C8051F064單片機在遠端測控裝置中的應用
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本文介紹了C8051F系列單片機在遠端測控裝置中的應用，給出了整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括硬件配置和系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)成，對一些技術問題也做出了詳盡的說明。
一 系統(tǒng)簡介
遠端測控裝置是一種現(xiàn)場可編程的控制器，它能完成數(shù)據(jù)的采集控制，而通過遠程通信的方式(如電臺、CDMA、撥號等)將數(shù)據(jù)上傳至中心站或接收中心站的遙控指令。它往往被安裝在比較分散、環(huán)境比較惡劣、無電源保障(經(jīng)常斷電或使用太陽能)且無人值守的地方，因此它運行的可靠性和功耗就顯得尤為重要了。C8051F單片機的工業(yè)級工作溫度(-40℃~+84℃)、低電壓、低功耗、自帶看門狗和多復位源等特點滿足了此系統(tǒng)的要求。
基于此系統(tǒng)的定位，選用C8051F064做主控部分，C8051F236做從屬部分。系統(tǒng)要求具有輸入/輸出點可靈活配置、多通信端口、可現(xiàn)場修改配置等性能。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)采用220VAC或24VDC供電，主單元功耗3.3W，每個從單元功耗2.2W，最多可以擴展8個從單元。
二 主單元結(jié)構(gòu)
主單元結(jié)構(gòu)如圖2所示，根據(jù)系統(tǒng)的特點將C8051F064的功能做如下配置：
存儲器
C8051F064內(nèi)部自帶4352字節(jié)RAM和128字節(jié)的Flash，由于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的實時性要求不高且采用遠程通信方式，為了降低功耗，往往將大量數(shù)據(jù)緩存，在一定的時間集中發(fā)送，所以需要比較大的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，利用外部數(shù)據(jù)和地址總線可以擴展32KB的RAM。另外，作為現(xiàn)場可編程設備，需要設定大量的參數(shù)，而這些參數(shù)都需要掉電保持，所以，除了使用單片機內(nèi)部的128字節(jié)的非易失RAM之外，還擴展了一個8KB的E2PROM.
地址和數(shù)據(jù)總線的利用
地址和數(shù)據(jù)總線采用復用的方式，C8051F064支持64KB的外部存儲空間，擴展RAM為32KB，所以，剩下地址線A15是空余的，利用A15和其他低位的數(shù)據(jù)線，用與非門就可以構(gòu)成片選信號，用來選擇總線上的設備。在總線上還外掛了一個實時時鐘，用來作為系統(tǒng)的時間標志，由于此芯片內(nèi)帶有電池保持的RAM，對于頻繁操作且需要保持的數(shù)據(jù)就可以存在此處，這樣可以避免內(nèi)部非易失RAM和E2PROM的復雜操作。另外，現(xiàn)場的數(shù)字I/O也可以用總線和片選經(jīng)光電隔離構(gòu)成，這樣可以大量縮減單片機的引腳。
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