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內(nèi)嵌閃存MCU的高性能多通道24位采集系統(tǒng)ADuC845
摘要：ADuC845是ADI公司新推出的嵌有單指令周期8052閃存MCU、帶兩路24位Δ-∑A/D、雙12位D/A以及兩個(gè)靈活脈寬調(diào)制輸出的高性能24位數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)芯片。該芯片的數(shù)據(jù)處理速度達(dá)12MIPS，且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，噪聲低，非常適用于精密儀器儀表。文中詳細(xì)介紹了該芯片的功能特點(diǎn)和工作原理，給出該芯片的應(yīng)用方法。關(guān)鍵詞：ADuC845 數(shù)據(jù)采集 轉(zhuǎn)換器 存儲(chǔ)器
1 概述
ADuC845是ADI公司新推出的高性能24位數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，它內(nèi)部集成有兩個(gè)高分辨率的Δ-∑ADC、10/8通道輸入多路復(fù)用器、一個(gè)8位MCU和程序/數(shù)據(jù)閃速/電擦除存儲(chǔ)器。同時(shí)可提供62k字節(jié)的閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器，4k字節(jié)閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和2304字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。
ADuC845可通過一個(gè)片內(nèi)鎖存環(huán)PLL產(chǎn)生一個(gè)12.58MHz的高頻時(shí)鐘，以使之運(yùn)行于32kHz外部晶振。該時(shí)鐘可通過一個(gè)從MCU核心時(shí)鐘工作頻率分離的可編程時(shí)鐘發(fā)送。片內(nèi)微控制器是一個(gè)優(yōu)化的單指令周期8052閃存MCU。該MCU在保持與8051指令系統(tǒng)兼容的同時(shí)，具有12.58MIPS的性能。該芯片的兩個(gè)獨(dú)立的ADC（主ADC和輔助ADC）由一個(gè)輸入多路復(fù)用器，一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)可直接測(cè)量低幅度信號(hào)的可編程增益放大器PGA組成。主、輔ADC都采用高頻“斬波”技術(shù)來提供優(yōu)良的直流（DC）失調(diào)和失調(diào)漂移指標(biāo)，因而非常適合用于低溫漂且對(duì)噪聲抑制和抗電磁干擾能力要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。
ADuC845具有串行下載和調(diào)度模式，可通過EA引腳提供引腳競(jìng)爭(zhēng)模式，同時(shí)支持Quick Start開發(fā)系統(tǒng)和低成本的軟件和硬件工具。該芯片具有52引腳塑料四方扁平封裝（MQFP）和56引腳芯片級(jí)封裝（CSP）。
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2 ADuC845的性能特點(diǎn)
2．1 高分辨率Δ-∑ADC
*帶有2個(gè)獨(dú)立的10通道、24位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）；
*24位無失碼主ADC；
*在60Hz范圍內(nèi)有20位有效分辨率（17.4位峰-峰分辨率）；
*芯片的失調(diào)漂移為10nV/℃，增益漂移為0.5ppm/℃。
2．2 存儲(chǔ)器
*62k字節(jié)片內(nèi)閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器；
*4k字節(jié)片內(nèi)閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；
*閃速/電擦除存儲(chǔ)器可使用100年，可重復(fù)擦寫10萬次；
*有3種閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器安全模式；
*在線串行下載（無需外部硬件）；
*帶有高速用戶下載（5秒）功能；
*帶有2304字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM。
2．3 基于8051的內(nèi)核
*具有與8051兼容的指令系統(tǒng)；
*高性能單指令周期內(nèi)核；
*可使用32kHz外部晶振；
*具有片內(nèi)可編程鎖相環(huán)PLL（最高時(shí)鐘頻率12.58MHz）；
*有3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；
*有26條可編程輸入/輸出線；
*11個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)；
*雙數(shù)據(jù)指針，擴(kuò)展的11位堆棧指針。
2．4 片內(nèi)外圍設(shè)備
*內(nèi)部電源復(fù)位電路；
*12位電壓輸出DAC；
*雙16位Δ-∑DAC/PWM；
*片內(nèi)溫度傳感器；
*雙激勵(lì)電流源；
*時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器（喚醒/RTC定時(shí)器）；
*UART，I2C和SPI串行接口；
*高速波特率發(fā)生器（包括115,200）；
*看門狗定時(shí)器（WDT）；
*電源監(jiān)視器（PSM）。
2．5 電源
*可用3V和5V電壓工作；
*正常情況下為2.3mA/3.6V（核心時(shí)鐘頻率為1.57MHz）；
*掉電保持電流為20μA，可喚桓定時(shí)運(yùn)行。
3 ADuC845的引腳功能
ADuC845的引腳排列如圖1所示，其中采用56引腳封裝的管腳功能如下：
56腳（P1.0/AIN1）：上電缺省設(shè)置為AIN1模擬輸入。使用AINCON時(shí)，AIN1用作偽差分輸入；使用AIN2時(shí)，該腳用作全差分對(duì)的正向輸入。P1.0端口無數(shù)輸出驅(qū)動(dòng)器。為把其配置為數(shù)字輸入，應(yīng)把0寫至端口值。作數(shù)字輸入時(shí)，該引腳必須由外部驅(qū)動(dòng)到高電平或低電平。
1腳（P1.1/AIN2）:上電缺省設(shè)置為AIN2模擬輸入。使用AINCON時(shí)，AIN2用作偽差分輸入；使用AIN1時(shí)，用作全差分對(duì)的負(fù)向輸入。輸入同P1.0。
2腳（P1.2/AIN3/REFIN2+）：上電缺省設(shè)置為AIN3模擬輸入。使用AINCOM時(shí)，AIN3用作偽差分輸入；使用AIN4時(shí)，用作全差分對(duì)的正向輸入。數(shù)字輸入同P1.0。另外，該引腳亦可用作第二個(gè)外部差分參考輸入的正向輸入端。
3腳（P1.3/AIN4/REFIN2-）：上電缺省設(shè)置為AIN4模擬輸入。使用AINCOM時(shí)，AIN4用作偽差分輸入；使用AIN3時(shí)，用作全差分對(duì)的負(fù)向輸入。數(shù)字輸入同P1.0。另外，該引腳亦可用作第二個(gè)外部差分參考輸入的負(fù)向輸入端。
4腳（AVDD）：模擬電源。
5，6腳（AGND）：模擬地。
7腳（REFIN-）：外部差分參考輸入的負(fù)向輸入端。
8腳（REFIN+）：外部差分參考輸入的正向輸入端。
9腳（P1.4/AIN5）：上電缺省設(shè)置為AIN5模擬輸入。使用AINCOM時(shí)，AIN5用作偽差分輸入；使用AIN6時(shí)，用作全差分對(duì)的正向輸入。輸入同P1.0。
10腳（P1.5/AIN6）：上電缺省設(shè)置為AIN6模擬輸入。使用AINCOM時(shí)，AIN6用作偽差分輸入；使用AIN5時(shí)，用作差分對(duì)的負(fù)向輸入。輸入同P1.0。
11腳（P1.6/AIN7/IEXC1）：上電缺省設(shè)置為AIN7模擬輸入。使用AINCOM時(shí)，AIN7用作偽差分輸入；使用AIN8時(shí)，用作全差分對(duì)的正向輸入。該引腳可配置1~2個(gè)電流源。數(shù)字輸入同P1.0。
12腳（P1.7/AIN8/IEXC2）:上電缺省設(shè)置為AIN8模擬輸入。使用AINCOM時(shí)，AIN8用作偽差分輸入；使用AIN7時(shí)，用作全差分對(duì)的負(fù)向輸入。該引腳可配置1~2個(gè)電流源。數(shù)字輸入同P1.0。
13腳（AINCOM/DAC）：若選定相關(guān)的偽差分輸入，則所有的模擬輸入必須參考此引腳。該引腳亦可作為DAC的輸出引腳之一。
14腳（DAC）：若DAC使能，則該引腳輸出DAC電壓。
15腳（AIN9）：使用AINCOM時(shí)，AIN9用作偽差分輸入；使用AIN10時(shí)，用作全差分對(duì)的正向輸入。
16腳（AIN10）：使用AINCOM時(shí)，AIN10用作偽差分輸入；使用AIN9時(shí)，用作全差分對(duì)的負(fù)向輸入。
17腳（RESET）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，該引腳上長達(dá)16個(gè)主時(shí)鐘周期的高電平半使器件復(fù)位。
18~21，24~27腳（P3.0~P3.7）：P3口是具有內(nèi)部上拉電阻的雙向口。當(dāng)寫1的端口3被內(nèi)部上拉至高電平時(shí)，它們可用作輸入。由于有內(nèi)部上拉電阻，被外部拉至低電平的端口3引腳將提供電流。當(dāng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)0-1的輸出轉(zhuǎn)換時(shí)，上拉功能將被激活并持續(xù)2個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的指令循環(huán)。
18腳（P3.0/RED）:UART串行口接收數(shù)據(jù)。
19腳（P3.1/TXD）:UART串行口發(fā)送數(shù)據(jù)。
20腳（P3.2/INT0）：外部中斷0，此引腳也可用作選通門，控制定時(shí)器0的輸入。
21腳（P3.3/INT1）:外部中斷0，此引腳也可用作選通門，控制定時(shí)器1的輸入。
24腳（P3.4/T0）：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0輸入。
25腳（P3.5/T1）:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1輸入。
26腳（P3.6/WR）:寫控制信號(hào)。把來自P0口的數(shù)據(jù)字節(jié)鎖存入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
27腳（P3.7/RD）:讀控制信號(hào)。將外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀到P0口。
22，36，51腳（DVDD）：數(shù)字電源。
23，37，38腳（DGND）：數(shù)字地。
28腳（SCLK）：I2C串行接口時(shí)鐘。作輸入口使用時(shí)，除輸出邏輯低電平外，該引腳為施密特觸發(fā)輸入，且存在一個(gè)弱的內(nèi)部上拉。此引腳亦可作為數(shù)字輸出口使用，通常由軟件控制。
29腳（SDATA）：I2C串行數(shù)據(jù)輸入口。作為輸入口時(shí)，該引腳有一個(gè)弱的內(nèi)部上拉出現(xiàn)，除非它輸出邏輯低電平。
30~33，39~42（P2.0~P2.7）：P2口是具有內(nèi)部上拉電阻的雙向口。當(dāng)寫1的端口2被內(nèi)部上拉電阻拉至高電平時(shí)，這些引腳可用作輸入。由于內(nèi)部上拉電阻，被外部拉至低電平的端口2引腳將提供電流。在訪問24位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的過程中P2口發(fā)出中和高地址字節(jié)。
30腳（P2.0/SCLOCK）:SPI串行接口時(shí)鐘。作輸入口使用時(shí)，除輸出邏輯低電平外，該引腳為施密特觸發(fā)輸入，且存在一個(gè)弱的內(nèi)部上拉。
31腳（P2.1/MOSI）：用于SPI接口的SPI主輸出/從輸入數(shù)據(jù)I/O引腳。
32腳（P2.3/SS/T2）:SPI接口的從屬選擇輸入，該引腳有一個(gè)弱的上拉作用。該引腳能給定時(shí)器2提供時(shí)鐘輸入，此項(xiàng)功能啟動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)器2增加墳數(shù)以響應(yīng)T2輸入引腳出現(xiàn)的負(fù)跳變。
39腳（P2.4/T2EX）：用于向定時(shí)器2提供控制輸入。此項(xiàng)功能啟動(dòng)時(shí)，此引腳上出現(xiàn)的負(fù)跳變將使定時(shí)器2捕獲或重載。
40腳（P2.5/PWM0）:若PWM使能，則該引腳輸出PWM0。
41腳（P2.6/PWM1）:若PWM使能，則該引腳輸出PWM1。
42腳(P2.7/PWMCLK)：若PWM使能，則該引腳提供外部PWM時(shí)鐘。
34腳（XTAL1）：晶振反相器輸入。
35腳（XTAL2）：晶振反相器輸出。
43腳（EA）：外部訪問使能，邏輯輸入。當(dāng)保持高電平時(shí)，此輸入使能器件從地址為0000H~F7FFH的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器內(nèi)取回代碼。ADuC845無外部程序存儲(chǔ)器訪問功能。為了確定代碼執(zhí)行模式，該引腳在外部復(fù)位結(jié)束時(shí)起作用，或?qū)⑵渥鳛槠骷娫粗芷诘囊徊糠帧?/p>
44腳（PSEN）：程序存儲(chǔ)使能引腳，邏輯輸出。除了在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問期間外，該腳每6個(gè)時(shí)鐘周期有效一次。而在內(nèi)部程序執(zhí)行期間，此引腳保持高電平。當(dāng)該引腳通過上電復(fù)位電阻或作為器件電源周期的一部分被拉至低電平時(shí)，PSEN引腳也可用作使能下載模式。
45腳（ALE）：地址鎖存使能，邏輯輸出。在外部存儲(chǔ)器訪問期間，此輸出用于把地址的低字節(jié)（適于24位數(shù)據(jù)地址空間訪問的頁字節(jié)）鎖存在外部存儲(chǔ)器。除了在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器訪問期間，它每6個(gè)時(shí)鐘周期被激活一次。通過設(shè)置PCON SFR的PCON.4位，可禁止此引腳工作。
46~49，52~55腳（P0.0~P0.7）：P0口是8位漏極開路雙向I/O端口。寫1的端口0引腳懸空，在此狀態(tài)下可用作高阻抗輸入。驅(qū)動(dòng)外部邏輯高電平時(shí)，需在此端口接一個(gè)外部上拉電阻。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，P0口也是多路復(fù)用的低位地址和數(shù)據(jù)總線。
4 ADuC845的結(jié)構(gòu)原理
ADuC845是高度集成的24位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該芯片主要由兩個(gè)多通道且皆可達(dá)到24位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器、雙D/A轉(zhuǎn)換器以及一個(gè)8位可編程微控制器組成，其內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)如圖2所法。此外，ADuC845還內(nèi)嵌一個(gè)單指令周期的8052閃存MCU，其片內(nèi)獨(dú)立的數(shù)據(jù)閃存可提供更加安全的非易失性讀寫功能。
4．1 ADC電路
ADuC845內(nèi)含兩個(gè)10通道（MQFP封裝為0通道）24位Δ-∑ADC（主通道和輔助通道）、一個(gè)片內(nèi)可編程增益放大器和一個(gè)用于測(cè)量寬動(dòng)態(tài)范圍的低頻信號(hào)數(shù)字濾波器。它可被設(shè)置成4/5個(gè)全差分輸入通道或8/10個(gè)偽差分通道。主通道具有緩沖器和內(nèi)部緩沖禁止功能。緩沖輸入通道意味著這部分電路可處理較高內(nèi)阻的信號(hào)源，而且可在輸入通道前加入模擬RC濾波器（以便濾波噪聲和降低射頻干擾）。主通道輸入范圍為±20mV~±2.56之間可分為8檔，使用時(shí)可任選一檔。這些通道用于轉(zhuǎn)換直接來自傳感器的信號(hào)，且沒有外部信號(hào)條件要求。內(nèi)部緩沖禁止時(shí)，可以采用外部緩沖。當(dāng)內(nèi)部緩沖器使能時(shí)，必須對(duì)負(fù)輸入通道進(jìn)行100mV的補(bǔ)償，以解決緩沖器內(nèi)共模輸入范圍有限的問題。輔助通道用于接收輔助信號(hào)的輸入，此通道無緩沖器，只有一個(gè)固定有±2.56V的增益范圍。
由于ADuC845的兩個(gè)A/D通道都采用Δ-∑轉(zhuǎn)換技術(shù)，因而可實(shí)現(xiàn)24位無失碼的優(yōu)良性能。器件工作時(shí)，先由Δ-∑調(diào)制器將輸入采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖串，脈沖串的工作周期包含了數(shù)字信息。然后采用Sinc3可編程低通濾波器對(duì)調(diào)制器的輸出數(shù)據(jù)流進(jìn)行10中抽1，以得到按可編程數(shù)據(jù)輸出率從5.35Hz~105.03Hz給出的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。ADuC845對(duì)調(diào)制器信號(hào)流有抽取使能和抽取禁止兩種操作模式。ADCMODE寄存器內(nèi)的CHOP位控制抽取操作的使能和禁止。
AD通道的設(shè)置和控制是通過專用寄存器塊（SFR）中的一組寄存器來實(shí)現(xiàn)的。其名
稱以及功能如下：
ADCSTAT：狀態(tài)寄存器。保持主通道和輔助通道的一般狀態(tài)，包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒、校準(zhǔn)狀態(tài)和一些出錯(cuò)信號(hào)。
ADCMODE：模式寄存器�？刂浦魍ǖ篮洼o助通道的操作模式。
ADC0CON1：主通道控制寄存器1。控制主通道的配置，包括主通道的緩沖器、單極和雙極譯碼以及模數(shù)轉(zhuǎn)換通道的范圍配置等。
ADC0CON2：主通道控制寄存器2。用于控制主通道的配置。
ADC1CON：輔助通道控制寄存器。控制輔助通道的配置，包括輔助通道的參考選擇、通道選擇及單極和雙極譯碼。
SF：數(shù)字濾波器寄存器。通過調(diào)節(jié)器波器參數(shù)來控制主、輔通道數(shù)據(jù)的更新速率。
ICON：恒流源控制寄存器。允許用戶控制片內(nèi)不同的恒流源。
ADC0L/M/H：用于存放主通道的24位轉(zhuǎn)換結(jié)果；
ADC1L/H：用于存放輔助通道的24位轉(zhuǎn)換結(jié)果。
OF0L/M/H：用于存放主通道偏移校準(zhǔn)系數(shù)；
OF1L/H：用于存放輔助通道偏移校準(zhǔn)系數(shù)；
GN0L/M/H：用于存放主通道增益校準(zhǔn)系數(shù)。
GN1LH：用于存放輔助通道增益校準(zhǔn)系數(shù)。
4．2 ADuC845中的存儲(chǔ)器
ADuC845為設(shè)計(jì)者提供了2個(gè)閃速/電擦除存儲(chǔ)器陣列，即片內(nèi)62kB閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器和片內(nèi)4kB閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并具有256B通用RAM及2kB內(nèi)部XRAM。
a.閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器
ADuC845包含一個(gè)64k字節(jié)閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器。其中低62k字節(jié)供用戶使用，可用作程序存儲(chǔ)器或附加NV數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高2k字節(jié)包含一個(gè)水久嵌入的固件，允許在線串行下載、串行調(diào)試和非嵌入性單引腳競(jìng)爭(zhēng)。此固件也包含一個(gè)上電配置程序，該程序?qū)⒐S標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)下載到各種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)內(nèi)，如ADC、溫度傳感器、電流源等。這2k字節(jié)的固件隱藏在用戶代碼中，若對(duì)此空間進(jìn)行讀操作的結(jié)果為0，則用戶代碼出現(xiàn)NOP指令。在上電或硬件復(fù)位過程中，當(dāng)EA引腳接至高電平時(shí)，存儲(chǔ)器默認(rèn)從內(nèi)部62kB的內(nèi)速/電擦除程序空間都代碼的執(zhí)行變得容易，無需任何外部分離的ROM器件。程序存儲(chǔ)器可使用串行下載模式、常規(guī)的第三方提供的存儲(chǔ)器編程器或用戶在用戶下載模式中定義的協(xié)議進(jìn)行在線編程。正常模式下，可用兩種方式編程，即：
（1）串行下載（在線編程）
ADuC845可方便地通過標(biāo)準(zhǔn)UART串行口下載程序代碼。如果PSEN引腳通過外部1kΩ下拉電阻被拉至低電平，則在復(fù)位和上電后，ADuC845可進(jìn)入串行下載模式。一旦處于此模式，隱藏的嵌入式下載內(nèi)核開始工作，用戶可以把代碼下載到程序存儲(chǔ)器，同時(shí)器件仍位于其目標(biāo)應(yīng)用硬件中。PC串行下載的可執(zhí)行程序是作為ADuC845 QiuckStart開發(fā)系統(tǒng)的一部分提供的。
（2）并行編程
并行編程模式與常規(guī)的第三方閃速或EEPROM器件編程完全兼容。在此模式下，P0和P2口用作外部地址總線接口，P3口用作外部數(shù)據(jù)總線接口。P1.0用作寫使能選通，P1.1~P1.4端口用作通用配置口，在并行編程期間，它可伙各種編程和擦除操作進(jìn)行配置。
ADuC845具有片內(nèi)加密特性，可提供三種安全模式。這些模式可被獨(dú)立激活，以防止程序存儲(chǔ)空間被自由讀取。三種安全模式如下：
*加鎖模式
該模式可鎖存代碼存儲(chǔ)器，禁止程序存儲(chǔ)器的并行編程，但允許在并行模式下下對(duì)此存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作，或者通過外部存儲(chǔ)器的MOVC命令對(duì)其進(jìn)行讀操作。在串行下載或并行編程模式下，通過啟動(dòng)“擦除代碼及數(shù)據(jù)”命令使此模式無效。
*加密模式
該模式能鎖存代碼存儲(chǔ)器，禁止程序存儲(chǔ)器的并行編程，且不允許在并行模式下讀/校驗(yàn)程序存儲(chǔ)器或通過外部存儲(chǔ)器的MOVC命令對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作。在串行下載或并行編程模式下，通過啟動(dòng)“擦除代碼及數(shù)據(jù)”命令可使此模式無效。
*串行安全模式
該模式禁止串行下載代碼。如果串行安全模式被激活，且試圖將存儲(chǔ)器在PSEN引腳為低電平時(shí)復(fù)位到串行下載模式，則存儲(chǔ)器將此復(fù)位僅看作正常復(fù)位，因此，它將不會(huì)進(jìn)入串行下載模式，而僅執(zhí)行一個(gè)正常復(fù)位程序。在并行編程模式下，使用“擦除代碼和數(shù)據(jù)”命令時(shí)，此模式無效。
b.閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量為4kB，它被配置為1024頁，每頁4個(gè)字節(jié)。它和其它外圍設(shè)備一樣，可通過是映射到SFR空間的寄存器組與此存儲(chǔ)器空間相接。4個(gè)數(shù)據(jù)寄存器組（EDATA1~EDATA4）用于保存4B頁數(shù)據(jù)。頁尋址是通過EADRH和EADRL兩個(gè)寄存器實(shí)現(xiàn)的。ECON是一個(gè)8位控制寄存器，這可寫入9個(gè)閃速/電擦除存儲(chǔ)器訪問命令之一，以使能各種讀、寫、擦除和校驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>
此存儲(chǔ)器可用作通用非易
失性緩存區(qū)，分別是高128RAM和低128B RAM。低128B RAM可通過直接或間接尋址訪問，而高128B RAM只能通過間接尋址訪問，原因在于它與只能通過直接尋址訪問的SFR共用同一地址空間。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低128字節(jié)映射中，最低的32字節(jié)分為4個(gè)區(qū)，每區(qū)含8個(gè)寄存器，編號(hào)為R0~R7。寄存器區(qū)分緊接的16字節(jié)（128位）構(gòu)成了位可尋址的存儲(chǔ)器空間塊，位地址00H~07H。堆�？晌挥趦�(nèi)部存儲(chǔ)器地址空間的任一位置，其深度可擴(kuò)展到2048字節(jié)。復(fù)位初始化堆棧指針到07H。由于裝載堆棧前訪問或壓入地址已加1的SP，因此，裝載堆棧從08H開始，即從R0寄存器開始。若使用不止一個(gè)寄存器塊，則堆棧指針必須被初始化到RAM區(qū)而不是用于數(shù)據(jù)保存。
d.內(nèi)部XRAM
ADuC845包含一個(gè)2k字節(jié)的片內(nèi)擴(kuò)展數(shù)字存儲(chǔ)器。此存儲(chǔ)器通過MOVX指令訪問。若CFG845.0位被置位，則2k字節(jié)的內(nèi)部XRAM被映射到2k字節(jié)外部地址空間的底部，否則半對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問，其方式就和標(biāo)準(zhǔn)8051一樣。一旦24位DPTR溢出0007FFH，此時(shí)即便CFG845.0位被置位，系統(tǒng)仍可外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問。當(dāng)訪問內(nèi)部XARM時(shí)，P0、P2引腳及RD、WR選通在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)8051 MOVX指令執(zhí)行時(shí)將不被輸出，這就允許應(yīng)用將這些引腳用作標(biāo)準(zhǔn)I/O。內(nèi)部XRAM的高1792字節(jié)配置為外擴(kuò)的11位堆棧指地。缺省設(shè)置時(shí)，堆棧的操作同8052一樣，還通用RAM內(nèi)從FF到00H翻轉(zhuǎn)。但在ADuC845上，通過設(shè)置CFG845.7可以使能11位的外擴(kuò)堆棧指針，這種情況下，堆棧將在RAM內(nèi)的FFH到XRAM內(nèi)的0100H之間翻轉(zhuǎn)。
4．3 串行I/O口
ADuC845具有三種串行輸入/輸出接口：通用串行異步接口、串行外設(shè)接口（SPI）和I2C串行接口。這里僅介紹后兩種。
（1） SPI串行接口
ADuC845片內(nèi)集成了一個(gè)完整的串行外設(shè)接口（SPI）。SPI是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同步串行接口，它允許8位數(shù)據(jù)同時(shí)同步地被發(fā)送和接收。需要注意的是，SPI引腳與P2引腳復(fù)用。只用SPE被置位時(shí)，復(fù)用的引腳才具有SPI功能。否則，隨著SPI被清零，這些引腳將保持標(biāo)準(zhǔn)的P2口功能。該系統(tǒng)可配置為主、從兩種操作，并由標(biāo)準(zhǔn)的4引腳組成：
SCLOCK：主機(jī)的串行時(shí)鐘線，通過MOSI和MISO數(shù)據(jù)線同步傳輸和接收數(shù)據(jù)。每個(gè)SCLOCK周期傳輸和接收一個(gè)單數(shù)據(jù)位。發(fā)送/接收1B的數(shù)據(jù)需要8個(gè)SCLOCK周期。SCLOCK引腳在主模式下配置為輸出，在從模式下配置為輸入。主模式下，時(shí)鐘的波特率、極性和相位可由SPICON來設(shè)置。
MISO：主機(jī)輸入/從機(jī)輸出引腳。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將主機(jī)的MISO端口與從機(jī)的MISO端口相連以進(jìn)行高位在前的數(shù)據(jù)交換。
MOSI：主機(jī)輸出/從機(jī)輸入引腳。主機(jī)的MISO應(yīng)與從機(jī)的MISO相連以進(jìn)行高位在前的數(shù)據(jù)交換。
MOSI：主機(jī)輸出/從機(jī)輸入引腳。主機(jī)的MISO應(yīng)與從機(jī)的MISO相連以進(jìn)行高位在前的數(shù)據(jù)交換。
SS：從機(jī)選擇引腳，低電平有效。當(dāng)SS引腳為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)僅在從模式下接收和發(fā)送，這允許ADuC845用于單主機(jī)、多從機(jī)的SPI配置。
（2）I2C串行接口
ADuC845支持完全的I2C串行接口。此接口可配置為軟件主操作和硬件從操作模式。I2C接口可同時(shí)用作SPI接口，它可供用戶使用且其不與芯片上使用其它I/O口復(fù)用，這就意味著ADuC845芯片片上任何其它I/O口復(fù)用，這就意味著ADuC845芯片上的I2C接口和SPI接口可同時(shí)使用。當(dāng)使用I2C接口時(shí)，由于他們都使用同一中斷程序，在有中斷產(chǎn)生時(shí)，必須查詢接口以確定是哪一個(gè)接口觸發(fā)職斷服務(wù)程序請(qǐng)求。該接口使用如下兩個(gè)引腳：
SDATA：數(shù)據(jù)I/O；
SCLK：串行時(shí)鐘；
控制I2C接口的寄存器及其功能如下：
I2CCOM：I2C控制寄存器；
I2CADD：保存一個(gè)用于I2C接口的外設(shè)地址；
I2CADD1：保存一個(gè)用于I2C接口的外設(shè)地址；
I2CDAT：傳輸數(shù)據(jù)或讀接收到的數(shù)據(jù)。訪問I2CDAT可自動(dòng)清除任一未處理的I2C中斷和I2CCON SFR中的I2CI位。在每個(gè)中斷周期內(nèi)，用戶代碼僅能訪問I2CDAT一次。
5 結(jié)束語
ADI公司的ADuC845集成了精密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、閃存和可編程微控制器，非常適合工業(yè)和儀器儀表應(yīng)用中要求精確測(cè)量寬動(dòng)態(tài)范圍低頻信號(hào)的應(yīng)用場(chǎng)合，例如智能傳感器、溫度與壓力傳感器、稱重儀、便攜式儀器、電池供電系統(tǒng)、4~20mA控制環(huán)路和病人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等。此外，該器件在主ADC和輔助ADC都采用了ADI公司的高頻“斬波”專利技術(shù)，可以提供優(yōu)良有直流（DC）失調(diào)和失調(diào)漂移指標(biāo)，故其也非常適合于低溫漂且對(duì)噪聲抑制和抗電磁干擾能力要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。
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