系统集成答辩文档

1、一、设计任务和要求：用C8051F02弹片机完成16路信号源的输出，并通过单片机内 部A/D转换器进行输出信号源的反馈采样，最后通过异步串行接口（UART将采样结果输出，如图1所示。UARTD/A 和I/O 端 口多路_L-H-模拟开关16路信号调理16路信号输出16位A/D输出跟随C8051F02016路 信 号 调 理16路选一开关图1、多路信号源系统框图二、课题的具体工作内容1、基本技术要求利用C8051单片机将波形量化数据放置于内部 ROM通过内部D/A 产生信号以及I/O端口控制多路模拟开关，同时生成 16路信号源， 注意信号源调理电路中采保部分的选值，并给出理论计算结果。反馈回采部

2、分采用单片机的16位高精度A/D转换器，采样频率自定（要 求给出理论计算值），并通过UARTg口将采样值送出，按9600bps的 波特率发出（接收对象可以是计算机或其它）。基本要求：根据任务书要求，写出方案设计报告，绘制原理图与PCEB图，编写单片机程序代码发挥部分：根据单片机程序代码，给出调试仿真结果，并在计算 机中演示。2 、单片机部分单片机选用C8051F020是完全集成的混合信号系统级 MCUK 片，具有64个数字I/O弓脚；具有12位100kps的8通道ADC带 PG序口多路模拟开关 ；具有2个12位DAC具有可编程数据更新方 式；64K可在系统编程的FLAS时储器；4352字节的片

3、内RAM可寻 址64K字节地址空间的数据存储器接口： 2个UAR伸行接口。基于 以上优良特性，故选用该单片机。单片机具有上电复位、掉电复位、外部复位、软件强制复位等多 种复位方式。在应用中外部复位方式得到广泛应用。外部 /RST引脚 提供使用外部电路使单片机强制复位的手段。在外部 /RST引脚加一 个低电平有效信号，将使单片机复位，最好提供一个外部上拉，或对 RST5 I脚去耦以防止噪声引起复位。心一对Q N心，N MWTlfnr-Lrll - BT7I43 lrTll g1 丁 “?rTlrIIL一- - - - -K.- -. -1- - *-1* z .*- - .!- - - - -

4、- - - - - - KJU片人的；AM*M WI MG AH- JLDir 2 AClD.T: 422 D： F 2 ase:k q : j-a - mj no xsd&rs HTW-一VIfi 4a 科; Ml 罚: 牌J WiAZM 心小WUhTXW IX ?3 3 AZ1D F31 A22tr.M2 g d p)F E-KLFtcl:父 Imd/uiM *门卜由冲Frchior E.WHIG 或 =，l，旦之H c &= :三HE -EE K 一亡dKN grrw e Sa - 1 QfeE E3 一: SB 一xw 工 二 n iEAl rati =2口mxuj百 詈Z史2JW三M

5、 srCM宅 2m Frfcwm K匚？m足E 足-sW1A u m CM : ih-nclTHkr rT* E IdMU更E i mhfltrnME !: 之EEiw 二-r=MM 二盲 K1;1G2 L HMU.更CM百X03 rNl-r量 rwix复位电路图2.C8051F02弹片机及其外部电路2.1 下载电路C8051F020单片机具有片内JTAG边界扫描和调试电路，通过 4脚JTAG接口并使用安装在最终应用系统中的产品器件就可以进行非 侵入式全速的在系统调试VCC-3 3DGNIDRL5 VCC-3.3 q-TTMSTDIPlTCKTUOJTAG2.2 电平转换电路通过MAX232K

6、片实现232电平与TTL电平的转换，以完成单片 机与主机之间的通信。3 .系统电源设计部分系统中电源电路的稳定性具有重要作用，电源电路是系统正常运转的基本要求。在该系统采用12V可充电锂电池进行供电。通过 LM-1117芯片将5V转为3.3V使单片机可在3.3V电压下稳定工作。此外系统还需要通过MC34063芯片提供正负12V的电源对采样保持电路以及放大电 路进行供电。DGNDVCCW U2 VCG33JC A GND OUT -1IlQuFLM1117-33上C7 &FDGNDDGNDVCC12 n1312 5节 C 日dcKdvrri2vrc-VCCl；1aOc N七IN3ci8二 MVC

7、C-5IkFIX OUTGND CO5下dFDGNL)电源部分DOT4 .多路模拟开关部分多路模拟开关采用 CD4067。CD4067为CMOS16选1双向模拟开关，可用于数字传输、信号分时处理、多路巡回监测电路中，与单片机I/O端口连接，能很方便的实现生产测控。 也可与其他CMOS电路连接成数控网络、多路分配器等，设计出多种实用电路。CD4067相当于一个单刀十六掷开关，具体接通哪一通 道,由输入地址码ABCD来决定。其真值表如图所示:DCBAIHH接通通道0000000001000100001100100001010“5，0110001110100001001010100“io”10110

8、1100011010“1311100“14”11110“15”XXXX11均不接通VCC5VCD1工 C1Q=.0/1124223322421520619718VDD| lOOuF二 810-108S9S力06109S10S6IO51010SilS5IO4IO11S12S3IO31012S13S4IO21013S14S2IO11014S15S1IOOo179161015111412131015S16A4 A0CA5 A1A2A7VBSA3A6CD4067DAOUTC11103DGND多路模拟开关电路5 、信号调理部分5.1 采样保持部分采样保持电路部分采用的是 AD781集成采样保持芯片，该芯片采 用双电源供电，S