1 概述
ADuC845是ADI公司新推出的高功用24位数据收集与处理体系，它内部集成有两个高分辨率的Δ-∑ADC、10/8通道输入多路复用器、一个8位MCU和程序/数据闪速/电擦除存储器。一起可供给62k字节的闪速/电擦除程序存储器，4k字节闪速/电擦除数据存储器和2304字节的数据RAM。
ADuC845可经过一个片内锁存环PLL发生一个12.58MHz的高频时钟，以使之运转于32kHz外部晶振。该时钟可经过一个从MCU中心时钟作业频率别离的可编程时钟发送。片内微操控器是一个优化的单指令周期8052闪存MCU。该MCU在坚持与8051指令体系兼容的一起，具有12.58MIPS的功用。该芯片的两个独立的ADC（主ADC和辅佐ADC）由一个输入多路复用器，一个温度传感器和一个可直接丈量低起伏信号的可编程增益放大器PGA组成。主、辅ADC都选用高频“斩波”技能来供给优秀的直流（DC）失谐和失调漂移方针，因而十分合适用于低温漂且对噪声按捺和抗电磁搅扰才能要求较高的运用场合。
ADuC845具有串行下载和调度形式，可经过EA引脚供给引脚竞赛形式，一起支撑Quick Start开发体系和低成本的软件和硬件东西。该芯片具有52引脚塑料四方扁平封装（MQFP）和56引脚芯片级封装（CSP）。
2 ADuC845的功用特色
2．1 高分辨率Δ-∑ADC
*带有2个独立的10通道、24位模/数转化器（ADC）；
*24位无失码主ADC；
*在60Hz规模内有20位有用分辨率（17.4位峰-峰分辨率）；
*芯片的失调漂移为10nV/℃，增益漂移为0.5ppm/℃。
2．2 存储器
*62k字节片内闪速/电擦除程序存储器；
*4k字节片内闪速/电擦除数据存储器；
*闪速/电擦除存储器可运用100年，可重复擦写10万次；
*有3种闪速/电擦除程序存储器安全形式；
*在线串行下载（无需外部硬件）；
*带有高速用户下载（5秒）功用；
*带有2304字节片内数据RAM。
2．3 根据8051的内核
*具有与8051兼容的指令体系；
*高功用单指令周期内核；
*可运用32kHz外部晶振；
*具有片内可编程锁相环PLL（最高时钟频率12.58MHz）；
*有3个16位守时/计数器；
*有26条可编程输入/输出线；
*11个中止源，2个优先级；
*双数据指针，扩展的11位仓库指针。
2．4 片内外围设备
*内部电源复位电路；
*12位电压输出DAC；
*双16位Δ-∑DAC/PWM；
*片内温度传感器；
*双鼓励电流源；
*时刻距离计数器（唤醒/RTC守时器）；
*UART，I2C和SPI串行接口；
*高速波特率发生器（包括115，200）；
*看门狗守时器（WDT）；
*电源监视器（PSM）。
2．5 电源
*可用3V和5V电压作业；
*正常状况下为2.3mA/3.6V（中心时钟频率为1.57MHz）；
*掉电坚持电流为20μA，可唤桓守时运转。
3 ADuC845的引脚功用
ADuC845的引脚摆放如图1所示，其间选用56引脚封装的管脚功用如下：
56脚（P1.0/AIN1）：上电缺省设置为AIN1模仿输入。运用AINCON时，AIN1用作伪差分输入；运用AIN2时，该脚用作全差分对的正向输入。P1.0端口很多输出驱动器。为把其装备为数字输入，应把0写至端口值。作数字输入时，该引脚有必要由外部驱动到高电平或低电平。
1脚（P1.1/AIN2）：上电缺省设置为AIN2模仿输入。运用AINCON时，AIN2用作伪差分输入；运用AIN1时，用作全差分对的负向输入。输入同P1.0。
2脚（P1.2/AIN3/REFIN2+）：上电缺省设置为AIN3模仿输入。运用AINCOM时，AIN3用作伪差分输入；运用AIN4时，用作全差分对的正向输入。数字输入同P1.0。别的，该引脚亦可用作第二个外部差分参阅输入的正向输入端。
3脚（P1.3/AIN4/REFIN2-）：上电缺省设置为AIN4模仿输入。运用AINCOM时，AIN4用作伪差分输入；运用AIN3时，用作全差分对的负向输入。数字输入同P1.0。别的，该引脚亦可用作第二个外部差分参阅输入的负向输入端。
4脚（AVDD）：模仿电源。
5，6脚（AGND）：模仿地。
7脚（REFIN-）：外部差分参阅输入的负向输入端。
8脚（REFIN+）：外部差分参阅输入的正向输入端。
9脚（P1.4/AIN5）：上电缺省设置为AIN5模仿输入。运用AINCOM时，AIN5用作伪差分输入；运用AIN6时，用作全差分对的正向输入。输入同P1.0。
10脚（P1.5/AIN6）：上电缺省设置为AIN6模仿输入。运用AINCOM时，AIN6用作伪差分输入；运用AIN5时，用作差分对的负向输入。输入同P1.0。
11脚（P1.6/AIN7/IEXC1）：上电缺省设置为AIN7模仿输入。运用AINCOM时，AIN7用作伪差分输入；运用AIN8时，用作全差分对的正向输入。该引脚可装备1“2个电流源。数字输入同P1.0。
12脚（P1.7/AIN8/IEXC2）：上电缺省设置为AIN8模仿输入。运用AINCOM时，AIN8用作伪差分输入；运用AIN7时，用作全差分对的负向输入。该引脚可装备1”2个电流源。数字输入同P1.0。
13脚（AINCOM/DAC）：若选定相关的伪差分输入，则一切的模仿输入有必要参阅此引脚。该引脚亦可作为DAC的输出引脚之一。
14脚（DAC）：若DAC使能，则该引脚输出DAC电压。
15脚（AIN9）：运用AINCOM时，AIN9用作伪差分输入；运用AIN10时，用作全差分对的正向输入。
16脚（AIN10）：运用AINCOM时，AIN10用作伪差分输入；运用AIN9时，用作全差分对的负向输入。
17脚（RESET）：复位输入。当振荡器运转时，该引脚上长达16个主时钟周期的高电平半使器材复位。
18“21，24”27脚（P3.0“P3.7）：P3口是具有内部上拉电阻的双向口。当写1的端口3被内部上拉至高电平常，它们可用作输入。因为有内部上拉电阻，被外部拉至低电平的端口3引脚将供给电流。当驱动一个0-1的输出转化时，上拉功用将被激活并继续2个内部时钟周期的指令循环。
18脚（P3.0/RED）：UART串行口接纳数据。
19脚（P3.1/TXD）：UART串行口发送数据。
20脚（P3.2/INT0）：外部中止0，此引脚也可用作选通门，操控守时器0的输入。
21脚（P3.3/INT1）：外部中止0，此引脚也可用作选通门，操控守时器1的输入。
24脚（P3.4/T0）：守时器/计数器0输入。
25脚（P3.5/T1）：守时器/计数器1输入。
26脚（P3.6/WR）：写操控信号。把来自P0口的数据字节锁存入外部数据存储器。
27脚（P3.7/RD）：读操控信号。将外部数据存储器中的数据读到P0口。
22，36，51脚（DVDD）：数字电源。
23，37，38脚（DGND）：数字地。
28脚（SCLK）：I2C串行接口时钟。作输进口运用时，除输出逻辑低电平外，该引脚为施密特触发输入，且存在一个弱的内部上拉。此引脚亦可作为数字输出口运用，一般由软件操控。
29脚（SDATA）：I2C串行数据输进口。作为输进口时，该引脚有一个弱的内部上拉呈现，除非它输出逻辑低电平。
30”33，39“42（P2.0”P2.7）：P2口是具有内部上拉电阻的双向口。当写1的端口2被内部上拉电阻拉至高电平常，这些引脚可用作输入。因为内部上拉电阻，被外部拉至低电平的端口2引脚将供给电流。在拜访24位外部数据存储器空间的过程中P2口宣布中和高地址字节。
30脚（P2.0/SCLOCK）：SPI串行接口时钟。作输进口运用时，除输出逻辑低电平外，该引脚为施密特触发输入，且存在一个弱的内部上拉。
31脚（P2.1/MOSI）：用于SPI接口的SPI主输出/从输入数据I/O引脚。
32脚（P2.3/SS/T2）：SPI接口的隶属挑选输入，该引脚有一个弱的上拉效果。该引脚能给守时器2供给时钟输入，此项功用发动时，计数器2添加坟数以呼应T2输入引脚呈现的负跳变。
39脚（P2.4/T2EX）：用于向守时器2供给操控输入。此项功用发动时，此引脚上呈现的负跳变将使守时器2捕获或重载。
40脚（P2.5/PWM0）：若PWM使能，则该引脚输出PWM0。
41脚（P2.6/PWM1）：若PWM使能，则该引脚输出PWM1。
42脚（P2.7/PWMCLK）：若PWM使能，则该引脚供给外部PWM时钟。
34脚（XTAL1）：晶振反相器输入。
35脚（XTAL2）：晶振反相器输出。
43脚（EA）：外部拜访使能，逻辑输入。当坚持高电平常，此输入使能器材从地址为0000H“F7FFH的内部程序存储器内取回代码。ADuC845无外部程序存储器拜访功用。为了确认代码履行形式，该引脚在外部复位结束时起效果，或将其作为器材电源周期的一部分。
44脚（PSEN）：程序存储使能引脚，逻辑输出。除了在外部数据存储拜访期间外，该脚每6个时钟周期有用一次。而在内部程序履行期间，此引脚坚持高电平。当该引脚经过上电复位电阻或作为器材电源周期的一部分被拉至低电平常，PSEN引脚也可用作使能下载形式。
45脚（ALE）：地址锁存使能，逻辑输出。在外部存储器拜访期间，此输出用于把地址的低字节（适于24位数据地址空间拜访的页字节）锁存在外部存储器。除了在外部数据存储器拜访期间，它每6个时钟周期被激活一次。经过设置PCON SFR的PCON.4位，可制止此引脚作业。
46”49，52“55脚（P0.0”P0.7）：P0口是8位漏极开路双向I/O端口。写1的端口0引脚悬空，在此状况下可用作高阻抗输入。驱动外部逻辑高电平常，需在此端口接一个外部上拉电阻。在拜访外部程序和数据存储器期间，P0口也是多路复用的低位地址和数据总线。
4 ADuC845的结构原理
ADuC845是高度集成的24位数据收集体系，该芯片主要由两个多通道且皆可到达24位分辨率的A/D转化器、双D/A转化器以及一个8位可编程微操控器组成，其内部功用结构如图2所法。此外，ADuC845还内嵌一个单指令周期的8052闪存MCU，其片内独立的数据闪存可供给愈加安全的非易失性读写功用。
4．1 ADC电路
ADuC845内含两个10通道（MQFP封装为0通道）24位Δ-∑ADC（主通道和辅佐通道）、一个片内可编程增益放大器和一个用于丈量宽动态规模的低频信号数字滤波器。它可被设置成4/5个全差分输入通道或8/10个伪差分通道。主通道具有缓冲器和内部缓冲制止功用。缓冲输入通道意味着这部分电路可处理较高内阻的信号源，并且可在输入通道前参加模仿RC滤波器（以便滤波噪声和下降射频搅扰）。主通道输入规模为%26;#177;20mV“%26;#177;2.56之间可分为8档，运用时可任选一档。这些通道用于转化直接来自传感器的信号，且没有外部信号条件要求。内部缓冲制止时，能够选用外部缓冲。当内部缓冲器使能时，有必要对负输入通道进行100mV的补偿，以处理缓冲器内共模输入规模有限的问题。辅佐通道用于接纳辅佐信号的输入，此通道无缓冲器，只要一个固定有%26;#177;2.56V的增益规模。
因为ADuC845的两个A/D通道都选用Δ-∑转化技能，因而可完成24位无失码的优秀功用。器材作业时，先由Δ-∑调制器将输入采样信号转化成数字脉冲串，脉冲串的作业周期包括了数字信息。然后选用Sinc3可编程低通滤波器对调制器的输出数据流进行10中抽1，以得到按可编程数据输出率从5.35Hz”105.03Hz给出的有用数据转化成果。ADuC845对调制器信号流有抽取使能和抽取制止两种操作形式。ADCMODE寄存器内的CHOP位操控抽取操作的使能和制止。
AD通道的设置和操控是经过专用寄存器块（SFR）中的一组寄存器来完成的。其称号以及功用如下：
ADCSTAT：状况寄存器。坚持主通道和辅佐通道的一般状况，包括数据准备就绪、校准状况和一些犯错信号。
ADCMODE：形式寄存器。操控主通道和辅佐通道的操作形式。
ADC0CON1：主通道操控寄存器1。操控主通道的装备，包括主通道的缓冲器、单极和双极译码以及模数转化通道的规模装备等。
ADC0CON2：主通道操控寄存器2。用于操控主通道的装备。
ADC1CON：辅佐通道操控寄存器。操控辅佐通道的装备，包括辅佐通道的参阅挑选、通道挑选及单极和双极译码。
SF：数字滤波器寄存器。经过调节器波器参数来操控主、辅通道数据的更新速率。
ICON：恒流源操控寄存器。答运用户操控片内不同的恒流源。
ADC0L/M/H：用于寄存主通道的24位转化成果；
ADC1L/H：用于寄存辅佐通道的24位转化成果。
OF0L/M/H：用于寄存主通道偏移校准系数；
OF1L/H：用于寄存辅佐通道偏移校准系数；
GN0L/M/H：用于寄存主通道增益校准系数。
GN1LH：用于寄存辅佐通道增益校准系数。
4．2 ADuC845中的存储器
ADuC845为设计者供给了2个闪速/电擦除存储器阵列，即片内62kB闪速/电擦除程序存储器和片内4kB闪速/电擦除数据存储器，并具有256B通用RAM及2kB内部XRAM。
a.闪速/电擦除程序存储器
ADuC845包括一个64k字节闪速/电擦除程序存储器。其间低62k字节供用户运用，可用作程序存储器或附加NV数据存储器。高2k字节包括一个水久嵌入的固件，答应在线串行下载、串行调试和非嵌入性单引脚竞赛。此固件也包括一个上电装备程序，该程序将工厂规范系数下载到各种规范外设内，如ADC、温度传感器、电流源等。这2k字节的固件躲藏在用户代码中，若对此空间进行读操作的成果为0，则用户代码呈现NOP指令。在上电或硬件复位过程中，当EA引脚接至高电平常，存储器默许从内部62kB的内速/电擦除程序空间都代码的履行变得简单，无需任何外部别离的ROM器材。程序存储器可运用串行下载形式、惯例的第三方供给的存储器编程器或用户在用户下载形式中界说的协议进行在线编程。正常形式下，可用两种方法编程，即：
（1）串行下载（在线编程）
ADuC845可方便地经过规范UART串行口下载程序代码。假如PSEN引脚经过外部1kΩ下拉电阻被拉至低电平，则在复位和上电后，ADuC845可进入串行下载形式。一旦处于此形式，躲藏的嵌入式下载内核开端作业，用户能够把代码下载到程序存储器，一起器材仍坐落其方针运用硬件中。PC串行下载的可履行程序是作为ADuC845 QiuckStart开发体系的一部分供给的。
（2）并行编程
并行编程形式与惯例的第三方闪速或EEPROM器材编程彻底兼容。在此形式下，P0和P2口用作外部地址总线接口，P3口用作外部数据总线接口。P1.0用作写使能选通，P1.1“P1.4端口用作通用装备口，在并行编程期间，它可伙各种编程和擦除操作进行装备。
ADuC845具有片内加密特性，可供给三种安全形式。这些形式可被独立激活，以避免程序存储空间被自在读取。三种安全形式如下：
*加锁形式
该形式可锁存代码存储器，制止程序存储器的并行编程，但答应在并行形式下下对此存储器进行读操作，或许经过外部存储器的MOVC指令对其进行读操作。在串行下载或并行编程形式下，经过发动“擦除代码及数据”指令使此形式无效。
*加密形式
该形式能锁存代码存储器，制止程序存储器的并行编程，且不答应在并行形式下读/校验程序存储器或经过外部存储器的MOVC指令对内部存储器进行读操作。在串行下载或并行编程形式下，经过发动“擦除代码及数据”指令可使此形式无效。
*串行安全形式
该形式制止串行下载代码。假如串行安全形式被激活，且企图将存储器在PSEN引脚为低电平常复位到串行下载形式，则存储器将此复位仅看作正常复位，因而，它将不会进入串行下载形式，而仅履行一个正常复位程序。在并行编程形式下，运用“擦除代码和数据”指令时，此形式无效。
b.闪速/电擦除数据存储器
闪速/电擦除数据存储器容量为4kB，它被装备为1024页，每页4个字节。它和其它外围设备相同，可经过是映射到SFR空间的寄存器组与此存储器空间相接。4个数据寄存器组（EDATA1”EDATA4）用于保存4B页数据。页寻址是经过EADRH和EADRL两个寄存器完成的。ECON是一个8位操控寄存器，这可写入9个闪速/电擦除存储器拜访指令之一，以使能各种读、写、擦除和校验形式。
此存储器可用作通用非易失性缓存区，分别是高128RAM和低128B RAM。低128B RAM可经过直接或直接寻址拜访，而高128B RAM只能经过直接寻址拜访，原因在于它与只能经过直接寻址拜访的SFR共用同一地址空间。内部数据存储器的低128字节映射中，最低的32字节分为4个区，每区含8个寄存器，编号为R0“R7。寄存器区别紧接的16字节（128位）构成了位可寻址的存储器空间块，位地址00H”07H。仓库可坐落内部存储器地址空间的任一方位，其深度可扩展到2048字节。复位初始化仓库指针到07H。因为装载仓库前拜访或压入地址已加1的SP，因而，装载仓库从08H开端，即从R0寄存器开端。若运用不止一个寄存器块，则仓库指针有必要被初始化到RAM区而不是用于数据保存。
d.内部XRAM
ADuC845包括一个2k字节的片内扩展数字存储器。此存储器经过MOVX指令拜访。若CFG845.0位被置位，则2k字节的内部XRAM被映射到2k字节外部地址空间的底部，不然半对外部数据存储器进行拜访，其方法就和规范8051相同。一旦24位DPTR溢出0007FFH，此刻即使CFG845.0位被置位，体系仍可外部数据存储器进行拜访。当拜访内部XARM时，P0、P2引脚及RD、WR选通在每个规范8051 MOVX指令履行时将不被输出，这就答应运用将这些引脚用作规范I/O。内部XRAM的高1792字节装备为外扩的11位仓库指地。缺省设置时，仓库的操作同8052相同，还通用RAM内从FF到00H翻转。但在ADuC845上，经过设置CFG845.7能够使能11位的外扩仓库指针，这种状况下，仓库将在RAM内的FFH到XRAM内的0100H之间翻转。
4．3 串行I/O口
ADuC845具有三种串行输入/输出接口：通用串行异步接口、串行外设接口（SPI）和I2C串行接口。这儿仅介绍后两种。
（1） SPI串行接口
ADuC845片内集成了一个完好的串行外设接口（SPI）。SPI是工业规范的同步串行接口，它答应8位数据一起同步地被发送和接纳。需求留意的是，SPI引脚与P2引脚复用。只用SPE被置位时，复用的引脚才具有SPI功用。不然，跟着SPI被清零，这些引脚将坚持规范的P2口功用。该体系可装备为主、从两种操作，并由规范的4引脚组成：
SCLOCK：主机的串行时钟线，经过MOSI和MISO数据线同步传输和接纳数据。每个SCLOCK周期传输和接纳一个单数据位。发送/接纳1B的数据需求8个SCLOCK周期。SCLOCK引脚在主形式下装备为输出，在从形式下装备为输入。主形式下，时钟的波特率、极性和相位可由SPICON来设置。
MISO：主机输入/从机输出引脚。设计时应将主机的MISO端口与从机的MISO端口相连以进行高位在前的数据交换。
MOSI：主机输出/从机输入引脚。主机的MISO应与从机的MISO相连以进行高位在前的数据交换。
MOSI：主机输出/从机输入引脚。主机的MISO应与从机的MISO相连以进行高位在前的数据交换。
SS：从机挑选引脚，低电平有用。当SS引脚为低电平常，数据仅在从形式下接纳和发送，这答应ADuC845用于单主机、多从机的SPI装备。
（2）I2C串行接口
ADuC845支撑彻底的I2C串行接口。此接口可装备为软件主操作和硬件从操作形式。I2C接口可一起用作SPI接口，它可供用户运用且其不与芯片上运用其它I/O口复用，这就意味着ADuC845芯片片就任何其它I/O口复用，这就意味着ADuC845芯片上的I2C接口和SPI接口可一起运用。当运用I2C接口时，因为他们都运用同一中止程序，在有中止发生时，有必要查询接口以确认是哪一个接口触发职断服务程序恳求。该接口运用如下两个引脚：
SDATA：数据I/O；
SCLK：串行时钟；
操控I2C接口的寄存器及其功用如下：
I2CCOM：I2C操控寄存器；
I2CADD：保存一个用于I2C接口的外设地址；
I2CADD1：保存一个用于I2C接口的外设地址；
I2CDAT：传输数据或读接纳到的数据。拜访I2CDAT可主动铲除任一未处理的I2C中止和I2CCON SFR中的I2CI位。在每个中止周期内，用户代码仅能拜访I2CDAT一次。
5 结束语
ADI公司的ADuC845集成了精细数据转化器、闪存和可编程微操控器，十分合适工业和仪器仪表运用中要求准确丈量宽动态规模低频信号的运用场合，例如智能传感器、温度与压力传感器、称重仪、便携式仪器、电池供电体系、4“20mA操控环路和患者监护体系等。此外，该器材在主ADC和辅佐ADC都选用了ADI公司的高频“斩波”专利技能，能够供给优秀有直流（DC）失谐和失调漂移方针，故其也十分合适于低温漂且对噪声按捺和抗电磁搅扰才能要求较高的运用场合。
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