带模拟乘法器的单片机

1. 51单片机内部资源最多的是那几种型号

C8051F12X 具有12位AD和8位AD 模拟比较器，12位DA，内部电压基准，电源监视，JTAG调试接口。速度可达100MIPS，16X16 乘法器；8K RAM，128K flash
8个8位IO口，双串口，16位定时器阵列，6个捕捉，比较模块，5个16位定时器，看门狗，内置24.5M振荡器 PLL，3.3V供电，4级流水线。

另外其他型号还有带16位AD，24位AD，CAN接口的，USB接口的，很多种。

2. 编程用AT89S51单片机定时/计数器方式2的定时功能构成指定频率的方波发生器

我画个示意图吧，也许对你有帮助
原理是利用了电容对电阻放电的指数衰减特性

正弦振荡器---------模拟乘法器-----------输出
|
电容对电阻放电---------

其中电容电阻放电部分:

电源-----模拟开关1-----模拟开关2-----------至模拟乘法器
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电容 电阻
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地 地

模拟开关1和模拟开关2由触发电平控制，其中高电平开通开关1，低电平开通开关2
触发脉冲上升沿到来的时候，电源将电容充满；下降沿到来的时候，电容开始对电阻放电，波形开始输出。这样可以符合你的要求，实现类似与单稳的方式触发。

至于正弦信号的产生，就用DDS吧，比如AD9850，在ADI网站上能找到pdf资料(www.analog.com)

3. 32位单片机计算两个int16的数相乘和两个int32的数相乘，所花的周期一样吗

一般是一样的。

这个具体可以查一下芯片内核指令代码的手册，如果有硬件乘法指令的系统，16位运算与32位运算所用时间，一般是一样的。

楼上的忽略了32位机这个前提。一般在32位机上是会有硬件乘法指令或者是乘法器部件，是可以在单周期内计算32位乘法的。而16位的乘法，一般都是扩展成32位的乘法来实现，所以说时间一般来说是一样的，都是一个周期。

特殊的情况包括，

1. 没有硬件乘法，使用移位加程序模拟乘法功能，32位的乘法时间可能会比16位乘多一倍，当然这还取决于乘法模拟算法的具体实现。

2. 用32位实现16位乘法，可能需要对16位数进行额外的扩展调整，这时是16位的慢一点。一般在C语言中就是根据系统字长规定int的类型，所以在C语言中如果不考虑移植，多使用int可能会提高编译的效率，在32位机上最好使用32位的数据进行计算反而更快一些。

4. 关于单片机的种类问题

单片机的分类Ⅰ 按生产厂家分
美国的英特尔(Intel) 公司、摩托罗拉（Motorola）公司、国家办导体(NS) 公司、Atmel公司、微芯片(Microchip) 公司、洛克威尔(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齐洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州仪器(TI)公司等等。日本的电气(NS)公司、东芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日电(NEC)公司、夏普公司等等。荷兰的飞利浦(Philips)公司。德国的西门子(Siemens)公司等等。
Ⅱ 按字长分（1）4-BIT 单片机
4 位单片机的控制功能较弱,CPU 一次只能处理4 位二进制数。这类单片机常用于计算器、各种形态的智能单元以及作为家用电器中的控制器。典型产品有NEC 公司的UPD 75××系列、NS 公司的COP400 系列、松下公司的MN1400 系列、ROCKWELL 公司的PPS/1系列、富士通公司的MB88 系列、夏普公司的SM××系列、Toshiba 公司的TMP47×××系列等等。
① 华邦公司的W741系列的4位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压(1.2V~1.8V)。
② 东芝单片机的4位机在家电领域有很大市场。
（2）8-BIT 单片机
8 位单片机 8 位单片机的控制功能较强，品种最为齐全。和4 位单片机相比，它不仅具有较大的存储容量和寻址范围，而且中断源、并行I/O 接口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面，普遍增设了乘除指令和比较指令。特别是8 位机中的高性能增强型单片机，除片内增加了A/D 和D/A 转换器外，还集成有定时器捕捉/比较寄存器、监视定时器(Watchdog)、总线控制部件和晶体振荡电路等。这类单片机由于其片内资源丰富和功能强大，主要在工业控制、智能仪表、家用电器和办公自动化系统中应用。代表产品有Intel 公司的MCS-48 系列和MCS-51 系列 、Microchip 公司的PIC16C××系列和PIC17C××系列以及PIC1400 系列、Motorola 公司的M68HC05 系列和M68HC11 系列、Zilog 公司的Z8 系列、荷兰Philips 公司的80C51 系列(同MCS-51 兼容)、Atmel公司的AT89 系列(同MCS-51 兼容)、NEC 公司的UPD78××系列等等。
1）51系列单片机
8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。应用的早，影响很大，已成为世界上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”。
8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。
8051片内有4k ROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是所编的程序无法写入到其ROM中，只有将程序交芯片厂代为写入，并是一次性的，不能改写其内容。
8751与8051基本一样，但8751片内有4k的EPROM，用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再写入。
在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。而且，AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。
AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP编程和看门狗功能。
ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种，这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。AT89C2051取掉了P0口和P2口，内部的程序FLASH存储器也小到2K，封装形式也由51的P40脚改为20脚，相应的价格也低一些，特别适合在一些智能玩具，手持仪器等程序不大的电路环境下应用；AT89C1051在2051的基础上，再次精简掉了串口功能等，程序存储器再次减小到1k，当然价格也更低。
51 单片机目前已有多种型号，市场上目前供货比较足的芯片还要算ATMEL 的51、52 芯片， HYUNDAI 的GMS97 系列，WINBOND 的78e52，78e58，77e58 等。
GMS97 系列是一次性烧写，一般只有大量生产的人才买。at89c51,52 因可以很容易地解密，一般人们只用它来做实验，或者用在一些即使解了密也无关紧要的场合。89c2051 只有20 腿，体积小巧，在一些简单应用和体积有限的场合得到广泛应用。
2）PIC系列单片机
由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品，首先采用了RISC结构的嵌入式微控制器，其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。
现在PIC系列单片机在世界单片机市场的份额排名中已逐年升位，尤其在8位单片机市场，据称已从1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC单片机从覆盖市场出发，已有三种(又称三层次)系列多种型号的产品问世，所以在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。现今的PIC单片机已经是世界上最有影响力的嵌入式微控制器之一。
① PIC 8位单片机的分类
PIC 8位单片机产品共有三个系列，即基本级、中级和高级。
a基本级系列该级产品的特点是低价位，如PIC16C5X，适用于各种对成本要求严格的家电产品选用。又如PIC12C5XX是世界第一个8脚的低价位单片机，因其体积很小，完全可以应用在以前不能使用单片机的家电产品的空间。
b中级系列该级产品是PIC最丰富的品种系列。它是在基本级产品上进行了改进，并保持了很高的兼容性。外部结构也是多种的，从8引脚到68引脚的各种封装，如PIC12C6XX。该级产品其性能很高，如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口。PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。
c高级系列该系列产品如PIC17CXX，其特点是速度快，所以适用于高速数字运算的应用场合中，加之它具备一个指令周期内(160ns)可以完成8×8(位)二进制乘法运算能力，所以可取代某些DSP产品。再有PIC17CXX具有丰富的I/O控制功能，并可外接扩展EPROM和RAM，使它成为目前8位单片机中性能最高的机种之一。所以很适用于高、中档的电子设备中使用。
上述的三层次(级)的PIC 8位单片机还具有很高的代码兼容性，用户很容易将代码从某型号转换到另一个型号中。PIC 8位单片机具有指令少、执行速度快等优点，其主要原因是PIC系列单片机在结构上与其它单片机不同。该系列单片机引入了原用于小型计算机的双总线和两级指令流水结构。这种结构与一般采用CISC(复杂指令集计算机)的单片机在结构上是有不同的。
双总线结构
具有CISC结构的单片机均在同一存储空间取指令和数据，片内只有一种总线。这种总线既要传送指令又要传送数据(如图1－a所示)。因此，它不可能同时对程序存储器和数据存储器进行访问。因与CPU直接相连的总线只有一种，要求数据和指令同时通过，显然“乱套”，这正如一个“瓶颈”，瓶内的数据和指令要一起倒出来，往往就被瓶颈卡住了。所以具有这种结构的单片机，只能先取出指令，再执行指令(在此过程中往往要取数)，然后，待这条指令执行完毕，再取出另一条指令，继续执行下一条。这种结构通常称为冯•诺依曼结构，又称普林斯顿结构。
在这里PIC系列单片机采用了一种双总线结构，即所谓哈佛结构。这种结构有两种总线，即程序总线和数据总线。这两种总线可以采用不同的字长，如PIC系列单片机是八位机，所以其数据总线当然是八位。但低档、中档和高档的PIC系列机分别有12位、14位和16位的指令总线。这样，取指令时则经指令总线，取数据时则经数据总线，互不冲突。
② 两级指令流水线结构
由于PIC系列单片机采用了指令空间和数据空间分开的哈佛结构，用了两种位数不同的总线。因此，取指令和取数据有可能同时交叠进行，所以在PIC系列微控制器中取指令和执行指令就采用指令流水线结构。当第一条指令被取出后，随即进入执行阶段，这时可能会从某寄存器取数而送至另一寄存器，或从一端口向寄存器传送数等，但数据不会流经程序总线，而只是在数据总线中流动，因此，在这段时间内，程序总线有空，可以同时取出第二条指令。当第一条指令执行完毕，就可执行第二条指令，同时取出第3条指令，……如此等等。这样，除了第一条指令的取出，其余各条指令的执行和下一条指令的取出是同时进行的，使得在每个时钟周期可以获得最高效率。
在大多数微控制器中，取指令和指令执行都是顺序进行的，但在PIC单片机指令流水线结构中，取指令和执行指令在时间上是相互重叠的，所以PIC系列单片机才可能实现单周期指令。
只有涉及到改变程序计数器PC值的程序分支指令(例如GOTO、CALL)等才需要两个周期。
此外，PIC的结构特点还体现在寄存器组上，如寄存器I/O口、定时器和程序寄存器等都是采用了RAM结构形式，而且都只需要一个周期就可以完成访问和操作。而其它单片机常需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。上述各项，就是PIC系列单片机能做到指令总数少，且大都为单周期指令的重要原因。
3）AVR系列单片机
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。
①AVR单片机的优势及特点
a AVR单片机易于入手、便于升级、费用低廉。 单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机，即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。 AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，这样便于产品升级。AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中)，不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有AVR单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。
b高速、低耗、保密。首先，AVR单片机是高速嵌入式单片机： AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行。多累加器型，数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。
c I/O口功能强,具有A/D转换等电路。AVR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品，具有大电流(灌电流)10mA～40mA,可直接驱动可控硅SSR或继电器，节省了外围驱动器件。AVR单片机内带模拟比较器，I/O口可用作A/D转换，可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统，使该类单片机无外加元器件即可工作，简单方便，成本又低。AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。
d 有功能强大的定时器/计数器及通讯接口。定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出，某些型号的AVR单片机有3～4个PWM，是作电机无级调速的理想器件。AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
②AVR 8-Bit MCU的最大特点
与其它8-Bit MCU相比，AVR 8-Bit MCU最大的特点是：
• 哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；
• 超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象；
• 快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；
• 作输出时与PIC的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA灌电流的能力；
• 片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；
• 大部分AVR片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；
• 大部分AVR除了有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序。
（3）16-BIT 单片机
16 位单片机是在1983 年以后发展起来的。这类单片机的特点是：CPU是16 位的，运算速度普遍高于8 位机，有的单片机的寻址能力高达1MB，片内含有A/D 和D/A转换电路，支持高级语言。这类单片机主要用于过程控制、智能仪表、家用电器以及作为计算机外部设备的控制器等。典型产品有Intel 公司的MCS-96/98 系列、Motorola 公司的M68HC16系列、NS 公司的783××系列、TI公司的MSP430系列等等。
其中，以MSP430系列最为突出。它采用了精简指令集（ RISC ）结构，具有丰富的寻址方式（ 7 种源操作数寻址、 4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
在运算速度方面， MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶体的驱动下，实现 125ns 的指令周期。 16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。
MSP430 系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用 6us 。
超低功耗 MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。
首先， MSP430 系列单片机的电源电压采用的是 1.8~3.6V 电压。因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运行时， 芯片的电流会在 200~400uA 左右，时钟关断模式的最低功耗只有 0.1uA 。
其次，独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环（ FLL 和 FLL+ ）时钟系统或 DCO 数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（ 32768Hz ） , 有的使用两个晶体振荡器）。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。
由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显着的不同。在系统中共有一种活动模式（ AM ）和五种低功耗模式（ LPM0~LPM4 ）。在等待方式下，耗电为 0.7uA ，在节电方式下，最低可达 0.1uA 。
系统工作稳定 上电复位后，首先由 DCOCLK 启动 CPU ，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做 CPU 时钟 MCLK 时发生故障， DCO 会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。
丰富的片上外围模块 MSP430 系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（ WDT ）、模拟比较器 A 、定时器 A （ Timer_A ）、定时器 B （ Timer_B ）、串口 0 、 1 （ USART0 、 1 ）、硬件乘法器、液晶驱动器、 10 位 /12 位 ADC 、 I 2 C 总线直接数据存取（ DMA ）、端口 O （ P0 ）、端口 1~6 （ P1~P6 ）、基本定时器（ Basic Timer ）等的一些外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出 A/D 转换器； 16 位定时器（ Timer_A 和 Timer_B ）具有捕获 / 比较功能，大量的捕获 / 比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、 PWM 等；有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的 I/O 端口，最多达 6*8 条 I/O 口线； P0 、 P1 、 P2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入； 12/14 位硬件 A/D 转换器有较高的转换速率，最高可达 200kbps ，能够满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达 160 段；实现两路的 12 位 D/A 转换；硬件 I 2 C 串行总线接口实现存储器串行扩展；以及为了增加数据传输速度，而采用直接数据传输（ DMA ）模块。 MSP430 系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。
方便高效的开发环境 目前 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器件，这些器件的开发手段不同。对于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器开发成功之后在烧写或掩膜芯片；对于 FLASH 型则有十分方便的开发调试环境，因为器件片内有 JTAG 调试接口，还有可电擦写的 FLASH 存储器，因此采用先下载程序到 FLASH 内，再在器件内通过软件控制程序的运行，由 JTAG 接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。这种方式只需要一台 PC 机和一个 JTAG 调试器，而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和 C 语言。
MSP430 单片机目前主要以 FLASH 型为主。
（4）32-BIT 单片机
32 位单片机的字长为32 位，是单片机的顶级产品，具有极高的运算速度。近年来，随着家用电子系统的新发展，32 位单片机的市场前景看好。
继16 位单片机出现后不久，几大公司先后推出了代表当前最高性能和技术水平的32 位单片微机系列。32 位单片机具有极高的集成度，内部采用新颖的RISC（精简指令系统计算机）结构，CPU 可与其他微控制器兼容，主频频率可达33MHz 以上，指令系统进一步优化，运算速度可动态改变，设有高级语言编译器，具有性能强大的中断控制系统、定时/事件控制系统、同步/异步通信控制系统。代表产品有Intel 公司的MCS-80960 系列、Motorola 公司的M68300 系列、Hitachi 公司的Super H(简称SH)系列等等。
这类单片机主要应用于汽车、航空航天、高级机器人、军事装备等方面。它代表着单片机发展中的高、新技术水平。
ARM在32位MCU中的主流地位是毫无疑问的。ARM公司于1991年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术智能财产（IP）核心的处理器，即我们通常所说的ARM处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场，ARM技术不止逐步渗入到我们生活的各个方面，我们甚至可以说，ARM于人类的生活环境中，已经是不可或缺的一环。
目前市面上常见的ARM处理器架构，可分为ARM7、ARM9以及ARM11，新推出的Cortex系列尚在进行开发验证，市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。
ARM首个多核心架构为ARM11 MPCore，架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11核心是发布于2002年10月份，为了进一步提升效能，其管线长度扩展到8阶，处理单元则增加为预取、译码、发送、转换／MAC1、执行／MAC2、内存存取／MAC3和写入等八个单元，体系上属于ARM V6指令集架构。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程，运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程，ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说，这显然是个相当惊人的程度，不过显然1GHz在ARM11体系中不算是个均衡的设定，因此几乎没有厂商推出达到1GHz的ARM11架构处理器。
ARM11的逻辑核心也经过大量的改进，其中最重要的当属“静／动态组合转换的预测功能”。ARM11的执行单元包含一个64位、4种状态的地址转换缓冲，它主要用来储存最近使用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时，静态转换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中，单纯采用动态预测的准确率为88％，单纯采用静态预测机制的准确率只有77％，而ARM11的静／动态预测组合机制可实现92％的高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题，ARM11采用一项名为“IEM（Intelligent Energy Manager）”的智能电源管理技术，该技术可根据任务负荷情况动态调节处理器的电压，进而有效降低自身的功耗。这一系列改进让ARM11的功耗效能比得以继续提高，平均每MHz只需消耗0.6mW（有快取时为0.8mW）的电力，处理器的最高效能可达到660 Dhrystone MIPS，远超过上一代产品。
Ⅲ 按制造工艺分
① HMOS 工艺 高密度短沟道MOS 工艺,具有高速度、高密度的特点。
② CHMOS(或HCMOS)工艺 互补的金属氧化物的HMOS 工艺，是CMOS 和HMOS 的结合，具有高密度、高速度、低功耗的特点。Intel 公司产品型号中若带有字母“C” ，Motorola 公司产品型号中若带有字母“HC”或“L” ，通常为CHMOS 工艺。

5. 单片机功率表问题

如果你测量的守恒直流电路的还简单，直接计算测量到的电流和电压即得到功率。

如果是交流电路，就有些麻烦了，首先要过滤掉交流电中的二次或更高次的谐波，然后将每次采样的电流和电压相乘得到一个瞬时功率，并乘以时间得到那个时刻做的功，累计1秒钟得到平均功率……

Atmel有一篇技术文档来讲如何使用Atmega8单片机做的单项电度表，误差在5%左右，如果你懂英文，这将是非常好的参考文档，
AVR465: Single-Phase Power/Energy Meter with Tamper Detection带干扰检测的单相功率/电能表
地址：http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2566.pdf

6. 新概念51单片机C语言教程的作品目录

第1篇入门篇
1.1单片机概述
1.1.1什么是单片机
1.1.2单片机标号信息及封装类型
1.1.3单片机能做什么
1.1.4如何开始学习单片机
1.251单片机外部引脚介绍
1.3电平特性
1.4二进制与十六进制
1.4.1二进制
1.4.2十六进制
1.5二进制的逻辑运算
1.5.1与
1.5.2或
1.5.3非
1.5.4同或
1.5.5异或
1.6单片机的C51基础知识介绍
1.6.1利用C语言开发单片机的优点
1.6.2C51中的基本数据类型
1.6.3C51数据类型扩充定义
1.6.4C51中常用的头文件
1.6.5C51中的运算符
1.6.6C51中的基础语句
1.6.7学习单片机应该掌握的主要内容
2.1Keil工程建立及常用按钮介绍
2.1.1Keil工程的建立
2.1.2常用按钮介绍
2.2点亮第一个发光二极管
2.3while语句
2.4for语句及简单延时语句
2.5Keil仿真及延时语句的精确计算
2.6不带参数函数的写法及调用
2.7带参数函数的写法及调用
2.8利用C51库函数实现流水灯
第2篇内外部资源操作篇
3.1数码管显示原理
3.2数码管静态显示
3.3数码管动态显示
3.4中断概念
3.5单片机的定时器中断
4.1独立键盘检测
4.2矩阵键盘检测
5.1模拟量与数字量概述
5.2A/D转换原理及参数指标
5.3ADC0804工作原理及其实现方法
5.4D/A转换原理及其参数指标
5.5DAC0832工作原理及实现方法
5.6DAC0832输出电流转换成电压的方法
第6章串行口通信原理及操作流程
6.1并行与串行基本通信方式
6.2RS-232电平与TTL电平的转换
6.3波特率与定时器初值的关系
6.451单片机串行口结构描述
6.5串行口方式1编程与实现
6.6串行口打印在调试程序中的应用
第7章通用型1602，12232，12864液晶操作方法
7.1液晶概述
7.2常用1602液晶操作实例
7.3常用12232液晶操作实例
7.4常用12864液晶操作实例
第8章I2C总线AT24C02芯片应用
8.1I2C总线概述
8.2单片机模拟I2C总线通信
8.3E2PROMAT24C02与单片机的通信实例
第9章基础运放电路专题
9.1运放概述及参数介绍
9.2反相放大器
9.3同相放大器
9.4电压跟随器
9.5加法器
9.6差分放大器
9.7微分器
9.8积分器
第3篇提高篇
第10章定时器/计数器应用提高
10.1方式0应用
10.2方式2应用
10.3方式3应用
10.452单片机定时器2介绍
10.5计数器应用
第11章串行口应用提高
11.1方式0应用
11.2方式2和方式3应用
11.3单片机双机通信
11.4单片机多机通信
第12章指针
12.1指针与指针变量
12.1.1内存单元、地址和指针
12.1.2指针变量的定义、赋值与引用
12.2指针变量的运算
12.3指针与数组
12.3.1指针与一维数组
12.3.2指针与多维数组
12.4指针与函数
12.4.1指针作为函数的参数
12.4.2指向函数的指针
12.4.3指针型函数
12.5指针与字符串
12.5.1字符串的表达形式
12.5.2字符指针作为函数参数
12.5.3使用字符指针与字符数组的区别
12.6指针数组与命令行参数
12.6.1指针数组的定义和使用
12.6.2指向指针的指针
12.6.3指针数组作为main()函数的命令行参数
12.7指针小结
12.7.1指针概念综述
12.7.2指针运算小结
12.7.3等价表达式
12.8C51中指针的使用
12.8.1指针变量的定义
12.8.2指针应用
第13章STC系列51单片机功能介绍
13.1单片机空闲与掉电模式应用
13.2“看门狗”概念及其应用
13.3用软件实现系统复位
13.4内部扩展RAM的应用
13.5扩展P4口的应用
13.6内部E2PROM的应用
13.7STC89系列单片机内部A/D应用
13.8STC12系列单片机内部A/D应用
13.9STC12系列单片机的PCA/PWM介绍
13.10STC12系列单片机的SPI接口介绍
13.11STC12系列单片机的“576MHz”超速运行
第4篇实战篇
第14章利用51单片机的定时器设计一个时钟
14.1如何从矩阵键盘中分解出独立按键
14.2原理图分析
14.3实例讲解
第15章使用DS12C887时钟芯片设计高精度时钟
15.1时钟芯片概述
15.2DS12C887时钟芯片介绍
15.3如何用TX-1C实验板扩展本实验
15.4原理图分析
15.5实例讲解
第16章使用DS18B20温度传感器设计温控系统
16.1温度传感器概述
16.2DS18B20温度传感器介绍
16.3实例讲解
第17章太阳能充/放电控制器
17.1控制器原理图分析
17.2控制器板上元件介绍
17.3实例讲解
第18章VC、VB（MSCOMM控件）与单片机通信实现温度显示
18.1VCMSCOMM控件与单片机通信实现温度显示
18.2VBMSCOMM控件与单片机通信实现温度显示
第5篇拓展篇
第19章使用Protell99绘制电路图全过程
19.1绘制电路板概述
19.2建立工程
19.3制作元件库
19.4添加封装及制作PCB封装库
19.5错误检查及生成PCB
19.6布线电气特性设置
19.7自动布线和手动布线
第20章ISD400x系列语音芯片应用
20.1ISD400x系列语音芯片介绍
20.2ISD400x系列语音芯片操作规则
20.3ISD400x系列语音芯片应用实现
第21章电机专题
21.1直流电机原理及应用
21.2步进电机原理及应用
21.3舵机原理及其应用
第22章常用元器件介绍
22.1二极管
22.2电容
22.3场效应管
22.4光耦
22.5蜂鸣器
22.6继电器
22.7自恢复保险
22.8瞬态电压抑制器
22.9晶闸管（可控硅）
22.10电荷泵
第23章直流稳压电源专题
23.1整流电路
23.2滤波电路
23.3稳压电路
23.4集成稳压模块的使用
23.5串联开关型稳压电源
第24章运放扩展专题
24.1简单低通滤波器
24.2“电流-电压”转换电路
24.3光电放大器
24.4精密电流源
24.5可调参考电压源
24.6复位稳定放大器
24.7模拟乘法器
24.8全波整流器和平均值滤波器
24.9正弦波振荡器
24.10三角波发生器
24.11自动跟踪对称电源
24.12可调实验电源
24.13运放相关术语表
附录A天祥电子开发实验板简介
A.1TX-1C51单片机开发板（配套详细视频教程）
A.2AVR单片机开发板（配套详细视频教程）
A.3PIC单片机开发板（配套详细视频教程）
A.4J-Link全功能ARM仿真器
A.5三星S3C44B0ARM7入门级开发板
A.6三星S3C44B0ARM7提高级开发板
A.7TX-51STAR51单片机开发板（配套详细视频教程）
参考文献

7. LGTMCU是什么单片机

LGT单片机是阿莫电子论坛（www.ourdev.cn）版主armok（阿莫）最早于2012-4-6提及的一种单片机，由阿莫领导制造，最初的宣传特点如下：

1. 内部的资源，如ADC,PWM,串口,RC等， 与ATmega8 相似（甚至是一致）
2. 运行代码的效率与速度一致，甚至某些地方比 ATmega8 快
3. 原AVR代码几乎不需要改动，就能立即转到这款芯片上使用。
4. 仍可使用大家熟悉的 AVR Studio，GCC,ICC,CVAVR, IAR 进行开发.
5. 熟悉AVR的人，不用5分钟就能完成学习与切换到新芯片上开发。
6. 封装有SOP28L/SOP20L/SOP14L/SOP8L 可供选择。
7. 工作电压是1.8V-3.6V（也有5V的版本）， 工作频率是8MHZ或16MHZ。有一个全工作电压范围的温度修正RC，精度为1%，可直接用RC实现串口通讯。如果有偏差也是可以用串口来修正（软件可调）。还有这个芯片可以跑到32MIPS@32Mhz 外部晶振，这个在需要高速的朋友来说无疑是一个好消息。STM8S按atasheet说是可以跑20MIPS@25Mhz。
8. 稳定性、可靠性承诺与AVR差不多。
9.最重要一点： 由我们网站进行技术支持，并且邮购部能提供充足的货源。
10. 预期的零售价是1.99元。 大批量使用可以再谈。
11. 这个芯片的真正目标不是AVR，而是STC。

官方网站： http://www.mcugreen.com

技术论坛： http://www.ourdev.cn/forum-1000-1.html

来自官网的LGT8F0XA系列8bit/RISC微控制器参数：
————先进的RISC构架————
3级流水线设计
131条指令, 大多数指令执行时间为单个时钟周期
32个8位通用工作寄存器
工作于16MHz时性能高达16MIPS
单周期的硬件乘法器(8×8)
————非易失性程序和数据存储器————
8K/4K/2K/1K字节系统内可编程FLASH
数据保护功能
504字节数据FLASH， 支持字节读写（EEPROM）
256/512字节片内SRAM
独立的用户数据区实现系统配置功能
————SWD双线调试接口————
支持扩展的片内在线调试功能
通过SWD接口实现对FLASH, EEPROM, 系统配置区的编程
————外设特点————
8通道10bit 250KSPS模数转换器(ADC)
2通道模拟比较器，支持ADC通道输入功能
一个具有独立预分频和比较器功能的8位定时器/计数器
一个具有预分频器, 比较器功能和捕捉功能的16位定时器/计数器
三通道PWM脉宽调制控制器
可编程同步/异步USART
可工作于主/从模式的SPI串行接口
可编程看门狗定时器
最多25个可编程I/O (LGT8F08A)
————处理器特色功能————
每个芯片具有独立的32位GUID
具有掉电保护功能的片内POR
±1%精度16MHz内部低温漂RC振荡器
1KHz低功耗RC实现更低的待机功耗
片内/片外中断源
4种睡眠模式: 内部电源设计实现uA级待机功耗, 可通过外部专用I/O或内部1KHz RC唤醒
————封装类型————
LGT8F08A – SOP28L
LGT8F04A – SOP24L/SSOP24L/SOP20L/SSOP20L
LGT8F02A – SOP14L
LGT8F01A – SOP8L
————速度等级————
0 ~ 8MHz @1.8V ~ 3.0V
0 ~16MHz @3.0V ~ 3.6V

————提供————
ISP在线烧写工具
SWD编程调试工具
数据手册
开发文档

阿莫附录： 可能有人担心， 这个芯片会不会导致ATMLE的侵权诉讼？
我不是一个迂腐的人。
我们其实每天都在可能的“侵权”， 从打开电脑开始，到看电视节目，到在商场购买各种物品 ....
专利是一把双刃剑，它保护了原创者的同时，其实也在扼杀可能的创新者。
大家应该仍记得我写过一篇帖子： “AVR已死！大家改行吧 ....”
对AVR的感情，我相信论坛上可能没有人超越我。 写那个帖子时的心情，相信大家能理解。
现在，我有机会，可以亲手将AVR从死亡的边缘挽救出来。 当然，我冒的风险是：可能侵权。但是，我觉得是在做一件正确、很有价值的事。
大家不要忘记历史：
如果乔布斯不冒险侵权施乐， 就不会有伟大的苹果电脑的诞生。
如果比尔盖茨不冒险侵权苹果，就不会有伟大的 windows 的诞生。
如果google不冒险侵权苹果与微软，就不会有伟大的安卓系统的诞生。
................
大家试想一下：目前有哪一个伟大产品，不是可能涉及侵权的？

8. 谁能给推荐一个51单片机

看到你的要求我只有推荐MSP430单片机了
MSP430 单片机的特点
MSP430 系列单片机的迅速发展和应用范围的不断扩大，主要取决于以下的特点。 强大的处理能力 MSP430 系列单片机是一个 16 位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（ 7 种源操作数寻址、 4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 在运算速度方面， MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶体的驱动下，实现 125ns 的指令周期。 16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。 MSP430 系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用 6us 。 超低功耗 MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。 首先， MSP430 系列单片机的电源电压采用的是 1.8~3.6V 电压。因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运行时， 芯片的电流会在 200~400uA 左右，时钟关断模式的最低功耗只有 0.1uA 。 其次，独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环（ FLL 和 FLL+ ）时钟系统或 DCO 数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（ 32768Hz ） , 有的使用两个晶体振荡器）。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。 由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显着的不同。在系统中共有一种活动模式（ AM ）和五种低功耗模式（ LPM0~LPM4 ）。在等待方式下，耗电为 0.7uA ，在节电方式下，最低可达 0.1uA 。 系统工作稳定。上电复位后，首先由 DCOCLK 启动 CPU ，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做 CPU 时钟 MCLK 时发生故障， DCO 会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。 丰富的片上外围模块 MSP430 系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（ WDT ）、模拟比较器 A 、定时器 A （ Timer_A ）、定时器 B （ Timer_B ）、串口 0 、1（ USART0 、1 ）、硬件乘法器、液晶驱动器、 10 位 /12 位 ADC 、16位Sigma-Delta AD、直接寻址模块（ DMA ）、端口 O （ P0 ）、端口 1~6 （ P1~P6 ）、基本定时器（ Basic Timer ）等的一些外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出 A/D 转换器； 16 位定时器（ Timer_A 和 Timer_B ）具有捕获 / 比较功能，大量的捕获 / 比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、 PWM 等；有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的 I/O 端口，最多达 6*8 条 I/O 口线； P0 、 P1 、 P2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入； 12/14 位硬件 A/D 转换器有较高的转换速率，最高可达 200kbps ，能够满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达 160 段；实现两路的 12 位 D/A 转换；硬件IIC串行总线接口实现存储器串行扩展；以及为了增加数据传输速度，而采用直接数据传输（ DMA ）模块。 MSP430 系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。 方便高效的开发环境 目前 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器件，这些器件的开发手段不同。对于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器开发成功之后在烧写或掩膜芯片；对于 FLASH 型则有十分方便的开发调试环境，因为器件片内有 JTAG 调试接口，还有可电擦写的 FLASH 存储器，因此采用先下载程序到 FLASH 内，再在器件内通过软件控制程序的运行，由 JTAG 接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。这种方式只需要一台 PC 机和一个 JTAG 调试器，而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和 C 语言。 MSP430 单片机目前主要以 FLASH 型为主。 适应工业级运行环境 MSP430 系列器件均为工业级的，运行环境温度为 -40~+ 85 摄氏度 ，所设计的产品适合用于工业环境下。

9. LGT8F0XA是什么单片机有什么来历

GT8F0XA是基于增强的8位低功耗MVR8X RISC三级流水线构架设计。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，LGT8F0XA 的数据吞吐率高达 1MIPS/MHz，从而可以平衡系统在功耗和处理速度之间的矛盾。LGT8F0XA引入的独特的电源设计方法，从而在系统待机功耗方面比同类产品有更加优异的表现，系统中为低功耗设计集成一个内部1KHz RC振荡器和电源管理模块，能够在系统空闲的时候由软件选择进入待机模式，在最高级别的待机模式下，电源管理系统将关闭系统工作电源，仅保持1KHz RC和电源管理模块的工作，从而实现微安级的待机功耗。

LGT8F0XA基于EFLASH工艺设计，可以提供8KB/4KB/2KB/1KB四种不同的型号供选择，LGT8F0XA集成了504字节内部数据FLASH以及EEPROM控制器单元，实现一个更加简易的EEPROM访问接口。同时LGT8F0XA也集成了256/512字节的SRAM，可以让用户在实现不同应用时有更多的灵活性。
LGT单片机是阿莫电子论坛版主armok（阿莫）最早于2012-4-6提及的一种单片机，由阿莫领导制造。

10. 怎样设计一个用ADE7755和用AT89S51的单片机设计出一个电能表

随着电力的需求越来越大，不同时间段用电量不均衡的现象日趋严重。为了合理地调控电力负荷和节约能源，电力公司已开始鼓励使用多费率电能表。传统的多费率电能表一般采用机械转盘式计量方式，计量精度随机械磨损而降低，时段设置单一，人工抄表劳动强度大，且偶有窃电情况发生等诸多弊端。本文给出基于AT89S52单片机一种新型多费率单相电能表设计，采用AD7755电能计量芯片，电能计量准确。该电能表具有分时段计量，液晶显示，自动回抄，时段设置灵活，时间校正及时，新颖的防窃电，功耗低的特点。并对该电能表实验测试数据进行性了误差分析，指出电能计量中减小与消除误差的方法。

1硬件电路设计

1.1总体结构

基于AT89S52单片机完成多费率单相电能表的设计，AT89S52有以下功能，8k字节Flash闪速存储器，三级加密程序存储器，256字节内部RAM，32个可编程I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路，两种低功耗电工作方式。是一个比较适合于以开关量信号输入检测的性价比较高的8位单片机。电能表硬件设计主要包括六大模块，电压和电流检测电能计量电路AD7755模块，串行存储与看门狗X25045电路模块，HT1621液晶显示电路模块，串行时钟S3530A电路模块，

RS485总线通讯电路模块，防窃电检测电路模块，总体结构如图1所示。

图1：系统总体结构框图

1.2电能计量

单相电能计量采用美国ADI公司的AD7755低功耗芯片实现。AD7755内部除了ADC和滤波、相乘电路外都采用了数字电路，有效的消除了尖脉冲等干扰信号，使得它在恶劣的环境条件下仍能保持极高的正确度和稳定性。对单相回路中的电压、电流信号采样，计算出功率并积分将其转换为电能脉冲输出，CPU对来自AD7755输出端CF的脉冲进行计量，计算出电能表的累计用电量。电能与脉冲的关系为：W=M/C，式中的W为电能，单位为千瓦时，M为脉冲累计个数，C为电表脉冲常数，选取C=1600，每千瓦时为1600个脉冲。

1.3RS485通讯MAX487芯片实现多费率电能表的RS485通讯控制

MAX487芯片具有RS485通讯协议，可以带下位机128个、传输间隔大于1km、传输速率达250kb/s。电能表通过RS485总线与用电治理计算机相连，每只电能表都有一个确定的唯一的八位十六进制的表号，初次安装，电工需要把用户信息与表号记录后输进用电治理计算机中，完成用户与治理计算机的连接。治理计算机采用广播式通讯方式下传时段设置与校时信息，此时不带有地址信息，而电能表中断接收;上位机采用呼唤地址的方式上传信息，即呼唤谁的地址，那只电能表便把信息及其校验码打包向上传送给用电治理计算机，实现电能回抄。MAX487的DE为发送器使能端，DE为1时发送器可以工作，DI为输进端，A、B为输出端。当DE为0时，停止发送输出端为高阻。RE为输进使能端，RE为0时答应接收器工作，A、B为输进端，RO为输出端;RE为1时，接收器被禁止，RO为高阻状态。因此，采用半双工通讯方式，把DE和RE相连然后接AT89S52的P1.4，通过AT89S52的P1.4引脚来控制收发工作状态。

1.4串行存储器

串行存储器采用美国XICOR公司的X25045低功耗芯片，它具备看门狗定时器WTD、电源电压监控和具有512字节的串行E2PROM存储器三种功能。WTD可以设置为200ms、600ms、1400ms喂狗定时间隔，软件编程写进X25045中。在程序正常运行期间，WTD在定时间隔内收到触发信号，确保程序正常运行，一端WTD在定时间隔内没有收到触发信号，X25045便通过RESET引脚输出一个高电平信号，触发电能表复位来防止程序跑飞。X25045作为串行存储芯片，512字节分别用于存储电能表编码，多费率时段设置，上月和当月分时段的峰、平、谷电量和总累计电量等信息，存储次数可改写十万次，数据可保存一百年，它与AT89S52可采用SPI协议总线接口相连。

1.5时钟电路

时钟电路采用S3530A芯片完成，它是一种支持I2C总线的低功耗时钟芯片，它按照CPU经RS485通讯接收校时的数据来设置时钟和日历，靠自身的振荡继续走时。在S3530A的Xin和Xout引脚之间跨接32.768kHz的晶体器振荡器。它通过两线式与CPU连接，SDA脚和SCL脚分别接AT89S52的P2.0和P2.1，并有两个中断报警引脚可设置为输出秒或分同步脉冲，向AT89S52提供周期为1秒的中断信号，单片机系统将根据该信号通过I2C通讯接口读取当前的时间，计算出该时刻所属的时段，实现多费率电能表的分时段计量电能。该时钟电路带有备用锂电池，正常工作时有电源Vcc供电，同时给3.6V锂电池充电;当出现停电时，自动切换锂电池为时钟电路供电，即使停电时钟走时也正确。

1.6液晶显示

采用HOLTEK公司HT1621的LCD显示驱动芯片,实现十六位LCD数字显示。HT1621是具有128段(32×4)内置存储器的LCD驱动器，它片内包括控制与计时电路、显示RAM、LCD驱动及偏置、监视定时器等，采用了48脚SSOP封装,具有体积小和功耗低的优点,非常适合于应用电能表中，其接口电路和外围电路简单，它和AT89S52之间采用串行接口，只需三根线。AT89S52的P2.4、P2.5、P2.6分别接到它的CS片选、WR写答应、DATA串行数据三个引脚上，来控制刷新显示RAM缓冲区。另外应用中，在VDD、VLCD间接一个20kΩ可调电阻，用来调节LCD显示对比度，调节电阻，使得VDD=5V，VLCD=4V对比度较好。

1.7防窃电检测等

记录电能表接线端子盖被人为打开的次数而分析是否窃电。电能表被安装好后将表壳打上铅封，用户不能私自打开电能表接线的表盖破坏铅封，否则属于窃电行为。因此我们采用霍尔传感器，检测接线端子盖是否被打开。假如接线端子盖被打开，AT89S52的P1.6引脚的电平变化，就检测到开盖一次，记录表的接线端子盖被人为打开和破环的次数，判定是否有窃电发生，当发现有窃电现象时，给出报警、断电并及时上传到上位治理计算机。实践证实该新奇的防窃电技术有效的防止窃电情况发生，效果较好。检测电路框图如图2所示。

图2：防窃电检测框图

掉电保护电路，用AT89S52的P1.7输进引脚检测掉电信号，当系统正常工作是P1.7位高电平，当忽然发生断电时，P1.7变成低电平，采用查询方式检测到P1.7的变为低电平后，将进进掉电保护程序。电源电路中有个大滤波电容1000uf/25v，当掉电后能维持系统十多秒的工作时间，确保电能表存储好重要数据。光电隔离电路，在系统中AD775的脉冲输出端，继电器控制端，RS485通讯端分别使用了4N35光电隔离器。通过光的耦合作用传递电信号，把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，进步系统抗干扰的能力。

2软件程序设计

2.1软件程序资源分配

多费率单相电能表软件程序共包括初始化及主程序，X25045读写程序，RS485串行通讯处理程序，中断处理程序，定时器处理程序，HT1621显示控制程序，电能分时段计量与掉电处理程序，系统自检与软件抗干扰处理八大程序模块。系统的中断资源分配为INT0中断用于AD7755脉冲检测，INT1用于秒同步检测，定时器T0用于定时100ms，T1未使用，T2用于串行通讯程序波特率发生器，串行口中断设置为RS485异步通讯接收中断。

2.2程序模块的设计

电能表的工作过程主程序模块如图3所示，每次上电要进行初始化，初始化包括对AT89S52单片机定时器、串行口、中断等工作方式的设定，写进串行存储芯片X25045的控制字，串行时钟芯片S3530A控制字，串行液晶驱动芯片HT1621控制字。新电能表的初次工作要对X25045初始值设定，包括电能表表号的设置，时段的设置，时钟的设置，存储地址的分配等。本系统设置了三个时段，单片机每秒从时钟芯片S3530A中读取时钟值，然后根据串行存储芯片X25045中预先设置好的时段，分析该时刻属于哪个时段，根据相应的时段把电能存储AT89S52的RAM存储器中，然后电能每累计够1度便写进到X25045相应的地址中。16位液晶显示器轮流显示时段与电能信息。若有通讯请求将采用中断方式与上位机进行数据通讯。若停电，将执行掉电保护程序。其它程序模块流程图略。

图3：主程序流程图

测试结果

该电能表在淄博贝林电子有限公司进行了误差测试和运行试验，上位计算机完成用电治理时段设置，设置三个费率时段，第一时段00点00分点到06点30分，为谷电量时段，第二时段06点30点到22点30分，为峰电量时段，第三时段22点30点到24点00分，为平电量时段。费率时段设置由电力供电公司根据国家政策规定设定到计算机治理系统中，通过RS485串行通讯传送到电能表中，并存储于X25045中。每月峰、平、谷、累计电量存进电能表中，并打包传送到上位计算机治理系统，通讯波特率设为9600bit/s。用0.1级标准电子式电能表校验台作为标准表，该多费率电能表为被测表，贝林电子有限公司针对不同负荷的情况下进行测试，限于篇幅仅列出负荷为5KW时的实测数据如表1所示。测试结果表明该复费率电能表误差小于1%，属于1.0级标准。经实验得知减小电能计量误差方法，一是通过调节AD7755的匹配电阻调整到精确值;二是该匹配电阻阻值要求随温度变化阻值变化较小;三是在电能计量过程中，在时间段的切换时，计量电能的尾数部分不足0.01度的电能计进下一个时间段中，避免了不足0.01度的电能丢失而造成累计电量有误差。

表1：标准表与被测表丈量值符合5KW

结束语

多费率电能表根据不同的时段设置，实现电能分时计量，采用RS485串行通讯，实现电量自动回抄，实时校时。该电能表经淄博贝林电子有限公司生产表明，设计技术新奇，计量正确，走时精确，时段设置灵活，防窃电设计新奇，各项技术指标均达到国家多费率电能表的技术标准，具有广阔的应用远景。

本文作者创新点在于采用AD7755电能计量芯片计量正确;串行X25045存储灵活可靠，串行时钟S3530A走时精确，RS485总线传输可靠性高，防窃电新奇设计。采用I2C总线结构多费率单相电能表设计更加公道，具有性价比高的特点