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15、微处理器的选择 -UPS电源设计专题

微处理器的选择 

现在市场上应用最为普遍的是8位单片机,但是在一些比较复杂的系 统中,它就不得不让位与16位单片机。在本设计中我选用MCS-96系列单片 机,它除了适用于一般的信号处理系统外,对于要求实时处理、实时控制 的各类自动控制系统如工业控制系统、随动系统、分布式控制系统、变频 调速系统等以及高级智能系统如高级智能仪器、高性能的计算机外部设备 控制器、办公自动化设备控制器等都有其特有的优势。它在下列几个方面 显示出其优越的性能和特点: 

(1)CPU的算术逻辑单元不采用常规的累加器结构,改用寄存器--寄存 器结构,CPU操作直接面向256字节甚至512字节的寄存器,消除了一般CPU 结构中的累加器如51系列单片机等的瓶颈效应,大大提高了操作速度和数 据吞吐能力。 

(2)256512字节寄存器中除了前端少量专用寄存器外,其余字节均 为通用寄存器。这样多数量的通用寄存器就有可能为各中断服务程序中的 局部变量指定专门的寄存器,免除了指定服务过程中保护寄存器现场和恢 复寄存器现场所支付的软件开销,并大大方便了程序的设计。 


(3)指令系统执行更快、效率更高。可以对带符号数和不带符号数进 行操作;还有符号扩展、数据规格化(用于浮点运算)等指令。另外,三操 作数指令大大提高了指令效率。 

(4)8OC196KC及其以后的芯片中,增加了一个外设事务服务器PTS, 专门用于处理外设中断事务,它和普通中断服务过程相比,PTS服务大大 减少了CPU的软件开销。 

(5)内部带有四路以上的模/数转换器(A/D)8OC196MC具有多达13 A/D,而且KB以后的芯片转换位数8位和10位可选。A/D转换器集成于芯片 内部,大大增强了信号采样电路的抗干扰能力,提高了电路的可靠性。

 (6)具有高速输入口HSI和高速输出口HSO或者比较/捕获 COMPARE/CAPCOMP,它们对于处理与时间有关的事件以及某些特殊输出提 供了极大的方便。 

当然,MCS-96 系列单片机具有一般单片机所具有的全部外设装置: 振荡器和时钟发生器、定时器计数器、标准输入/输出口、全双工异步或 同步串行输入/输出口、监视定时器(Watchdog)、片选输出等。

 由此可看出,MCS-96系列16位单片机具有更丰富的软、硬件资源,具 有更高的性能,它更适用于一些较复杂的系统中。 

基于以上原因,本课题中整流/充电器的控制电路采用了以80C196KC 单片机为主控的微机控制系统。它主要由主控、测量与采集、脉冲输出与 同步、信号输出以及电源等部分组成。控制电路组成框图如图3-3 


   

 

 

 

 

给   

80C196 单片

机主控系统 

脉冲输出 

 

 

 

 

信号输出 


AC220V

或  DC220V

小型开关电源模块 

 

 

+5V

( VCC VSS +15V -15V

 

 

图  3-3 整流/充电器的控制电路组成框图 

17

+24VVp GND 


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