51內核8位單片機MAX7651的開(kāi)發(fā)環(huán)境

摘要：介紹一種基于四時(shí)鐘周期、高速8051內核的混合信號8位單片機MAX7651。探討在開(kāi)發(fā)基于MAX7651的應用系統時(shí)所面臨的問(wèn)題，并推薦相應的解決方案。 關(guān)鍵詞：MAX7651 AT89LV55 8XC51RA/RB/RC ALL-07 Flash 四時(shí)鐘周期 在全球8位單片機領(lǐng)域，英特爾(Intel)生產(chǎn)的MCS-51系列是毋庸質(zhì)疑的領(lǐng)導者。借助英特爾廣泛的授權行為，基于8051內核的8位單片機兼容產(chǎn)品早已根深葉茂。Dallas Semiconductor通過(guò)改良、優(yōu)化傳統的8051內核，開(kāi)發(fā)出了高速、四時(shí)鐘周期和單時(shí)鐘周期8051內核，并在此基礎上推出了一系列高速8位單片機。Maxim利用高速、四時(shí)鐘周期8051內核開(kāi)發(fā)出的第一款混合信號單片機MAX7651，內部集成了12位ADC、8位DAC以及16KB的 Flash存儲器，非常適合便攜式設備應用。 1 MAX7651簡(jiǎn)介 MAX7651內部集成了一個(gè)完全的12位、8通道ADC、2通道DAC、3個(gè)定時(shí)/計數器、16KB Flash存儲器以及一個(gè)兼容于工業(yè)標準8051的四時(shí)鐘周期高速內核。其它特性包括：256字節RAM、4個(gè)8位I/O口、2個(gè)異步串行口、1個(gè)中斷控制器以及獨立的看門(mén)狗定時(shí)器，如圖1所示。 MAX7651內部12位ADC具有可編程增益調節和獨立的采樣保持器。轉換速率可達53ksps，8個(gè)輸入通道可以配置為8個(gè)獨立的單端信號輸入或者4個(gè)差分信號輸入。單片機通過(guò)特殊功能寄存器(SFR)ADCON控制模數轉換的工作模式，轉換結果存放在A(yíng)DDAT0和ADDAT1兩個(gè)寄存器中。 圖1 MAX8651內部功能框圖 2 MAX7651軟件開(kāi)發(fā)工具 MAX7651的程序指令集與8051系列完全兼容，具有廣泛的第三方開(kāi)發(fā)軟件工具支持。比較著(zhù)名的軟件工具包括：Franklin公司的 A51/C51、Keil公司的A51/C51以及Metalink公司的A51等匯編工具軟件。筆者一直使用Keil公司的A51/C51，最新版本號是μP51V7.01。該版本C51已經(jīng)具備MAX7651的頭文件reg51ex.h，位于C51目錄。如果需要使用A51宏匯編程序，用戶(hù)要自己編制 inc頭文件。筆者已經(jīng)完成reg7651.inc頭文件，只需要將它拷貝到C51目錄下即可隨時(shí)調用。 reg7651.inc頭文件見(jiàn)本刊網(wǎng)絡(luò )補充版(http://www.dpj.com.cn)。 Keil C51同時(shí)提供軟件模擬調試器功能。對于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，可以對應用程序進(jìn)行小范圍的分區模擬測試，十分方便小型應用程序的開(kāi)發(fā)，不需要專(zhuān)用的硬件仿真器。 3 MAX7651硬件仿真調試工具 目前，并沒(méi)有專(zhuān)用的硬件仿真器完全支持MAX7651源程序仿真，主要是不能支持內部模數轉換功能。在我國市場(chǎng)上，筆者認為Micetek公司的 EasyPack/E II 8052F和Insight公司的ME-52/ME-52 Plus是性?xún)r(jià)比較高的。特別是EasyPack/E II 8052F能夠支持實(shí)時(shí)的源程序調試，用戶(hù)界面非常友好，用它可以仿真MAX7651的絕大部分功能。注意：一般的仿真器只提供標準的40-DIP雙列直插插座，用戶(hù)必須自己制作64-TQFP(MAX7651)到40-DIP轉換的插座適配器。

4 MAX7651的內部Flash編程 目前市面上沒(méi)有硬件編程器直接支持MAX7651 Flash編程?？梢圆扇∫恍┖?jiǎn)單措施解決這個(gè)問(wèn)題，因為8051系列單片機都采用Intel標準的定時(shí)時(shí)序來(lái)編程器件內部存儲器，MAX7651也不例外。MAX7651具有16KB的內部Flash，但是結構上與大多數單片機不同。它分為兩個(gè)8KB的存儲區，每個(gè)存儲區又分為128個(gè)64字節的頁(yè)面。 MAX7651支持兩種Flash編程模式。第一種是在應用中編程，假定應用程序在某一個(gè)8KB的存儲區內運行，并且保證程序只局限在這個(gè)8KB的存儲區內運行，可以通過(guò)這種方式編程另一個(gè)8KB Flash存儲區。MAX7651具有四個(gè)特殊功能寄存器(EEAL、EEAH、EEDAT、EESTCMD)，用于實(shí)現此項功能。這里，可以將程序存儲器作為數據存儲器使用，用戶(hù)不需要額外擴展數據存儲器空間。第二種編程模式是，采用外部編程器的并行接口進(jìn)行編程。目前我國市場(chǎng)比較通用的編程器有：臺灣河洛公司的ALL-07和ALL-11P2、Xeltek公司的Superpro/680和Superpro/V等。其中ALL-07編程器目前支持的器件數目可達5000種以上，但是目前它并不直接支持MAX7651，可通過(guò)以下簡(jiǎn)單方法解決這個(gè)問(wèn)題： ① 經(jīng)過(guò)分析Atmel的AT89LV55以及Intel的8XC51RB兩種單片機外部編程條件和時(shí)序可知，其與MAX7651幾乎完全相同。從 AT89LV55的外部編程條件(見(jiàn)表1)和硬件接線(xiàn)圖(見(jiàn)圖2)來(lái)看，唯一不同的是二者采用了不同的編程電壓。

② 制作64-TQFP與40-DIP插座適配器，詳細原理圖請參考本刊網(wǎng)絡(luò )補充版(http://www.dpj.com.cn)。請注意P2.5和 P3.3的處理方式以及/VPP引腳可以直接與VCC相連接，也可以通過(guò)低壓差線(xiàn)性穩壓器與編程器連接。 ③ 打開(kāi)ALL-07，連接MAX7651。在A(yíng)LL-07程序界面中選擇AT89LV55或者87C51RB器件選項就可以直接編程MAX7651。注意：如果使用87C51RB，那么不能使用編程密碼陣列命令;如果使用AT89LV55，必須設置編程最高地址空間為3FC0H，而不是3FFFH。 結 語(yǔ) MAX7651是業(yè)界高性能混合工藝單片機的典型器件，可以極大降低模擬應用的設計難度。它的小封裝、低功耗和高速特性非常適合便攜式和嵌入式系統設計。Maxim擁有新一代的高速、低功耗8位和16位單片機內核技術(shù)，正在設計和規劃更多的混合工藝單片機產(chǎn)品。