基于C51的嵌入式实时控制模块的设计与实现

基于C51的嵌入式实时控制模块的设计与实现

随着现代通信技术的发展，通信测试仪器不断推陈出新。各种新型设备对系统的实时响应能力的要求越来越高，一种通信测试仪器的实时响应性能，就成为系统设计能否成功的关键因素之一。笔者曾在多个通信测试仪器项目中，成功地应用ARM处理器、C51单片机等为主控芯片的嵌入式系统，实现了对仪器相关模块的实时控制功能。因此提出一种在某通信测试仪器中使用C51单片机来实现实时控制的设计方案。 1 硬件设计与实现1.1 总体方案设计

在该通信测试仪器中，实时控制模块主要实现对射频接收频综、射频发生频综、滤波器组件、射频输入模块、射频输出模块等实时控制作用。对射频检波信号进行A/D转换以获取数据。与上位计算机进行通信等功能。

根据待实现的系统功能要求，综合考虑系统资源，及芯片性价比等因素，确定采用以C51单片机为主控芯片的嵌入式系统方案，芯片为Silicon Labs的C8051F120，具有128 kB片内Flash存储器、81 024+256 Byte的片内RAM，可寻址64 kB地址空间的外部数据存储器接口、SPI、UART、定时器、时钟振荡器、PLL等，片上外设资源丰富、控制方便。 系统资源分配：射频接收、发射频综模块，内含DDS，PLL等，外部控制接口是微控制接口，因此直接用单片机的地址、数据、控制三总线实施控制。滤波组 件、射频输入/输出模块等的工作状态与接口上信号电平高低有关，因此用GPIO的方式进行控制。A/D转换控制使用串行外围设备接口SPI.与上位机的通 信使用RS-232串口。总体设计框图如图1所示。

1.2 总线及I/O控制的设计

对于射频接收频综、射频发射频综模块，直接采用总线控制，为避免不同的模块控制时相互干扰，用3-8译码器对总线地址译码，产生不同模块的片选信号。同 时数据线通过总线收发器以提高带负载能力。对于滤波组件、射频输入/输出等用I/O控制的模块，并未直接使用51芯片的GPIO引脚，则是将数据总线经锁 存后模拟GPIO信号供相关模块使用，

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