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1 引言 MSC1210美國德州儀器公司（TI）生產(chǎn)的高集成混合信號處理器件。它集成了一個(gè)增強型8051內核，8路24位高精度Δ-ΣA/D轉換，21個(gè)中斷源，16位PWM，全雙工UART（并兼容有SPI功能），32K字節FLASH，片內SRAM可達1.2K字節。MSC1210具有高的模擬和數字集成度,體積小,測量精度高,應用靈活等特點(diǎn),因而該芯片可廣泛應用于工業(yè)控制過(guò)程、智能發(fā)射機、智能傳感器等領(lǐng)域。 2 微控制器MSC1210的工作原理 微控制器MSC1210是TI推出的一種集模擬、數字、閃速存儲器于一體的高性能微控制系統。其應用范圍十分廣泛。使用增強的數字處理內核和高速閃存并帶有高性能模擬和外圍部件，可以實(shí)現優(yōu)越的系統性能。MSC1210包含閃存、片內SFR、SRAM、閃存、暫存和Boot ROM。其存儲器在物理結構上有四個(gè)存儲空間：片內、片外程序存儲器，片內、片外數據存儲器。由不同的尋址指令對0000H～FFFFH共64KB的空間進(jìn)行尋址。 由于采用不同的尋址方式，程序段和數據段可以重疊。程序存儲器由MCU自動(dòng)讀取，也可使用指令MOVC指定所要讀取的程序區，這通常用來(lái)查找表格。數據存儲區使用指令MOVX進(jìn)行讀取，這條指令提供了多種尋址方式以指定目的地址，對64KB數據存儲器進(jìn)行讀取。當片內存儲器使能時(shí)，片內范圍的操作將對片內存儲器進(jìn)行讀取，片外范圍的操作將通過(guò)P0和P2口讀取外部存儲器。用戶(hù)可以靈活配置程序和數據存儲空間的大小。分區大小通過(guò)硬件配置位來(lái)確定，可以通過(guò)串行或并行的方式來(lái)編程確定。在用戶(hù)應用模式下，程序和數據Flash存儲空間都可讀可寫(xiě)。 3 硬件系統設計 國家"九五"重大科學(xué)工程HIRFL-CSR(蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán))電源控制系統的主要功能是通過(guò)電源與計算機的通信模塊完成與中央控制中心的信息交換，接收遠程控制中心的各種監測與遙控命令，并將電源的各種狀態(tài)信息反饋給控制中心�？刂葡到y通信模塊的設計是組建開(kāi)關(guān)電源控制系統的關(guān)鍵，所設計的通信模塊與計算機通信，實(shí)現了計算機與電源的主從總線(xiàn)1∶N（本系統N=26）通信方式，并且采用了RS232C和RS485雙串行通信總線(xiàn)標準接口。計算機通過(guò)該通信模塊可以實(shí)時(shí)對電源進(jìn)行開(kāi)關(guān)電源控制回路，開(kāi)關(guān)電源主回路，開(kāi)關(guān)電源，電源故障復位，電源極性轉換，讀電源當前狀態(tài)，單讀電源當前電流值，多讀電源當前電流值，寫(xiě)電源電流值等指令操作。實(shí)時(shí)獲取電源好，負載故障，電源冷卻水故障，輸出過(guò)流，快熔狀態(tài)，IGBT狀態(tài)，交流缺相，輸入過(guò)壓，輸入過(guò)流和電源溫度的狀態(tài)檢驗信息。 4 軟件設計 軟件設計的開(kāi)發(fā)平臺是Keil公司的Keil C7.0. 為了實(shí)現對微控制器MSC1210Y5進(jìn)行命令操作，應用 C1210語(yǔ)言編寫(xiě)的CSR電源控制系統的主要程序代碼如下。 void serial_init (void) file://串行口初始化 { PCON |=0x80; SCON = 0x52; TMOD |= 0x20; file://TH1 = 0xfe; TH1 = 0xff; TR1 = 1; IE=0x80; ES0 = 1; CON_TXD=0; } void read_cmd(char i_cmd_buf) file://讀命令操作 { } void init_I_O(void) file://初始化I/O口 { P0DDRL= 0x55; file://P0 是輸出模式 P0DDRH= 0x55; P2DDRL= 0xff; file://P2 是輸入模式 P2DDRH= 0xff; P3DDRH= 0x55; P0=0xff; P3 |=0xc0; } void init_dac_adc(void) file://初始化 DAC 和ADC { int decimation=1728; /* Timer Setup */ CKCON = 0; USEC= 10; /* ADC-Vref, SPI and Systimers */ PDCON = 0x1b; PDCON &= 0x14; SPICON = 0x06; SPITCON = 0x28; ACLK = 9; /* Set up Aux interrupt */ AIE=0x40; EAI=1 ; /* Setup ADC */ PDCON &=0x0f7; ADMUX=0x78; ADCON0=0x00; ADCON2=decimation &0xff; ADCON3=(decimation >>8)&0x07; ADCON1=0x41; AI=CLEAR; SSCON=0x00; SSCON=0xDB; } void dacout (unsigned int val) file://DAC輸出 { Sync = SET; Sync = CLEAR; SPIDATA = 0; SPIDATA = (char)(val>>8 & 0x00ff); SPIDATA = (char)(val & 0x00ff);; } serial () interrupt 4 using 2 { file://寄存器組2用于中斷 unsigned char c,i; if (RI) { // 如果接收器產(chǎn)生中斷 c = SBUF; file://讀數據 RI = 0; file://清除中斷請求標志位 if(!(cmd_err==0&&cmd_finish==1&&addr_ok==1)){ switch (c) { file://處理數據 } ADCcmd_proc() interrupt 6 using 3 file://ADC命令處理 { unsigned long sum; sum = ((unsigned long int)SUMR3 << 24) + ((unsigned long int)SUMR2 << 16) + ((unsigned long int)SUMR1 << 8) + (unsigned long int)SUMR0; adcsum[adcin_p]=(float)(sum*LSB); adcin_p++; adcin_p=adcin_p&7; AI=CLEAR; SSCON=0x00; SSCON=0xDB; file://acc shift enable, accum 16x, right shift 4 } 5 結語(yǔ) 美國TI公司的帶24位A/D轉換的51內核混合信號處理器MSC1210具有很高的性能、很高的集成度、很大的靈活性。帶可編程增益放大的24位A/D轉換器可以實(shí)現非常高精度的模數轉換。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的運行表明，該電源控制系統工作穩定，較好地完成了系統的實(shí)時(shí)監控和顯示任務(wù)。 |
