基于C8051F020的示波器监控程序的设计

　　监控程序负责系统中全部硬件和软件资源的分配、调度工作，它提供用户接口，使用户获得友好的工作环境，是系统设计中一个重要组成部分。

　　1 C8051F020单片机概述

　　伴随着电子技术快速的发展，越来越多的人加入电子开发的大军。在学习电子技术和研发项目的过程中，避免不了要使用一些仪器，例如万用表、示波器等等，然而对于一些非专业的爱好者，拥有一台数字示波器是比较“奢侈”的。本设计C8051F020单片机，因其具有成本低、制作简单、测量精度高等优势，恰恰满足了这一部分人的需求。

　　C8051F020单片机是高度集成的片上系统。在芯片内集成了2个多通道ADC子系统(每个子系统包括1个可编程增益放大器和1个模拟多路选择器)、2 个电压输出DAC、2个电压比较器、电压基准、SMBus/I2C总线接口、UART、SPI总线接口、5个通用的16位定时器、1个具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列(PCA)、内部振荡器、8个8位通用数字I/0端口和64 KBFlash程序存储器，以及8051兼容的高速微控制器内核。

　　C8051F020单片机是所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置。FLASH 存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051 固件。片内JTAG 调试电路允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU 进行非侵入式(不占用片内资源)、全速、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。在使用JTAG 调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。

　　Cygnal出的一种混合信号系统级单片机。片内含CIP-51的CPU内核，它的指令系统与MCS-51完全兼容。其中的C8051F020单片机含有64kB片内Flash程序存储器，4352B的RAM、8个I/O端口共64根I/O口线、一个12位A/D转换器和一个8位A/D转换器以及一个双12位D/A转换器、2个比较器、5个16位通用定时器、5个捕捉/比较模块的可编程计数/定时器阵列、看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器等部分。C8051F020单片机支持双时钟，其工作电压范围为2.7～3.6V(端口I/O,RST和JTAG引脚的耐压为5V)。与以前的51系列单片机相比，C8051F020增添了许多功能，同时其可靠性和速度也有了很大提高。

　　2 一键多义键盘工作原理

　　一台完善的智能仪表功能往往很多，设定的量程、参数也很多。如果还是用一键一个功能，势必要有一个很大的键盘，面板相应扩大，不美观，而且成本增加。因此在这类仪表中，键盘设计成一键多义，一个键有多种功能。

　　在一键多义的情况下，一个命令不是由一次按键组成，而是由一个按键序列组成。也就是说，对一个按键含义的解释，不仅取决于本次按键，还取决于以前按了些什么键。因此，对于一键多义的监控程序，首先要判断一个按键序列(而不是一次按键)是否已构成一个合法命令。若已构成合法命令，则执行命令，否则等待新按键输入。一键多义键盘管理程序，主要解决键盘按键序列的识别和如何根据键盘的按键序列去找相应的操作程序这两个问题。