UART原理与mc33033-MOSFET电机控制器设计详解

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，即通用异步收发器，是一种常见的串行通信接口，广泛应用于单片机和其他微控制器中，以实现设备间的简单、高效数据传输。本文主要介绍的是一个基于mc33033和mosfet功率管构成的无刷直流电动机控制器中的UART设计原理框图。 该框图展示了UART工作过程的基本组件，包括SBUF（串行缓冲寄存器）、中断请求、以及一系列控制寄存器如SCON（串行控制寄存器）和PCON（片选控制寄存器）。SBUF负责数据的发送和接收，通过TCLK（发送时钟）和RCLK（接收时钟）进行同步。发送数据时，数据首先被装载到SBUF，然后在发送控制信号下逐位移位并通过串行口发送出去。同时，接收端会在开始位产生后启动接收，数据被移位并存储在SBUF中，当接收控制信号允许时，数据会被读取。 控制器中还涉及到波特率发生器，它通过定时器来设定发送和接收数据的速率，以适应不同的通信协议。定时器1和定时器2负责计时，一旦超时，会触发溢出中断，这有助于实现精确的数据传输定时。此外，还有中断管理机制，如TI（发送中断）、RI（接收中断），用于处理发送完成和接收数据的事件。 单片机型号C8051F206、C8051F220/1/6C8051F230/1/6是该设计中使用的混合信号ISPFlash微控制器，它们提供了模拟外设功能，如12位分辨率的SARADC（模拟数字转换器），具有高转换速率和多通道模拟输入选择器，适合于对精度要求较高的数据采集。控制器还配备了两个模拟比较器，具有可编程回差电压值，可用于产生中断或复位，以及电压基准、VDD监视器和欠压检测等模拟信号处理功能。 值得注意的是，这些微控制器内核采用了高效的8051架构，具有流水线指令结构，能够提供快速执行性能，最高时钟频率可达25MHz，支持21个矢量中断源，这使得它们能够在处理串行通信的同时执行其他任务。该控制器还内置了JTAG调试和边界扫描功能，支持片内调试，无需外部仿真器即可进行非侵入式调试，提供更好的开发效率和性能。 这个设计巧妙地将UART与C8051系列微控制器结合，实现无刷直流电动机控制器的高效通信，并充分利用了微控制器的其他高级特性，如模拟信号处理和调试功能，为实际应用提供了强大的支持。