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帶USB和智能讀卡器接口的C51微控制器
摘要：ATMEL公司是51單片機(jī)生產(chǎn)廠家之一,該公司新推出的AT8xC5122系列微處理器可支持USB和讀卡器，并且具有兩種封裝形式，可以方便地應(yīng)用于多種場(chǎng)合和儀器中。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；USB；讀卡器；微控制器；AT8xC5122
１�。粒裕福茫担保玻驳奶匦越Y(jié)構(gòu)
Ａｔｍｅｌ公司最近又生產(chǎn)了一系列帶ＵＳＢ和智能讀卡器接口的微處理器（如ＡＴ８３Ｃ５１２２、ＡＴ８５Ｃ５１２２、ＡＴ８９Ｃ５１２２等）。這些器件是由８位微處理器８０Ｃ５１優(yōu)化派生出來(lái)的高性能ＣＭＯＳ微處理器，帶有ＵＳＢ和智能讀卡器接口，其中ＡＴ８ｘＣ５１２２保留了Ａｔｍｅｌ ８０Ｃ５１的特性，帶有３２ｋＢ的ＲＯＭ、７６８字節(jié)的內(nèi)部ＲＡＭ、一個(gè)四級(jí)中斷系統(tǒng)、兩個(gè)１６位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器（Ｔ０／Ｔ１）以及一個(gè)帶有波特率發(fā)生器和片內(nèi)晶振器的全雙工增強(qiáng)型ＵＡＲＴ（ＥＵＡＲＴ）。
另外，ＡＴ８ｘＣ５１２２還含有一個(gè)帶７個(gè)端點(diǎn)的ＵＳＢ２．０全速功能控制器、 一個(gè)多協(xié)議的智能卡接口、一對(duì)數(shù)據(jù)指針、７個(gè)可編程的ＬＥＤ電流源（２－４－１０ｍＡ）和一個(gè)硬件看門狗電路。
帶３２ｋＢ存儲(chǔ)器的ＡＴ８９Ｃ５１２２閃速ＲＡＭ版本和ＡＴ８５Ｃ５１２２代碼ＲＡＭ版本可以被駐留在片內(nèi)的ＲＯＭ在系統(tǒng)編程（ＩＳＰ），并可通過(guò)ＵＳＢ或ＵＡＲＴ加載。
ＡＴ８ｘＣ５１２２有兩種軟件可選的降低功耗方式。圖１為ＡＴ８ｘＣ５１２２的內(nèi)部功能框圖。
圖1 AT8xC5122的功能框圖
２ 管腳配置說(shuō)明
ＡＴ８ｘＣ５１２２有兩種封裝形式，分別為ＶＱＦＰ６４封裝和ＰＬＣＣ２８封裝，圖２所示是采用ＶＱＦＰ ６４封裝的引腳排列。各引腳的功能說(shuō)明如下：
Ｐ０～Ｐ５：Ｉ／Ｏ端口。
ＲＳＴ：復(fù)位輸入。當(dāng)晶振復(fù)位器件時(shí)，此腳應(yīng)保持６４個(gè)晶振周期為低。無(wú)論晶振工作與否，只要有低于ＶＩＬ的電壓出現(xiàn)，各種端口都將處于復(fù)位狀態(tài)。但在內(nèi)部復(fù)位時(shí)，輸出要保持至少１２個(gè)晶振周期。
Ｄ＋：ＵＳＢ正向數(shù)據(jù)上行端口，該腳需要一個(gè)１．５ｋΩ的外部上拉電阻接到ＶＲＥＦ，以達(dá)到全速。
Ｄ－：ＵＳＢ反向數(shù)據(jù)上行端口。
ＶＲＥＦ：ＵＳＢ參考電壓輸入， 范圍為３．０～３．６ Ｖ。 ＶＲＥＦ一般通過(guò)一個(gè)１．５ｋΩ的電阻連到Ｄ＋上，ＶＲＥＦ電壓可由軟件控制。
ＸＴＡＬ１：輸入到片內(nèi)晶振放大器，使用內(nèi)部晶振時(shí)，需要一個(gè)晶體／諧振電路連到這個(gè)管腳。使用外部晶振時(shí)，應(yīng)將輸出端連到這個(gè)管腳。
ＸＴＡＬ２：片內(nèi)晶振放大器輸出。
ＥＡ：外部存取使能，ＥＡ必須接地才能讀取外部存儲(chǔ)器００００ｈ－ＦＦＦＦｈ的代碼。如果程序設(shè)置為安全１級(jí)，ＥＡ鎖定為復(fù)位狀態(tài)。
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ＡＬＥ：地址鎖定使能／程序脈沖端。在讀取外部存儲(chǔ)器時(shí)，輸出脈沖鎖定地址的低字節(jié)。在正常情況下，ＡＬＥ發(fā)出持續(xù)的１／６晶振頻率以用作外部的定時(shí)或時(shí)鐘。應(yīng)注意的是：每存取一次外部存儲(chǔ)器，都有一個(gè)ＡＬＥ脈沖。此外，這個(gè)管腳還可作為閃存編程的輸入脈沖（ＰＲＯＧ）。當(dāng)特殊功能寄存器（ＳＦＲ）的ＡＵＸＲ．０位設(shè)置為０時(shí)，ＡＬＥ在整個(gè)內(nèi)部存取過(guò)程中不起作用。
ＰＳＥＮ：編程選通使能，用于讀取選通外部程序存儲(chǔ)器。執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的代碼時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期，ＰＳＥＮ出現(xiàn)兩次。存取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ＰＳＥＮ不起作用。
ＰＬＬＦ：接到ＲＣ網(wǎng)絡(luò)的ＰＬＬ低通濾波器。
ＡＶＣＣ：模擬電壓用于片內(nèi)ＰＬＬ和ＵＳＢ設(shè)備。
ＶＣＣ ：內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器和Ｉ／Ｏ電源。
ＬＩ：ＤＣ／ＤＣ 輸入，ＬＩ必須通過(guò)一個(gè)電感（４．７μＨ）連到ＶＣＣ上，以便為ＤＣ／ＤＣ 轉(zhuǎn)換器提供泵電流。
ＣＶＣＣ：卡信號(hào)電壓，該電壓可用于卡接口的編程，設(shè)計(jì)時(shí)需要連接一個(gè)去耦電容。
ＤＶＣＣ：數(shù)字電源，為數(shù)字核和內(nèi)部Ｉ／Ｏ提供電壓，該腳內(nèi)部連到一個(gè)３．３Ｖ電壓調(diào)節(jié)器的輸出，并外接一個(gè)去耦電容器。
ＣＶＳＳ：ＤＣ／ＤＣ 地，用于從外部電感接收電流。
ＶＳＳ：數(shù)字地。
ＡＶＳＳ：模擬地。
圖3 典型應(yīng)用的連接圖
３ 應(yīng)用舉例
現(xiàn)在ＩＣ卡用得越來(lái)越普遍了。由于ＡＴ８ｘＣ５１２２帶有ＵＳＢ接口和讀卡器接口，所以很多場(chǎng)合和很多儀器中可以用到它們，比如交警用的手持刷卡機(jī)內(nèi)核就可以使用這些微處理器。圖４為ＡＴ８ｘＣ５１２２的典型應(yīng)用示意圖。
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