基于AVR32的仪表电路设计
【摘要】以工业手持式仪表应用为前提，以新型32位AVR单片机AT32UC3A0512最小系统为基础，设计了外围主要电路，包括flash存储器、A/D转换器、串口通信，给出了具体的连接电路，并进行了分析。
【关键词】AT32UC3A0512；最小系统；外围电路
1.引言
工业化仪表是集信息获取、转换、处理、存储、传输于一体的重要技术工具，包括分析仪表、检测仪表、执行与控制仪表等几大类，也有将几部分功能集成在一起的仪表，是工业控制领域的基础和核心之一[1]。21世纪以来，仪表制造迅速发展，规模也越来越大，成为我国制造业发展最快的行业之一[2]；现在，仪表的发展水平已经成了显示国家综合国力的标志之一，各发达国家都在大力发展仪表的科技水平。
UC32A0512是一款先进的32位的AVR单片机，采用单电源3.3V供电，最高运行频率66MHz，可独立设置CPU和外设的时钟频率，支持支持全速USB2.0协议以及On-The-Go(OTG)全速及低速协议，支持10M/100M以太网介质访问控制子层协议接口(MAC)，片内自带高速FLASH和SRAM，集成了SPI、USART、TWI通信接口。其丰富的片上资源为仪表功能的扩展提供了巨大的便利条件。
2.电路总体框图
仪表电路总体框图如图1所示，时钟源及复位电路、电源、JTAG接口组成了单片机的最小系统，保证系统的正常启动运行。键盘和显示屏作为人机交互的接口，其余三部分为本文重点介绍的外围电路。
3.外围电路设计
3.1 flash存储器设计
该模块主要用来存储仪表采集的电压值和其他扩展电路的采集信息，这些信息要供给操作人员以后查看，或传至上位机，所以要保证信息在仪表掉电后不丢失。UC32A0512单片机自带512KB的flash存储和64KB的SRAM存储：flash用来存储单片机程序，单片机运行时，只能从中读取指令和固定的数据，不能进行写操作；SRAM用来存放单片机运行过程中的临时数据，虽然可随时读写，但不具备掉电保护功能。所以仪表系统必须外接一个主存储器，保证采集到的各种数据不会掉电丢失。
AT45DB161D是ATMEL公司的16M bytes的flash存储器，与单片机采用SPI接口进行连接，如图2所示。CS为SPI片选信号，低电平有效，SCK、SI、SO为SPI的时钟、数据输入输出管脚[3]。RESET管脚连接单片机的复位管脚，当出现低电平时，flash芯片停止所有读写操作，直到RESET管脚出现高电平为止。WP管脚为存储器写保护使能端，为低电平时，对存储器内受保护区域的所有操作都将被忽视，本设计将其连接到高电...
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