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工作頻率可動態(tài)調整的單片機系統(tǒng)設計
摘要:介紹一種采用可編程CMOS頻率合成器DS1077設計的單片機系統(tǒng),使單片機能根據環(huán)境需要動態(tài)調整系統(tǒng)的工作頻率,既能滿足系統(tǒng)求的實時處理能力,又盡可能地降低系統(tǒng)的耗電量及引起的電磁干擾。同時還討論了系統(tǒng)改變工作頻率后對RS232串行通訊的影響以及解決辦法確保該系統(tǒng)在不的工作頻率下仍能正常進行RS232串行通信。這種單片機系統(tǒng)的變頻設計提高了系統(tǒng)的適用范圍和兼容性,使系統(tǒng)設計更加靈活。關鍵詞:可編程CMOS頻率合成器 串行通訊 動態(tài)編程 DS1077
在單片機系統(tǒng)中,總希望單片機能夠工作于最大頻率,以提高系統(tǒng)的實時處理能力。但單片機系統(tǒng)工作頻率越高,其耗電量及引起的電磁干擾也就越大,并且單片機工作頻率的選擇直接影響到RS232串行通訊。特別是在51單片機系統(tǒng)中,RS232串行通訊的使用往往決定了系統(tǒng)時鐘選用,這使得在設計單片機系統(tǒng)時的靈活性大大降低。在很多情況下,希望設計出一個工作頻率可根據任務的輕得實時改變,并且能夠在各種工作頻率下進行RS232串行通訊的單片機系統(tǒng),它既能滿足單片機的實時處理要求,又有利于降低系統(tǒng)的耗電量和電磁干擾。采用可編程CMOS頻率合成器DS1077后,設計這種系統(tǒng)變得簡單了。
1 可編程CMOS頻率合成器DS1077
1.1 DS1077的引腳及其功能
DS1077是一個具有兩種同步輸出的單片機固定頻率合成器。它不需要外接任何元件即可工作,允許通過二線串行接口頻率合成器進行動態(tài)編程。DS1077的輸出頻率范圍寬(8kHz~133MHz),且在整個溫度和電壓變化范圍內輸出頻率偏差小于1%。DS1077既可作為由控制器編程的兩路同步頻率合成器使用,也可以當作固定頻率振蕩器使用?刂破骺赏ㄟ^編程片上的兩個預標定器和一個除法器來調整兩路同步輸出頻率。工作模式和輸出頻率的設定值存儲于片上EEPROM中。每次上電時,存儲于EEPROM中的值自動彈出到各個寄存器中,使DS1077工作于以前設定的初始狀態(tài)。
引腳功能:
SCL:串行時鐘輸入線(用于編程);
SDA:串行數據輸入、輸出線(用于編程);
CTR1:控制OUT1輸出允許或芯片掉電模式的多功能引腳;
CRT0:控制OUT0輸出允許、芯片掉電模式或MUX選擇的多功能引腳;
OUT1:參考頻率輸出引腳;
OUT0:主振蕩頻率輸出引腳。
1.2 DS1077內部框圖如圖及工作原理
DS1077內部框圖如圖1所示。主要由內部主振蕩器、2個預定標器、1個可編程除法器和3個控制寄存器四大部分組成。主振蕩器產生的時鐘信號MCLK既可直接輸出到OUT0,也可以經過P0預定標器分頻后輸出OUT0。另外時鐘信號MCLK經過P1預定標器分頻后要么直
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