uPSD3200产品设计应用

P&S电子集团公司地址：上海浦东东方路989号中达广场1201室邮政编码：200122电话:[phone]传真:[phone]国内免费电话:800–820–8051网址:产品设计应用一.选用产品原则二.实例一——出租车计价器三.实例二——安防报警控制系统第一部分µPSD3200系列单片机的选用•8051单片机的应用领域是µPSD3200单片机的潜在应用领域•由于µPSD3200单片机具有超强的性能，因此8051的应用不是我们判断的唯一标准•许多低端的8051应用不是µPSD潜在的应用领域•带32KOTP的8051的应用也不是µPSD潜在的应用领域•带64KFlash的8051的应用也不是µPSD潜在的应用领域MCS-51系列FLASH单片机选用µPSD3200系列单片机的理由需要大容量的SRAM和FLASH许多图形用户界面，数据表，字库和unicode代码需要占用大量的Flash存储空间需要USB、I2C、双UART、PWM、ADC、DDC高速数据传输需要大容量的SRAMIAP和ISP片内PLD和大量I/O口可省去大量外部逻辑扩展芯片MCS-51系列FLASH单片机选用µPSD3200系列单片机的理由•关心MCU的性能的用户µPSD每秒可执行3M条指令•跟踪以下应用客户POS外设，GPS，自动售货机，报警设备，付费公用电话，数据采集•µPSD基于8032内核，减少原8051用户“转型”的困难MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD应注意的事•µPSD3200系列单片机在使用之前都必须进行配置•µPSD3200系列单片机都是低电平复位•µPSD3200系列单片机上电复位后看门狗定时器自动开启•µPSD3200系列单片机的P0口和P2口不能作通用的I/O使用•µPSD3200系列单片机的I/O口驱动能力较弱MCS-51系列FLASH单片机第二部分实例1—出租车计价器•实例1以出租车计价器为例，首先从该项目的需求分析入手，通过需求分析可以认识到µPSD能很好地满足要求MCS-51系列FLASH单片机出租汽车计价器功能结构#1电源#0MCU#3存储器#2监控／RTC#4打印机#5语音#6面板操作按键#7多屏显示#8运行参数调整#9传感器#13税控部分#10空车灯牌#14防作弊#11刷卡机#12通信口MCS-51系列FLASH单片机#0MCU－出租车计价器•过去一直是采用MCS-51系列单片机作主控制器。为了使新产品的开发工作具有继承和延续性，因此新产品也采用MCS-51系列单片机，这样许多功能模块就可以避免重复开发MCS-51系列FLASH单片机#0MCU－出租车计价器•选择µPSD3251单片机作主控制器，主要从以下几个方面考虑它与MCS-51系列兼容双FLASH存储器，第一个64k字节的主FLASH存储器可以用来存放费率、汉字字型库、语言信息以及行车记录，第二个16k字节的存储器用于存放用户程序2k字节的SRAM(可掉电保护)存储器可以存放临时的数据MCS-51系列FLASH单片机#0MCU－出租车计价器双UART接口可以用于与外设通信I2C接口用于扩展外部器件ISP/IAP方便计价器计费参数的更新和系统升级内部看门狗可以保障系统更安全地运行更多的I/O接口可以方便外设连接MCS-51系列FLASH单片机#1电源－出租车计价器•确定了主控制器以后，整个系统的功耗比原来的系统降低很多，因此电源系统可以不改变MCS-51系列FLASH单片机#2监控/RTC－出租车计价器•因为µPSD3251内部已经有看门狗监控系统，因此外部只需要像TCM809之类的上电复位电路（低电平复位）MCS-51系列FLASH单片机#2监控/RTC－出租车计价器•RTC可以采用串行接口的器件，如ST公司的M41T0(或M41T81)，它是I2C接口，可以直接连接在µPSD3251的I2C总线上MCS-51系列FLASH单片机#3存储器－出租车计价器•因为µPSD3251内部的存储器已经可以满足系统的需要，所以不需要外部扩展存储器MCS-51系列FLASH单片机#4打印机－出租车计价器•打印机与µPSD3251可以是并行接口，利用I/O口模拟Centronics接口时序•也可以是串行接口，利用µPSD3251的其中一个UART接口MCS-51系列FLASH单片机#5语音－出租车计价器•语音信息可以记录在µPSD3251的FLASH存储器中MCS-51系列FLASH单片机#6面板操作按键－出租车计价器•通常只有几个轻触键，用于查询营运数据等。通过µPSD3251的I/O口输入MCS-51系列FLASH单片机#7显示－出租车计价器•µPSD3251的I/O口输出电流小，不能直接驱动LED，必须加驱动，如NLSF595•µPSD3251的I/O口也可以驱动LCD模块MCS-51系列FLASH单片机#8运行参数调整－出租车计价器•比如费率、记费方式等等，过去通过在计价器内部的拨码开关调整，或更换程序模块或通过外部按键调整，有的调整必须开铅封和小盖•使用µPSD3251后，可以利用其中的其中的一个UART实现双机通信的方式修改参数MCS-51系列FLASH单片机#9传感器－出租车计价器•通常使用霍尔传感器，电脉冲通过光耦隔离及电平转换后，直接是脉冲信号通过µPSD3251的I/O口输入MCS-51系列FLASH单片机#10空车灯(牌)－出租车计价器•空车灯与控制系统联动，控制计价器工作方式(空车－无客或正在营业－有客)，信号通过光耦和隔离及电平转换，由µPSD3251的一个I/O口输入MCS-51系列FLASH单片机其它功能模块•#11刷卡机•#12通信接口•#13税控•#14防作弊MCS-51系列FLASH单片机第二部分实例2—安防报警系统•下面以安防报警控制系统的主控制器为例，来简单说明如何将传统的8051系统升级为µPSD3200单片机控制系统MCS-51系列FLASH单片机安防报警控制系统的拓扑结构一个主控制器与多个集线器（或回路板）连接主控制器集线器1(或回路板)集线器2(或回路板)集线器n(或回路板)…一般来讲，一个主控制板可以带2~16个集线器MCS-51系列FLASH单片机安防报警控制系统的拓扑结构一个集线器有多个回路（2~4个），每个回路可以连接127个探头/控制头集线器(或回路板)探头/控制头探头/控制头探头/控制头…探头/控制头探头/控制头探头/控制头……MCS-51系列FLASH单片机主控制器的结构•主控制器的结构分为主控制板和显示/输入控制板两个部分，它们内部结构如下:主控制器的结构主控制板显示/输入控制板并行数据交换MCS-51系列FLASH单片机传统的主控制器的设计方案•主控制板的组成80C31512KbitsEPROM256KbitsSRAM256KbitsEEPROM实时时钟(DS12887)扩展并行接口(I8255)显示数据交换接口74HC57374HC245两片GAL22V10MAX813LMAX487两片远程通信接口MCS-51系列FLASH单片机传统的主控制器的设计方案•外部接口/显示控制器的结构80C31512KbitsEPROM256KbitsSRAM2MbitsEEPROM字库LCD显示控制器键盘输入控制器74HC57374HC245两片GAL22V10MAX706MAX232远程通信接口MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…•根据主控制板的需要，我们可以选择µPSD3254，其理由是:µPSD3254内部256K字节的主FLASH分8个块，32K字节的第二FLASH存储器分4个块，这些FLASH块可以随意组合为程序存储器和数据存储器MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…µPSD3254内部32K字节的SRAM可以免去外部随机存储器的扩展µPSD3254有至少37个I/O口，不需要使用8255扩展外部I/O接口µPSD3254的I2C接口可用于显示数据的传输MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…µPSD3254有两个UART接口，可用于远程数据通信µPSD3254内部的DPLD/CPLD单元可以省略外部的GAL或PLD器件µPSD3254内部带看门狗，可以省略外部看门狗器件MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…由于外部不再扩展总线，也不需要考虑总线驱动能力等问题，因此就不再需要像74AHC573和74AHC245等器件实时时钟还是需要外部扩展，可以选用ST公司的M41T0等系列的器件，该实时时钟与MCU为I2C接口，可以直接连接在I2C总线上MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…•使用µPSD3254后，主控制板的硬件模块结构如下：µPSD3254TCM809M41T0两片65HVD3082显示数据交换接口I2C总线MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…•同样地，外部接口/显示控制器也可以使用µPSD3254来重新设计该系统，并可以在硬件上简化该系统，提高系统的性价比MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…•在外部接口/显示控制器系统中需要特别关注以下部分：汉字库。汉字库可以使用内部的Flash存储器键盘输入可以使用µPSD3254的I/O口MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…•使用µPSD3254后，外部接口/显示控制器的结构如下：µPSD32542MbitsEEPROMLCD显示控制MAX23265HVD3082主控制系统数据交换接口I2C总线键盘输入单元MCS-51系列FLASH单片机使用µPSD3200后…•软件移置或升级•由于µPSD3200的数据存储器、程序存储器和I/O口地址定位完全由内部DPLD实现，因此完全可以与传统的系统兼容，减少软件移置时的修改MCS-51系列FLASH单片机