单片机外围线路设计(doc 33页)

IC母体的选用当拿到一张CASE单时，首先得确定的是能用什么母体才能实现此功能，然后才能展开对外围硬件电路的设计，因此首先得了解每个母体的基本功能及特点，下面大至的介绍一下本公司常用的IC：单芯片解决方案•SN8P1900 系列–高精度16-Bit 模数转换器–可编程运算放大器(PGIA)•信号放大低漂移: 2V•放大倍数可编程: 1/16/64/128 倍–升压- 稳压调节器(Charge-Pump Regulator)•电源输入: 2.4V ~ 5V•稳压输出: e.g. 3.8V at SN8P1909–内置液晶驱动电路(LCD Driver)–单芯片解决方案•耳温枪SN8P1909 LQFP 80 Pins•5000 解析度量测器SN8P1908 LQFP 64 Pins•体重计SN8P1907 SSOP 48 Pins单芯片解决方案•SN8P1820 系列–精确的12-Bit 模数转换器–可编程运算放大器(PGIA)•Gain Stage One: Low Offset 5V, Gain: 16/32/64/128•Gain Stage One: Low Offset 2mV, Gain: 1.3 ~ 2.5–升压- 稳压调节器•电源输入: 2.4V ~ 5V•稳压输出: e.g. 3.8V at SN8P1829–内置可编程运算放大电路–内置液晶驱动电路–单芯片解决方案•电子医疗器SN8P1829 LQFP 80 Pins高速/低功耗/高可靠性微控制器•最新SN8P2000 系列–SN8P2500/2600/2700 系列–高度抗交流杂讯能力•标准瞬间电压脉冲群测试(EFT): IEC 1000-4-4•杂讯直接灌入芯片电源输入端•只需添加1颗2.2F/50V 旁路电容•测试指标稳超4000V (欧规)–高可靠性复位电路保证系统正常运行•支持外部复位和内部上电复位•内置1.8V 低电压侦测可靠复位电路•内置看门狗计时器保证程序跳飞可靠复位–高抗静电/栓锁效应能力–芯片工作温度有所提高: -200C ~ 700C工规芯片温度：-400C ~ 850C高速/低功耗/高可靠性微控制器•最新SN8P2000 系列–SN8P2500/2600/2700 系列–1T 精简指令级结构•1T: 一个外部振荡周期执行一条指令•工作速度可达16 MIPS / 16 MHz Crystal–工作消耗电流< 2mA at 1-MIPS/5V–睡眠模式下消耗电流< 1 A / 5V额外功能•高速脉宽调制输出(PWM)–8-Bit PWM up to 23 KHz at 12 MHz System Clock–6-Bit PWM up to 93 KHz at 12 MHz System Clock–4-Bit PWM up to 375 KHz at 12 MHz System Clock•内置高速16 MHz RC振荡器(SN8P2501A)•电压变化唤醒功能•可编程控制沿触发/中断功能–上升沿/ 下降沿/ 双沿触发•串行编程接口SN8P2500 系列•SN8P2501A–程式存储器容量1K*16bit / 随机存储器容量48 Bytes –内置高速校准16 MHz RC 振荡器–最多可供12 个I/O 口使用–两个8-Bit 计时器•T0 实时计时器功能/ 系统时钟采用内部16M RC •TC0 高速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–高度抗交流杂讯能力–高度抗静电/ 抗栓锁效应能力–封装形式: DIP14 / SOP14 / 裸片–与EMC153 兼容SN8P2602A•SN8P2602A ( SN8P1602B升级版)–程式存储器容量1K*16bit / 随机存储器容量48 Bytes –工作速度可达16 MIPS / 16 MHz Crystal–最多可供15 个I/O 口使用–两个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC0 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–高度抗交流杂讯能力–高度抗静电/ 抗栓锁效应能力–封装形式: DIP18 / SOP18 / SSOP20 / 裸片–与PIC16C54 兼容SN8P2604•SN8P2604 (SN8P1604A升级版)–程式存储器容量4K*16bit / 随机存储器容量128 Bytes –工作速度可达16 MIPS / 16 MHz Crystal–最多可供24 个I/O 口使用–两个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC1 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–高度抗交流杂讯能力–高度抗静电/ 抗栓锁效应能力–封装形式: SKDIP28 / SOP28 / SSOP28 / 裸片–与PIC16C57 兼容SN8P2606•SN8P2606–程式存储器容量6K*16bit / 随机存储器容量128 Bytes –工作速度可达16 MIPS / 16 MHz Crystal–最多可供34 个I/O 口使用–两个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC1 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–高速同步串行通信口(SIO)–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–高度抗交流杂讯能力–高度抗静电/ 抗栓锁效应能力–封装形式: DIP40SN8P2608•SN8P2608–程式存储器容量6K*16bit / 随机存储器容量128 Bytes–最多可供40 个I/O 口使用–两个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC1 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–高速同步串行通信口(SIO)–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–高度抗交流杂讯能力–高度抗静电/ 抗栓锁效应能力–封装形式: DIP48/SSOP48SN8P2704A•SN8P2704A (SN8P1704升级版)–程式存储器容量4K*16bit / 随机存储器容量256 Bytes –5 通道12-Bit 模数转换器–1 通道7-Bit 数模转换器–工作速度可达16 MIPS / 16 MHz Crystal–三个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC0/TC1 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–高速同步串行通信口(SIO)–高度抗交流杂讯/ 静电/ 栓锁效应能力–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–封装形式: SKDIP28 / SOP28 / 裸片SN8P2705A•SN8P2705A–程式存储器容量4K*16bit / 随机存储器容量256 Bytes –8 通道12-Bit 模数转换器–1 通道7-Bit 数模转换器–工作速度可达16 MIPS / 16 MHz Crystal–三个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC0/TC1 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–高速同步串行通信口(SIO)–高度抗交流杂讯/ 静电/ 栓锁效应能力–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–封装形式: DIP32 / SOP32SN8P2706A•SN8P2706A (SN8P1706升级版)–程式存储器容量4K*16bit / 随机存储器容量256 Bytes –8 通道12-Bit 模数转换器–1 通道7-Bit 数模转换器–三个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC0/TC1 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–高速同步串行通信口(SIO)–高度抗交流杂讯/ 静电/ 栓锁效应能力–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–封装形式: DIP40SN8P2708A•SN8P2708A (SN8P1708升级版)–程式存储器容量4K*16bit / 随机存储器容量256 Bytes–8 通道12-Bit 模数转换器–1 通道7-Bit 数模转换器–工作速度可达16 MIPS / 16 MHz Crystal–三个8-Bit 计时器•T0 : 基本计时器•TC0/TC1 : 快速脉宽调制/ 蜂鸣器输出功能–高速同步串行通信口(SIO)–高度抗交流杂讯/ 静电/ 栓锁效应能力–内置1.8V 低电压侦测/ 上电可靠复位电路–封装形式: DIP48/SSOP48/ 裸片了解上述内容后，再进一步进行评估，看看所需的产品有那些功能，怎样才能实现，大至可以分为以下几步：1，确定用什么样的电源输入，有无大电流负载及一些安规方面的要求，体积大小有无规定，采用电池供电时是否要考虑做一些省电低功耗线路2，带检测功能的产品是否用到A/D功能，有无必要用到一些精密参考源，主要针对测量电路，或是可否直接采用RC充放电线路来做检测, A/D通道转换需要一定的稳定时间，在软件设计时需要作考量。

为了保证每次AD转换的稳定与正确，最好在每次AD转换前都重新确定AD转换通道、AD转换分辨率、AD时钟源选择位，而且根据所应用场合对所取得数据进行合理的处理。

A/D转换在硬件设计方面的注意事项：信号源要尽量与A/D转换输入端接近，而且要视芯片输入阻抗添加合适的电容并入信号源输入端。

此外需保证AD转换基准电压的稳定，模拟地与数字地要分开或隔离。

3，操作时有多少个按键，能否采用跟其他I/O口复用，按键是否采用唤醒功能，即采用带有唤醒功能的I/O口，按键输入可否采用矩阵扫描4，输出指示能否跟输出控制I/O复用，这样可以节省I/O，但要考虑到输出电流的大小，不能影响负载的正常输出5，有无精确度要求较高的定时，用来确定采用什么样的振荡源6，复位电路的选取,I/O不够时能否采用内部复位, 芯片的上电复位时间与系统电压上升速度，外部振荡器频率、种类及外部Reset 电路造成的delay都有关联。

7，有无显示电路，是LED还是LCD，是否必要采用外挂驱动IC8， 大电流负输输出采用继电器还是可控硅,当输出为可控硅时，是否采用共地，还是直接采用光电耦合，有无用到同步信号9， 输入尽可能放在同一I/O ，输出放在同一I/O ，同时应该考虑到PCB 布线10， I/O 口内部有无上拉电阻,有些I/O 只能做单一的输入且无上拉电阻,这一点在设计中很容易给忘记！11， 对空闲口的设置，空闲口一般设定为输入上拉或输出低电平。

对ADC I/O 通道，应用P4CON 的设定，可以避免I/O 口的漏电流。

对于不同的外部硬件电路，考虑I/O 的状态设置，设定不当，会有漏电流，特别 注意上拉电阻的正确设定，若 I/O 在 outputlow level, 又将pull-up enable 会造成漏电, 例如: VDD=5V 会有约 5V / 100K = 50uA 漏电.输入部分电路的设计按键部分硬件电路部分应用实例 普通独立按键：图中S1、S2、S3为常用的三种按键，其中S3接在U1第4脚为低电平触发脚有效，因为U1第4脚内部没有上拉电阻，所以得在U1第4脚外面接一上拉电阻以确保在不按下按键时让U1第4脚维持在高电平状态，采用S2接法时，为高电平触发有效，因这颗IC 内部没有下拉电阻，所以得在U1第4脚外面接一下拉电阻以确保在不按下按键时让U1第4脚维持在低电平状态，S1因Ic 内部有上拉电阻，则不要外加器件。