STC32G介绍(国产化必选芯片STC32G12K128)

STC32G是一款基于瑞萨ARM Cortex-M0内核单片机，是中国STC公司推出的一款8051单片机替代产品，可以广泛应用于家用电器，消费电子，工业自动化等领域，特别是在电源控制、温度控制、智能家居等应用中具有明显的优势。本文将从技术特点，系统架构，外设接口，以及软件开发等方面对STC32G进行详细阐述。

一、技术特点

1.1 ARM Cortex-M0内核

STC32G采用瑞萨ARM Cortex-M0内核，基于ARMv6-M体系结构，具有良好的可扩展性，可实现多任务处理以及低功耗工作。支持Thumb／Thumb2指令集，包括16位Thumb指令和32位Thumb状态下的Thumb2指令，使得单片机系统处理效率更高。

void delay(int n)
{
    while(n--);
}

1.2 低功耗设计

STC32G采用低功耗设计，实现不同电源模式间的自由切换。包括停机模式、睡眠模式、深度休眠模式以及多种运行模式，单片机在不同模式下可以灵活选择处理器速度，外设工作模式，提高电能利用率，从而减少系统功耗，延长电池寿命。

1.3 USB 2.0全速设备接口

STC32G内置USB 2.0全速设备接口，支持数据传输速率最高480Mbps。通过USB连接，可方便地与PC进行通信、数据上传/下载等操作，为硬件调试、系统测试以及数据传输提供了方便。

二、系统架构

STC32G的系统架构如下图所示：

                                       ┌───FSM/Timer───┐
                                       │               │
                                       │  预分频器/计数器    │
                                       │               │
              ┏┓                   ┏┓
              ┃┃                   ┃┃
     _____┏━━━┛┗━━━┓_____
    │                         │
    │         ARM Cortex-M0       │
    │                         │
    ┗━━━┳┳━━━━━━━┳┳━━━┛
             │                     │                      │
    ┌──ADC──┘                ┌───UART0───┐
    │                                ├────UART1───┤
    ├─DAC───┐                ├─IIC/SPI──┼─SPI/PWM─┤
    │                                ├────PWM──┤
    └───IO──┘                └───IO──┘

其中，ARM Cortex-M0为处理器核心，ADC、DAC、UART、IIC/SPI、PWM等为外设接口。预分频器/计数器、FSM/Timer等为定时器模块。

三、外设接口

1. ADC接口

STC32G内置10位ADC转换器，可进行模拟信号的采集和转换，支持连续模式和单次模式。采用差分输入方式，具有抗干扰能力强、转换精度高等优点。

void ADC_Init()
{
    P1M1 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
    P1M0 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
    ADC_RES = 0;//清空结果寄存器
    ADC_CONTR |= (1<<7)|(1<<6)|(1<<5)|(1<<3)|(1<<2)|(1<<0);//A/D转换使能，ADC采样时间选择最大值，ADC时钟选择最大值，软件触发
}

2. DAC接口

STC32G内置8位DAC数模转换器，可将数字信号转换为模拟信号输出。可以通过寄存器控制DAC输出电压值。

void DAC_Init()
{
    P1M1 &= ~(1<<5);
    P1M0 |= 1<<5;
    DAC_CONTR |= (1<<4)|(1<<1); //启动DAC，使能DAC中断
}

void DAC_Output(unsigned char dat)
{
    DAC_CONTR &= ~(1<<5);
    P1_5 = 0;
    DAC_DAT = dat;
}

3. UART接口

STC32G内置2个UART串行接口，可以实现与其他设备的串行通信。支持多种通信协议，包括8位数据传输，无奇偶校验，1位停止位等。

void UART_Init()
{
    SCON = 0x50;//串口工作模式1
    TMOD &= 0x0F;
    TMOD |= 0x20;//8位自动重载定时器
    TH1 = 0xFD;//设置串口波特率9600
    TL1 = TH1;
    TR1 = 1;//启动定时器1
    ES = 1;//开启串口中断
    EA = 1;//开启总中断
}

void UART_SendChar(unsigned char dat)
{
    SBUF = dat;
    while(!TI);
    TI = 0;
}

void UART_SendStr(unsigned char *s)
{
    while(*s)
    {
        UART_SendChar(*s++);
    }
}

四、软件开发

STC32G支持多种开发工具和编程语言，如STC-ISP，Keil，SDCC等。可以使用C语言进行编程开发，通过各种外设接口实现硬件控制和数据处理等功能。

下面是一个通过ADC采集温度值，并通过UART输出的例子：

#include "stc32g.h"

void ADC_Init()
{
    P1M1 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
    P1M0 |= 1<<1;//P1.1设置为模拟输入
    ADC_RES = 0;//清空结果寄存器
    ADC_CONTR |= (1<<7)|(1<<6)|(1<<5)|(1<<3)|(1<<2)|(1<<0);//A/D转换使能，ADC采样时间选择最大值，ADC时钟选择最大值，软件触发
}

void UART_Init()
{
    SCON = 0x50;//串口工作模式1
    TMOD &= 0x0F;
    TMOD |= 0x20;//8位自动重载定时器
    TH1 = 0xFD;//设置串口波特率9600
    TL1 = TH1;
    TR1 = 1;//启动定时器1
    ES = 1;//开启串口中断
    EA = 1;//开启总中断
}

void UART_SendChar(unsigned char dat)
{
    SBUF = dat;
    while(!TI);
    TI = 0;
}

void UART_SendStr(unsigned char *s)
{
    while(*s)
    {
        UART_SendChar(*s++);
    }
}

void main()
{
    unsigned int adc_value;
    unsigned char temp_value;
    ADC_Init();
    UART_Init();
    while(1)
    {
        ADC_CONTR |= (1<<6);//启动ADC转换
        while(!ADC_CONTR&(1<<7));//等待ADC转换完成
        adc_value = ADC_RES << 2;//左移2位，转换结果乘以4
        temp_value = adc_value/32 - 50;//计算温度
        UART_SendStr("Temperature: ");
        UART_SendChar(temp_value);
        UART_SendStr(" Cn");
        delay(10000);
    }
}

void delay(int n)
{
    while(n--);
}