文档介绍：基于M68HC08 MCU的数据采集系统的设计与实现
王宜怀林福裕
(苏州大学计算机工程系,苏州,215006)(福建省南平水力发电设备厂南平 353001)
摘要:本文以数据采集系统为例,提出了一个基于Motorola M68HC08系列MCU的系统设计方法。给出了基于MC68HC908GP32单片机的高位A/D转换扩展电路设计与编程方法,同时讨论了该数据采集系统MCU方的编程框架及微机方的编程要点,具有一定的通用性。
关键词:M68HC08系列MCU,SPI,A/D转换,数据采集系统
1 引言
根据Dataquest统计,,占世界市场份额的17%,,%,是世界上MCU的最大供应商。Motorola公司继M68HC05系列单片机之后,又推出了新一代8位单片机M68HC08系列,在该系列中,许多新技术、新工艺被采用,因而具有更高的性能价格比。目前,该公司正在与国内大学合作,积极进行该系列的教学、研发与推广工作。相信在未来若干年内,该系列将对我国的单片机应用产生良好的推动作用。Motorola公司设在天津的芯片生产基地与设在苏州的芯片设计中心也将对Motorola的新系列MCU在中国的推广产生积极的影响。鉴于M68HC08系列MCU将在我国推广应用,探讨该系列MCU的外围接口电路设计与编程方法具有重要意义。本文利用M68HC08系列MCU设计一个高位多路数据采集系统,着重讨论M68HC08系列MCU与高位A/D转换芯片的接口问题,研究其基本编程方法,。
2 高位A/D转换扩展电路设计
MC68HC908GP32
PTC0
MISO
MOSI
SPSCK
PTC1
PTC2
TLC2543(第0片)
AIN0
∶
DATA OUT ∶
DATA INPUT ∶
I/O CLOCK AIN10
模拟量输入
∶
∶
∶
TLC2543(第1片)
AIN0
∶
DATA OUT ∶
DATA INPUT ∶
I/O CLOCK AIN10
∶
∶
∶
TLC2543(第2片)
AIN0
∶
DATA OUT ∶
DATA INPUT ∶
I/O CLOCK AIN10
∶
∶
∶
图1 高位多路A/D转换数据采集系统
MAX232CPE
电源系统
晶振系统
复位电路
RS-232
主控微机
MC68HC908GP32单片机是M68HC08系列单片机中通用型单片机之一,目前国内大学根据Motorola公司的建议,首先以该型号为M68HC08系列的应用实例进行推广工作。我们的教学、研究及开发以此为蓝本。从数据采集角度来说,GP32单片机本身具有8路8位A/D转换,在实际应用中需要用到更高位数、更多路数的A/D转换必须进行扩展。GP32单片机具有串行外设接口SPI(Serial Peripheral Interface),利用它可以实现MCU与具有SPI接口能力的芯片直接接口,从而进行外设扩展。图1给出了基于SPI的一种数据采集系统的硬件电路设计。其中TLC2543芯片是美国德州仪器公司(TE