发布时间 : 星期四 文章基于单片机MSP430F449的USB接口数据传输系统设计更新完毕开始阅读
3 比较器型复位电路
比较器型复位电路的基本原理是:上电复位时,由于组成了一个 RC 低通 网络, 所以比较器的正相输入端的电压比负相端输入电压延迟一定时间。 而比 较器的负相端网络的时间常数远远小于正相端 RC 网络的时间常数,因此在正 端电压还没有超过负端电压时,比较器输出低电平,经反相器后产生高电平。 复位脉冲的宽度主要取决于正常电压上升的速度。
4 看门狗型复位电路
看门狗型复位电路主要利用 CPU 正常工作时, 定时复位计数器, 使得计数 器的值不超过某一值; 当 CPU 不能正常工作时, 由于计数器不能被复位, 因此 其计数会超过某一值, 从而产生复位脉冲, 使得 CPU 恢复正常工作状态。 典型 应用的 Watchdog 复位电路的可靠性主要取决于软件设计,即将定时向复位电 路发出脉冲的程序放在何处。 一般设计, 将此段程序放在定时器中断服务子程 序中。
本系统中所采用的复位电路
在本设计的系统中, 由于电路较为简化, 系统性能应该较为稳定, 所以采 用微分型的复位电路,它的电路如图 2.7所示。
图 2.7 本系统中的复位电路 2.3.3 电源的设计
由于系统的设计实现了超低功耗, 用纽扣电池供电是非常适合的。 节省了 器件的空间,减轻了重量,大大提高了实用性,携带非常方便。在电源的正负 极之间并联了一个电容,以增强系统性能的稳定性和可靠性。
2.4 A/D转换器的选择
单片机控制系统通常要用到 A/D转换。根据输出的信号格式,比较常用 的 A/D转换方式可分为并行 A/D和串行 A/D。并行方式一般在转换后可直接 接收,但芯片的引脚比较多;串行方式所用芯片引脚少,封装小,在 PCB 板 上占用的空间也小,但需要软件处理才能得到所需要的数据。
2.4.1 TLC0834串行 A/D转换器简介
TLC0834串行 A/D转换器是 TI 公司生产的 8位逐次逼近模数转换器 具有输入可配置的多通道多路器和串形输入输出方式。 其多路器可由软件配置 为单端或差分输入, 也可以配置为伪差分输入。 另外, 其输入基准电压大小可 以调整。 在全 8
位分辨率下, 它允许任意小的模拟电压编码间隔。 由于 TLC0834转换器采用的是串行输入结构, 因此封装体积小, 可节省单片机 I/O资源, 价 格也较适中。
2.4.2 TLC0834串行 A/D转换器工作特点
TLC0834转换器可通过和控制处理器相连的串行数据链路来传送控制命 令,因而可用软件对通道进行选择和输入端进行配置。
输入配置可在多路器寻址时序中进行。多路器地址可通过 DI 端移入转换 器。 多路器地址选择模拟输入通道可决定输入是单端输入还是差分输入。 当输 入是差分时, 应分配输入通道的极性, 并应将差分输入分配到相邻的输入通道 对中。 例如通道 0和通道 1可被选为一对差分输入。 另外, 在选择差分输入方 式时, 极性也可以选择。 一对输入通道的两个输入端的任何一个都可以作为正 极或负极。
通常 TLC0834转换器在输出以最高位(MSB 开头的数据流后,会以最低 位(LSB 开头重输出一遍(前面的数据流 。其工作时序如图 2.8所示。
图 2.8 TLC0834时序图
2.4.3 TLC0834串行 A/D转换器引脚功能
TLC0834转换器的引脚排列如图 2.9所示,其中 CH0~CH3为模拟输入端; CS 为片选端; DI 为串行数据输入,该端仅在多路器寻址时(MUX Settling Time 才被检测; D0为 A/D转换结果的三态串行输出端; CLK 为时钟; SARS 为转换状态输出端, 该端为高电平时, 表示转换正在进行, 为低电平则表示转 换完成; REF 为参考电压输入端; Vcc 为电源; DGTL GND为数字地, ANGL GND 为模拟地。
2.5 A/D转换器与单片机的接口电路设计
TLC0834与 MSP430单片机的硬件接口电路的电路原理如图 2.10所示。 图中,
单片机的 P6.7接 TLC0834的片选信号, P6.6用于产生 A/D转换的时钟, P6.5为一个双向 I/O口位, 可用于对模拟输入进行配置及输出转换所得的数据。 在这里,模拟信号以单端方式输入,参考电压为 5V ,即 A/D模拟量的输入范 围为 0~5V 。