C8051F020单片机开关阵列分布控制系统设计(4)
在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线[3][15]。
3.2max232电平转换电路
图3-1 max232电平转换电路
接口5Data out连接单片机RXD口，接口6Data in连接单片机TXD口[14]。
4微处理器C8051F020简介
4.1单片机的应用及发展趋势
单片机具有体积小，重量轻，价格便宜，功耗低，控制功能强及运算速度快等优点，因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的运用。对各个行业的技术改造和产品的更新换代其重要的推动作用。
现在单片机已经广泛的应用于电力系统等智能仪表，机电一体化，实时控制，分布式多机系统以及家用电器等消费领域中。
现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都退出了自己的单片机，从8位,16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系统兼容的，也有不兼容的，但它们各具特设，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。
单片机正朝着处理器多核结构，更低功耗，更先进工艺的方向发展[3]。
4.2C805lF020的芯片资源
体系结构
本系统的控制核心是C8051F020单片机，它是一款由Silicion公司推出的高性能高速单片机，是一种完全集成的混和信号8位单片机。具有64个数字盯O引脚。其性能价格比在目前应用领域极具竞争力。其主要特性有:
(l)高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核;
(2)片内JTAG调试电路允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式、全速、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、观察点单步及运行和停机命令。在使用JTAG调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。
(3)每个MCU都可在工业温度范围内用2.7V-3.6v的电压工作。端口I/0，瓜ST和JTAG引脚都容许SV的输入信号电压。
(4)端口多，中断源多, C805IFO20有64个刀O口[3][8]。
基本组成如下图： 图4-1 C8051F020 基本组成[3]
C805IF020单片机的原理框图如图4-2所示。
图4-2 C8051F020原理框图[3]
4-3 C8051F020 存储器结构图[3]
C8051F020数字外设
C8051F020单片机是高度集成的混合信号片上处理系统，有8个8位I/O端口、64个数字I/O引脚。低端口（P0、P1、P2和P3）既可以按位寻址也可以按字节寻址，高端口（P4、P5、P6和P7）只能按字节寻址。所有引脚都耐压5V电压，可以被配置为推挽输出、漏极开路输出和弱上拉。这些配置为用户设计低功耗应用系统时提供了节电模式。
C8051F020单片机的数字资源是引入了数字交叉开关，数字开关网络将片内数字系统资源映射到4个低端I/O口P0、P1、P2和P3的I/O端口引脚（见图3.5），应用系统设计者控制数字功能引脚的分配，只受到可使用引脚数的限制[13]。
图4-4 数字交叉开关原理框图[13]
C8051F020 单片机的片内的数字资源包含：2个增强型的UART串行接口、SPI总线接口、SMBus/I2C总线接口、5个通用的 16 位定时器、外部中断接口INT、5个捕捉/比较模块的可编程计数阵列、片内看门狗定时器以及VDD监视器等
端口配置：
为了确定引脚分配，首先根据所需要的外设来配置交又开关寄存器 XBR0、XBR1 和 XBR2，然后从优先权交叉开关译码表的顶部开始向下扫描，直到遇到第一个被允许的外设部件。该设备将使用 P0.0，如果需要多个引脚，则可以按顺序从 P0. 1 向后分配。
例如，系统里有串行口UART0 和I2C器件，没有SPI设备，则UART0 端口TX0、RX0 将分别被分配到P0.0、P0.1，I2C端口将分别被分配到P0.3、P0.3。