CN105487954B - 一种微位移测试系统用微处理器外围电路 - Google Patents

一种微位移测试系统用微处理器外围电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微位移测试系统用微处理器外围电路，用于连接微处理器，包括晶振电路和复位电路；所述晶振电路包括：与所述微处理器XTAL1接口和XTAL2接口连接的无源晶振，连接在所述微处理器的XTAL1接口和接地端之间的电容C19，连接在所述微处理器的XTAL2接口和接地端之间的电容C20；所述复位电路包括连接在所述微处理器的RST接口与+5V电源之间的极性电容E17,以及连接在所述微处理器的RST接口和接地端之间的电阻R9；其中所述极性电容E17的正极连接+5V电源，负极连接所述微处理器的RST接口。其技术效果是：其能够保证微处理器输出稳定的方波信号，同时防止微处理器发出错误的指令或执行错误操作，提高微处理器的电磁兼容性能。

Description

一种微位移测试系统用微处理器外围电路
技术领域
本发明涉及微位移测试领域的一种微位移测试系统用微处理器外围电路。
背景技术
在微位移测试系统中，微处理器的主要作用在于：输出方波信号，驱动线性可变差动变压器式传感器进行采样，并对经模数转换后的线性可变差动变压器式传感器的采样结果进行读取，从而完成微位移数据的测试。目前微位移测试系统中应用最为广泛的是意法半导体的STC12C5630AD微处理器，其是一种单时钟/机器周期的微处理器，抗干扰能力强，运算速度快，内部集成MAX810专用复位电路，4路PWM斩波电路和8路高速10位模数转换电路。该微处理器的工作电压为3.5～5。5V，工作频率为0～35MHZ，具有EEPROM功能和看门狗模块等。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种微位移测试系统用微处理器外围电路，其能够保证微处理器输出稳定的方波信号，驱动线性可变差动变压器式传感器，并可对经过模数转换后的，由线性可变差动变压器式传感器所输出的差分输出信号进行读取，从而完成微位移数据的测试，同时微位移测试系统用微处理器外围电路可以防止微处理器发出错误的指令或执行错误操作，也可以提高微处理器的电磁兼容性能。
实现上述目的的一种技术方案是：一种微位移测试系统用微处理器外围电路，用于连接微处理器，包括晶振电路和复位电路；
所述晶振电路包括：与所述微处理器XTAL1接口和XTAL2接口连接的无源晶振，连接在所述微处理器的XTAL1接口和接地端之间的电容C19，连接在所述微处理器的XTAL2接口和接地端之间的电容C20；
所述复位电路包括连接在所述微处理器的RST接口与+5V电源之间的极性电容E17,以及连接在所述微处理器的RST接口和接地端之间的电阻R9；其中所述极性电容E17的正极连接+5V电源，负极连接所述微处理器的RST接口。
进一步的，所述微位移测试系统用微处理器外围电路还包括一个按键中断电路，所述按键中断电路包括用于连接所述微处理器的INO3.2接口、INI 3.3接口和GND接口的开关K1，连接所述微处理器的INO3.2接口和接地端的电容C12，以及连接所述微处理器的INO3.2接口和+5V电源的电阻R21，所述微处理器的GND接口接地。
进一步的，所述微位移测试系统用微处理器外围电路还包括连接在所述微处理器的VCC接口和+5V电源之间的，相互并联设置的电解电容和陶瓷电容。
进一步的，所述无源晶振的晶振频率为20MHz。
采用了本发明的一种微位移测试系统用微处理器外围电路的技术方案，用于连接微处理器，包括晶振电路和复位电路；所述晶振电路包括：与所述微处理器XTAL1接口和XTAL2接口连接的无源晶振，连接在所述微处理器的XTAL1接口和接地端之间的电容C19，连接在所述微处理器的XTAL2接口和接地端之间的电容C20；所述复位电路包括连接在所述微处理器的RST接口与+5V电源之间的极性电容E17,以及连接在所述微处理器的RST接口和接地端之间的电阻R9；其中所述极性电容E17的正极连接+5V电源，负极连接所述微处理器的RST接口。其技术效果是：其能够保证微处理器输出稳定的方波信号，驱动线性可变差动变压器式传感器，并可对经过模数转换后的，由线性可变差动变压器式传感器所输出的差分输出信号进行读取，从而完成微位移数据的测试，同时微位移测试系统用微处理器外围电路可以防止微处理器发出错误的指令或执行错误操作，也可以提高微处理器的电磁兼容性能。
附图说明
图1为本发明的一种微位移测试系统用微处理器外围电路的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
本发明的一种微位移测试系统用微处理器外围电路，所针对的微处理器1为STC12C5630AD微处理器，包括晶振电路2和复位电路3。
晶振电路2包括与微处理器1的XTAL1接口和XTAL2接口连接的无源晶振21，微处理器1的XTAL1接口通过电容C19接地，微处理器1的XTAL2接口通过电容C20接地。晶振电路2的作用是为微处理器1正常工作提供精准的从外部基准时钟，无源晶振21的振荡周期也决定了微处理器1的工作速度。无源晶振21的最高振荡频率为35MHz，鉴于微位移测试系统对运行速度要求并不高，所以选用了振荡频率20M外部的无源晶振，对于单时钟/机器周期的微处理器1，也相当于传统微处理器1工作在240M时钟周期。其中电容C19和C20的电容值均为27pF。
复位电路3是为了在上电或复位过程中，控制微处理器1的复位状态，这段时间内让微处理器1保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止微处理器1发出错误的指令或执行错误操作，也可以提高微处理器1的电磁兼容性能。微处理器1的复位电路3设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。
本发明中，复位电路3包括连接在微处理器1的RST接口与+5V电源之间的极性电容E17,以及连接在微处理器1的RST接口和接地端之间的电阻R9。其中极性电容E17的正极连接+5V电源，负极连接微处理器1的RST接口，极性电容E17的电容值为4.7uF，电阻R19的电阻值为10kΩ。
为了降低电源噪声，提高系统可靠性，在微处理器1的VCC接口和+5V电源之间还增加了并联设置的电解电容和陶瓷电容(图中未显示)。
本发明的一种微位移测试系统用微处理器外围电路中还设置了一个按键中断电路4，包括用于连接微处理器1的INO3.2接口、INI3.3接口和GND接口的开关K1。微处理器1的INO3.2接口通过电容C12接地，通过电阻R21连接+5V电源，微处理器1的GND接口接地。其中电阻R21的电阻值为4.7kΩ，电容C12的电容值为0.68uF。
按键中断电路4主要是为了数据显示模式的切换。当开关K1使微处理器1的INI3.3接口和GND接口断开时，中断脚，即INO3.2接口为高电平，开关K1使INO3.2接口和GND接口连通，电容C12开始放电，电压逐渐降至0V，在INO3.2接口产生一个下降沿，触发中断。开关K1切换，使微处理器1的INI3.3接口和GND接口连通，电容C12开始充电，恢复高电平，电容C12可以起到消抖的作用，防止按一次按键因机械抖动产生多次中断。
微处理器1的P3.4接口作为方波输出端和多重反馈有源带通滤波器的输入相连，为多重反馈有源带通滤波器提供2.5kHZ的方波信号，由于该信号由微处理器1定时输出，而微处理器1时钟由无源晶振21提供，所以该方波信号实际上就是晶振信号分频而来，因此频率非常稳定。
微处理器1的P1.4接口、P1.5接口、P1.6接口和P1.7接口用于和模数转换单元连接，通过SPI数字通信，读取模数转换单元的输出的结果。
微处理器1的P1.0接口、P1.1接口、P1.2接口、P1.3接口作为显示控制输出脚、P2.0接口、P2.1接口、P2.2接口、P2.3接口、P2.4接口、P2.4接口、P2.6接口、P2.7接口作为数据输出脚和数据显示单元连接。
本发明的一种微位移测试系统用微处理器外围电路，其能够保证微处理器1输出稳定的方波信号，驱动线性可变差动变压器式传感器，并可对经过模数转换后的，由线性可变差动变压器式传感器所输出的差分输出信号进行读取，从而完成微位移数据的测试，同时微位移测试系统用微处理器外围电路可以防止微处理器1发出错误的指令或执行错误操作，也可以提高微处理器1的电磁兼容性能。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (1)

1.一种用于微位移测试系统的微处理器外围电路，用于连接微处理器，包括晶振电路、复位电路和按键中断电路；其特征在于：
所述晶振电路包括与所述微处理器的XTAL1接口和XTAL2接口连接的无源晶振，连接在所述微处理器的XTAL1接口和接地端之间的电容C19，以及连接在所述微处理器的XTAL2接口和接地端之间的电容C20；
所述复位电路包括连接在所述微处理器的RST接口与+5V电源之间的极性电容E17,以及连接在所述微处理器的RST接口和接地端之间的电阻R9；其中所述极性电容E17的正极连接+5V电源，负极连接所述微处理器的RST接口；
所述按键中断电路包括用于连接所述微处理器的INO3.2接口、INI3.3接口和GND接口的开关K1，连接所述微处理器的INO3.2接口和接地端的电容C12，以及连接所述微处理器的INO3.2接口和+5V电源的电阻R21；所述微处理器的GND接口接地；
所述用于微位移测试系统的微处理器外围电路还包括连接在所述微处理器的VCC接口和+5V电源之间的、相互并联设置的电解电容和陶瓷电容；
所述无源晶振的晶振频率为20MHz；
所述微处理器的P3.4接口作为方波输出端，所述微处理器的P3.4接口和多重反馈有源带通滤波器的输入端相连，为多重反馈有源带通滤波器提供2.5kHz的方波信号，由于该方波信号由所述微处理器定时输出，而微处理器的时钟由所述无源晶振提供，所以该方波信号由晶振信号分频而来。
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