STC32G是一款基于瑞萨ARM Cortex-M0内核单片机,是中国STC公司推出的一款8051单片机替代产品,可以广泛应用于家用电器,消费电子,工业自动化等领域,特别是在电源控制、温度控制、智能家居等应用中具有明显的优势。本文将从技术特点,系统架构,外设接口,以及软件开发等方面对STC32G进行详细阐述。
一、技术特点
1.1 ARM Cortex-M0内核
STC32G采用瑞萨ARM Cortex-M0内核,基于ARMv6-M体系结构,具有良好的可扩展性,可实现多任务处理以及低功耗工作。支持Thumb/Thumb2指令集,包括16位Thumb指令和32位Thumb状态下的Thumb2指令,使得单片机系统处理效率更高。
void delay(int n)
{
while(n--);
}
1.2 低功耗设计
STC32G采用低功耗设计,实现不同电源模式间的自由切换。包括停机模式、睡眠模式、深度休眠模式以及多种运行模式,单片机在不同模式下可以灵活选择处理器速度,外设工作模式,提高电能利用率,从而减少系统功耗,延长电池寿命。
1.3 USB 2.0全速设备接口
STC32G内置USB 2.0全速设备接口,支持数据传输速率最高480Mbps。通过USB连接,可方便地与PC进行通信、数据上传/下载等操作,为硬件调试、系统测试以及数据传输提供了方便。
二、系统架构
STC32G的系统架构如下图所示:
┌───FSM/Timer───┐
│ │
│ 预分频器/计数器 │
│ │
┏┓ ┏┓
┃┃ ┃┃
_____┏━━━┛┗━━━┓_____
│ │
│ ARM Cortex-M0 │
│ │
┗━━━┳┳━━━━━━━┳┳━━━┛
│ │ │
┌──ADC──┘ ┌───UART0───┐
│ ├────UART1───┤
├─DAC───┐ ├─IIC/SPI──┼─SPI/PWM─┤
│ ├────PWM──┤
└───IO──┘ └───IO──┘
其中,ARM Cortex-M0为处理器核心,ADC、DAC、UART、IIC/SPI、PWM等为外设接口。预分频器/计数器、FSM/Timer等为定时器模块。
三、外设接口
1. ADC接口
STC32G内置10位ADC转换器,可进行模拟信号的采集和转换,支持连续模式和单次模式。采用差分输入方式,具有抗干扰能力强、转换精度高等优点。
void ADC_Init()
{
P1M1 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
P1M0 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
ADC_RES = 0;//清空结果寄存器
ADC_CONTR |= (1<<7)|(1<<6)|(1<<5)|(1<<3)|(1<<2)|(1<<0);//A/D转换使能,ADC采样时间选择最大值,ADC时钟选择最大值,软件触发
}
2. DAC接口
STC32G内置8位DAC数模转换器,可将数字信号转换为模拟信号输出。可以通过寄存器控制DAC输出电压值。
void DAC_Init()
{
P1M1 &= ~(1<<5);
P1M0 |= 1<<5;
DAC_CONTR |= (1<<4)|(1<<1); //启动DAC,使能DAC中断
}
void DAC_Output(unsigned char dat)
{
DAC_CONTR &= ~(1<<5);
P1_5 = 0;
DAC_DAT = dat;
}
3. UART接口
STC32G内置2个UART串行接口,可以实现与其他设备的串行通信。支持多种通信协议,包括8位数据传输,无奇偶校验,1位停止位等。
void UART_Init()
{
SCON = 0x50;//串口工作模式1
TMOD &= 0x0F;
TMOD |= 0x20;//8位自动重载定时器
TH1 = 0xFD;//设置串口波特率9600
TL1 = TH1;
TR1 = 1;//启动定时器1
ES = 1;//开启串口中断
EA = 1;//开启总中断
}
void UART_SendChar(unsigned char dat)
{
SBUF = dat;
while(!TI);
TI = 0;
}
void UART_SendStr(unsigned char *s)
{
while(*s)
{
UART_SendChar(*s++);
}
}
四、软件开发
STC32G支持多种开发工具和编程语言,如STC-ISP,Keil,SDCC等。可以使用C语言进行编程开发,通过各种外设接口实现硬件控制和数据处理等功能。
下面是一个通过ADC采集温度值,并通过UART输出的例子:
#include "stc32g.h"
void ADC_Init()
{
P1M1 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
P1M0 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
ADC_RES = 0;//清空结果寄存器
ADC_CONTR |= (1<<7)|(1<<6)|(1<<5)|(1<<3)|(1<<2)|(1<<0);//A/D转换使能,ADC采样时间选择最大值,ADC时钟选择最大值,软件触发
}
void UART_Init()
{
SCON = 0x50;//串口工作模式1
TMOD &= 0x0F;
TMOD |= 0x20;//8位自动重载定时器
TH1 = 0xFD;//设置串口波特率9600
TL1 = TH1;
TR1 = 1;//启动定时器1
ES = 1;//开启串口中断
EA = 1;//开启总中断
}
void UART_SendChar(unsigned char dat)
{
SBUF = dat;
while(!TI);
TI = 0;
}
void UART_SendStr(unsigned char *s)
{
while(*s)
{
UART_SendChar(*s++);
}
}
void main()
{
unsigned int adc_value;
unsigned char temp_value;
ADC_Init();
UART_Init();
while(1)
{
ADC_CONTR |= (1<<6);//启动ADC转换
while(!ADC_CONTR&(1<<7));//等待ADC转换完成
adc_value = ADC_RES << 2;//左移2位,转换结果乘以4
temp_value = adc_value/32 - 50;//计算温度
UART_SendStr("Temperature: ");
UART_SendChar(temp_value);
UART_SendStr(" Cn");
delay(10000);
}
}
void delay(int n)
{
while(n--);
}
