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　　c8051f021是美国cygnal公司生产的单片机。具有双串口、低功耗、高速度等优点。本文以gsm的数据业务，设计一种具有报警和定位的移动终端，并介绍该终端的结构框图、工作原理以及i/o配置和初始化程序。

　　引言

　　gsm网是目前移动通信体制中最成熟、最完善、应用最广的一种系统。数据业务作为gsm网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。以gsm网络作为无线数据传输网络，可开发出多种前景极其乐观的应用，如无线远程检测和控制、无线自动警报等。本文基于gsm的数据业务设计一种实时性比较强、数据率为9.6kbps的具有报警和定位的终端。

　　1 c8051f021简述

　　c8051f021是集成在一块芯片上的混合信号系统级单片机，芯片上有32位数字i/o端口（引脚），与标准8051的端口（p0～3）相同。c8051f021在功能上有所增强，每个i/o端口都可独立地设置为推挽或开漏输出和弱上拉，这为一些低功耗系统设计提供了节省电源的手段，而其最突出优点就是改进了可以控制片内数字资源与外部i/o引脚相连的交叉开头网络。通过设置交叉开关控制寄存器，将人的数字资源输入输出配置为端口i/o引脚，这就允许用户根据自己的特定应用将通用i/o端口与所需数字资源相结合。c7051f021具有双串口、多中断源、低功耗、高速度、低电压工作（3.3v）、高容量存储器等特性，这些特性满足本终端核心处理器的要求：低功耗、集成度高、可扩展性好等。

　　2 终端结构框图

　　终端系统是由c8051f021单片机、gsm模块、gpsoem接收模块、键盘和液晶显示器组成，如图1所示。c8051f021单片机是用来实时采集终端外围设备数据并进行相应的处理；gsm模块即gsm无线调制解调器，完成和gsm网的接续，负责通过串口接收来自单片机所采集到的数据，并以无线电磁波的形式发送，或接收来自远程计算机发来的信息并传递给单片机处理；gpsoem的主要功能是接收卫星发射导航电文的信号，并进行码测量或相位测量，然后根据导航电文提供的卫星位置和时钟差校正信息，计算gps接收机的当前位置，在单片机的控制下传输定位数据；键盘包括数字键和功能键，数字键用来设置呼叫远程主机的号码，功能键具有相应的报警功能如火警、匪警等和辅助功能；液晶显示器用来显示操作信息和提示信息。由于移动终端不需采集和存储大量的数据，仅采集gps-oem模块的导航数据、报警类型数据和存储呼叫远程主机的号码数据和系统程序，所以c8051f021自带的存储器容量即64kb+128 flash和4kb+256b ram已满足本终端的需要，故不需扩展外部存储器。

　　3 工作原理

　　在终端中，由gps-oem模块完成位置定位。gsm模块完成与gsm网通信接续，用户按键盘上的报警按钮后，单片机通过串口实时读取来自gps-oem发出的导航电文，从中提取经度、纬度、速度、时间、航向定位数据，并和相应的报警类型 数据重新组合形成新的数据格式。同时，以atd<号码>指令进行拨号在接，连接成功后通过所建立的数据链路实时传输数据，监控中心计算机接收数据并进行经纬度数据坐标变换、误差校正等处理，在电子在图上实时显示出当前监控的终端地理位置，并实时地跟踪移动终端，并以声光的形式提示工作人员，以便及时处理警情。移动终端也可随时接来自监控中心的控制命令，并依命令执行相应的动作。

　　4 终端i/o配置和初始化程序

　　由于本系统需要配置uart0、smbus、uart1、int0和int1（8位），存储器的工作模式为片内方式。p1端口作为4×4键盘的接口，p2、p3口作为通用的i/o端口，其中int0用作远程主机呼叫终端时的中断处理，int1用作键盘中断处理。故c8051f021单片机的emif和i/o端口配置如下。

　　①设emi的配置寄存器emi0cf=0x00，因为本应用无扩展存储器和存储器映像的i/o设备，即存储器工作模式为片内方式；同时将emifle（xbr2.5）设置为0，这样p037、p0.6、p0.5的引脚将由交叉开关或端口锁存器来决定，不被交叉开关忽略。

　　②按uart0en=1、uart1en=1、smb0en=1、int0e=1、int1e和emifle=0设置xbr0、xbr1和xbr2为xbr0=0x05、xbr1=0x14、xbr2=0x04。

　　③配置p1端口为数字输入模式，即p1mdin=0xff。p1端口低4位为键盘输出，高4位为输入，p1mdout=0x0fh(p1.0～p1.3为推挽方式，p1.4～p1.7为漏极开路方式)，p1|=0xf0。

　　④使能交叉开关，即xbare=1，xbr2=0x44。因为emifle=0，交叉开关译码器将不跳过p0.7、p0.6、p0.5引脚，所以按优先权交叉开关译码表进行分配。uart0具有最高优先权，故p0.0分配给tx0、p0.1分配给rx0；smbus的sda、scl分别分配在p0.2、p0.3引脚；uart1的