C8051F020的示波器监控程序设计

　　设计采用高性能单片机C8051F020为控制芯片，监控示波器面板上40个按键、3个编码开关及4个电位器的状态。分别介绍了键盘、编码开关和电位器的工作原理，以及其与单片机连接的硬件电路及软件编程的实现。按键部分采用一键多义的键盘程序设计方法，给出了键码匹配子程序流程图。

　　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