摘要：MSC1210是美國(guó)TI 公司生產(chǎn)的24位Δ-ΣA/D轉(zhuǎn)換的51兼容單片機(jī)。文章介紹了MSC1210的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，并給出了在CSR電源控制系統(tǒng)中的硬件電路和軟件程序。 
關(guān)鍵詞：MSC1210；  模數(shù)轉(zhuǎn)換器；  電源；控制系統(tǒng)

引言

    MSC1210美國(guó)德州儀器公司（TI）生產(chǎn)的高集成混合信號(hào)處理器件。它集成了一個(gè)增強(qiáng)型8051內(nèi)核，8路24位高精度Δ-ΣA/D轉(zhuǎn)換，21個(gè)中斷源，16位PWM，全雙工UART（并兼容有SPI功能），32K字節(jié)FLASH，片內(nèi)SRAM可達(dá)1.2K字節(jié)。MSC1210具有高的模擬和數(shù)字集成度,體積小,測(cè)量精度高,應(yīng)用靈活等特點(diǎn),因而該芯片可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制過(guò)程、智能發(fā)射機(jī)、智能傳感器等領(lǐng)域。

1 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(shù)字、閃速存儲(chǔ)器于一體的高性能微控制系統(tǒng)。其應(yīng)用范圍十分廣泛。使用增強(qiáng)的數(shù)字處理內(nèi)核和高速閃存并帶有高性能模擬和外圍部件，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的系統(tǒng)性能。MSC1210包含閃存、片內(nèi)SFR、SRAM、閃存、暫存和Boot ROM。其存儲(chǔ)器在物理結(jié)構(gòu)上有四個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)、片外程序存儲(chǔ)器，片內(nèi)、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。由不同的尋址指令對(duì)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(shù)據(jù)段可以重疊。程序存儲(chǔ)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(qū)，這通常用來(lái)查找表格。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)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(duì)64KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀取。當(dāng)片內(nèi)存儲(chǔ)器使能時(shí)，片內(nèi)范圍的操作將對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)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(chǔ)器。用戶可以靈活配置程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的大小。分區(qū)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。在用戶應(yīng)用模式下，程序和數(shù)據(jù)Flash存儲(chǔ)空間都可讀可寫。

2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    國(guó)家"九五"重大科學(xué)工程HIRFL-CSR(蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán))電源控制系統(tǒng)的主要功能是通過(guò)電源與計(jì)算機(jī)的通信模塊完成與中央控制中心的信息交換，接收遠(yuǎn)程控制中心的各種監(jiān)測(cè)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(tǒng)通信模塊的設(shè)計(jì)是組建開(kāi)關(guān)電源控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，所設(shè)計(jì)的通信模塊與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與電源的主從總線1∶N（本系統(tǒng)N=26）通信方式，并且采用了RS232C和RS485雙串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)接口。計(jì)算機(jī)通過(guò)該通信模塊可以實(shí)時(shí)對(duì)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(fù)位，電源極性轉(zhuǎn)換，讀電源當(dāng)前狀態(tài)，單讀電源當(dāng)前電流值，多讀電源當(dāng)前電流值，寫電源電流值等指令操作。實(shí)時(shí)獲取電源好，負(fù)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(yàn)信息。

3軟件設(shè)計(jì)

    軟件設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)是Keil公司的Keil C7.0. 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)微控制器MSC1210Y5進(jìn)行命令操作，應(yīng)用 C1210語(yǔ)言編寫的CSR電源控制系統(tǒng)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(shù)據(jù)
    RI = 0;                          file://清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志位   
    if(!(cmd_err==0&&cmd_finish==1&&addr_ok==1)){
    switch (c)  {                    file://處理數(shù)據(jù)
··· ···}

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
}

4  結(jié)語(yǔ)

    美國(guó)TI公司的帶24位A/D轉(zhuǎn)換的51內(nèi)核混合信號(hào)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(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)非常高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的運(yùn)行表明，該電源控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定，較好地完成了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和顯示任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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