存储器（以在ＬＳ可
线系统编程，不需特别的外部编程电压）２６Ｂ的且、５
内部ＲＭ、于外部数据存储器地址空间的４ＫＡ位ＢＲＭ块、Ａ一个Ｓｕ／２ＭＢｓＩＣ接口、个全双工ＵＲ两ＡＴ接口、增强型ＳＩ口、个通用的可编程定时器／一个Ｐ接５计数器、一个片内可编程计数器／时器阵列ＰＡ（定Ｃ包括
软件设计。为企业进行数控化技术改造提供了一种有效途径。
关键词：８５Ｆ２单片机；Ｃ０１００车床数控系统；设计
中图分类号：Ｇ１．；Ｐ６．Ｔ５９１Ｔ３８１文献标识码：Ｂ文章编号：０４— ４０２１）１０３０１００２（０００－０７— ３
ＶＳＳ
图２车床数控系统硬件电路简图
步进电机单元选用了ＭＳ一３５２ａＨ２Ａ型步进电机
驱动器及其配套步进电机１０Ｙ３０不但简化了１ＢＧ５Ｂ，
一
控制电路设计，而且使软件的编写更加简单。自动换

基于C8051F020多通道交流采样电路设计

基于C8051F020多通道交流采样电路设计杜玉宇;于群;史青禾;吴飞【摘要】本文提出了一种以C8051F020为控制核心，以顺序采样来近似实现同步采样，适用于低压配电网络微机继电保护的多通道交流采样方法。

在对总体设计方案分析的基础上，重点介绍了系统前向通道硬件电路设计以及软件编程流程图。

测试表明，该设计方法能够满足低压配电网络微机继电保护对采样信号的要求。

%Proposed a multi-channel ac sampling method for microprocessor protective relaying of low-voltage distribution network, which based onC8051F020 as control core and sequential sampling to approximate realize simultaneous sampling. In the overall design scheme based on analysis, focusing on introduce a system hardware circuit of forward channel and a software programming flowchart. As showed in testing, the design method can meet the need of sampling signal for the microprocessor protective relying of low-voltage distribution network.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】3页(P95-97)【关键词】C8051F020;交流采样;顺序采样;微机继电保护;设计【作者】杜玉宇;于群;史青禾;吴飞【作者单位】山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TP368.1电量的采样作为电力系统实时控制、监控、调度自动化的前提环节，毫无疑问具有重要的作用[1-2]。