带24位模数转换的MSC1210单片机及其应用

文章摘要：带24位模数转换的MSC1210单片机及其应用 TI / 作者：南京航空航天大学电子中心 魏小龙 施亿平 戴祥 无论是功能，还是性能，德州仪器（TI）的MSC1210单片机都达到了混合信号处理的颠峰，它集成了一个增强型8051内核，有8路24位低功耗（4mW）Δ-∑ A/D转换；21个中断源；16位PWM；全双工UART（并兼容有SPI功能）；停止方式电流小于1μA；比标准8051内核执行速度快3倍且全兼容；片内集成32K字节FLASH，而且FLASH可定义为程序分区与数

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带24位模数转换的MSC1210单片机及其应用 TI / 作者：南京航空航天大学电子中心 魏小龙 施亿平 戴祥

无论是功能，还是性能，德州仪器（TI）的MSC1210单片机都达到了混合信号处理的颠峰，它集成了一个增强型8051内核，有8路24位低功耗（4mW）Δ-∑ A/D转换；21个中断源；16位PWM；全双工UART（并兼容有SPI功能）；停止方式电流小于1μA；比标准8051内核执行速度快3倍且全兼容；片内集成32K字节FLASH，而且FLASH可定义为程序分区与数据存储分区，给设计带来非常大的灵活性；片内SRAM也多达1.2K字节；采用TQFP64小型封装。由于具有如此高的模拟和数字集成度，对各种要求小体积、高集成度和精确测量而言，MCS1210实为理想的整合选择。图一是MSC1210的较为详细框图。

MSC1210特性介绍

模拟特性： 24位无丢失码A/D 转换，在10Hz采样频率下转换可得到22位有效转换结果，且转换噪音只有75nV，转换模块耗电<4mW； 可选缓冲输入且输入增益可调，调节范围为1~128； 片内带有精确的转换用参考电压，精度为0.2%，温漂为5ppm / ℃； 8路差分或单端输入通道； 在片偏移、增益表度，且漂移在0.02PPM/°C与0.5PPM/°C内。

数字特性： 8051完全兼容； 高速内核，每个指令周期只需4个时钟周期，在33MHz晶体驱动下，单周期指令的执行时间为121nS；双数据指针，可更加快数据传送； 高达32K FLASH存储器，FLASH存储器可分区为程序存储器与数据存储器，FLASH存储器可在系统串行编程，可加密，达1M次擦写周期，； 1280K SRAM型数据存储器； 2KB 启动ROM； 34条I/O口线； 额外的32位累加器； 3个16位定时/计数器，一个系统时钟，一个可编程看门狗定时器； 全双工UART，带DMA主、从方式SPI； 16位PWM； 多种能量控制方式，可耗电 < 1mA的空闲方式，可耗电<1 uA的停机模式，且各个模块的供电可以控制，低电压检测； 21个中断源，可提供系统的灵活实时控制； 表一给出了MSC1210的大致特性。

FLASH存储器的使用

MSC1210系列单片机的片内存储器4K到32K字节不等。其中MSC1210Y5的存储器最大，有32K字节。而所有的存储器可以通过控制位来定义用于程序存储的大小与用于数据存储的大小。用于程序存储的FLASH只能通过CPU的取指令操作自动访问、以及用 MOVC 指令进行表格查询时用户访问。用于数据存储的FLASH可以片外RAM的方式用MOVX指令任意读写。由于FLASH 的这种特性，可将程序使用剩余的FLASH定义为数据存储使用，而不需要扩展数据存储器，对于节省空间以及提高系统可靠性很有意义。硬件配置寄存器0（HCR0）的低3位将定义FLASH存储器的划分，表二与表三反映了不同FLASH容量器件的程序存储器与数据存储器的划分情况。

在由HCR0的低3位定义了FLASH存储器的划分之后，程序存储器的起始地址依然是0000H，但结束地址由划分的尺寸决定（见表三）；数据存储器的起始地址由0400H开始，不是0000H，结束地址由划分的尺寸决定（见表三）。在使用时，要注意数据存储器的读写地址不要超出范围。

24位模数转换及其使用方法

MSC1210内带8路24位模数转换器，由输入多路器、可编程增益放大器、调节器、数字滤波器、参考稳压源等组成。

1 输入多路器

输入多路器将切换多路模拟输入信号到输入缓冲器。共有9路输入信号，其中一路为片内温度传感器信号，每路输入可设置单极性输入与差分输入。片内配置有模拟输入缓冲，当不使用输入缓冲时，输入阻抗为5M欧姆，当使用模拟输入缓冲时，输入阻抗由时钟频率与增益决定：

由寄存器ADMUX选择输入通道以及相应通道的极性。该寄存器绝对地址是0D7H，默认值是01。该寄存器的8位含义如下：

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