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作者：史健芳编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2012-09-01

书籍编号：30467044

ISBN：9787121179488

正文语种：中文

字数：196496

版次：2

所属分类：教材教辅-大学

版权信息

书名：智能仪器设计基础（第2版）

作者：史健芳

ISBN：9787121179488

版权所有 · 侵权必究

前言

本书以培养“厚基础、宽口径、会设计、可操作、能发展”，具有创新精神和实践能力的人才为目的，以提高学生分析、解决实际问题的能力为出发点，较全面、系统地介绍以单片微机为核心的智能仪器的基本组成、结构和设计方法。

本书在内容编排上注重智能仪器基本原理和基本设计方法，同时注意理论联系实际，引入设计实例，提高学生分析、解决问题的能力，为以后的学习、工作和科学研究打下扎实的理论和实践基础；注重反映智能仪器的发展方向，引入新器件、新技术，便于学生了解智能仪器的发展趋势，拓宽知识面；为便于学生参阅同类国外原版教材及相关资料，了解国内外智能仪器设计新技术，增强学习的主动性与求知欲望，书中对第一次出现的术语都标有英文。同时，本书在叙述中力求文字简洁，通俗易懂。

本书共11章。第1章介绍了智能仪器的基本组成、功能特点、发展及微处理器的选型；第2章和第3章分别介绍了模拟量和开关量输入及输出通道组成、结构、常用器件及接口技术；第4章介绍了键盘、显示器、触摸屏、打印记录等人机交互接口技术；第5章介绍了数字滤波、系统误差、粗大误差、传感器的非线性校正、测量数据的标度变换等智能仪器的典型数据处理技术；第6章介绍了智能仪器的自动校准、触发电平自动调节、量程自动转换和硬件故障自检等技术；第7章介绍了智能仪器中干扰的来源以及为提高智能仪器的可靠性采取的软件、硬件措施；第8章介绍了智能仪器较常用的标准总线和数据通信技术，主要有总线、GPIB通用接口总线、RS-232C、RS-422/485串行总线、USB通用串行总线、CAN总线、ZigBee总线等；第9章介绍了智能仪器设计原则，并以两个实例加以说明；第10章介绍了智能仪器设计的工程实例；第11章介绍了智能仪器的发展及新技术，主要包括个人仪器、VXI总线仪器、虚拟仪器、网络化仪器、智能仪器中的数据融合技术、物联网技术等内容。为配合教学，每章都有适量的习题。

本书可作为高等学校测控技术及仪器、自动化、电子信息工程、机电一体化等专业高年级本科生及低年级研究生的教材，也可供有关专业工程技术人员参考。

本书由史健芳进行策划、内容安排和最终统稿。本书的编写分工如下：第1章由韩应征编写；第2、3章和8.1～8.4节由史健芳编写；第4、5、6章由史健芳、钟秉翔编写；第9章由史健芳、廖述剑、钟秉翔编写；第7章、8.5～8.9节由廖述剑编写；第10章由王亚姣编写；第11章由杨静编写。在此谨向电子工业出版社编辑凌毅、书后所列参考文献的各位作者以及给予我们支持和帮助的领导和同事表示诚挚的谢意。

本书提供配套的电子课件及相关配套资源，读者可登录华信教育资源网：www.hxedu.com.cn，注册后免费下载。

由于本书涉及的知识领域广泛且变化日新月异，再加上时间紧、水平有限，书中缺陷和疏漏之处，恳请读者批评指正！

第1章 绪论

随着仪器仪表和信息管理的高度自动化，以计算机为核心的信息处理与过程控制相结合的智能仪器系统应运而生。智能仪器是计算机技术与测试技术相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量仪器。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作等功能，具有一定的智能作用，因而被称为智能仪器。

近年来，智能仪器已开始从数据处理向知识处理发展，并具有模糊判断、故障判断、容错技术、传感器融合、机件寿命预测等功能，使智能仪器向更高的层次发展。本章叙述了智能仪器的发展概况、发展趋势、分类、基本结构、特点及智能仪器中常用的微处理器。

1.1 测量仪器的发展概况

20世纪50年代以前，仪器的功能用硬件实现，几乎没有软件的介入，完全由生产厂商在产品出厂前定义好，测量结果用指针显示，称为模拟式（指针式）仪器。仪器体积庞大、功能单一、价格昂贵、开放性差、响应速度慢、精度低。这类仪器包括万用表、电子示波器、信号发生器等磁电式和电子式模拟仪器仪表。

20世纪60年代，随着集成电路的出现，产生了以集成电路芯片为基础的数字式仪器，其基本工作原理是在测量过程中将模拟信号转换为数字信号，测量结果以数字形式显示和输出。数字式仪器读数清晰、响应速度快、精度高，如数字电压表、数字功率计、数字频率计等。

20世纪70年代以后，随着微处理器的出现和广泛应用，以微处理器为核心，产生了将计算机技术与测量仪器相结合的仪器，不仅具有对数据采集、存储、运算、逻辑判断等能力，还可以根据被测参数的变化自动选择合适的量程、自动校准、自动补偿、自动判断故障、优化控制等，将这种具有一定人类智能作用的仪器称为独立式智能仪器（以下简称智能仪器）。智能仪器测量范围宽、精度高、稳定性好。例如多功能万用表，可测量传统的直流电压、电流，还可测量交流电压、电流的有效值、频率、温度等。智能仪器一般均配有GPIB（或RS-232C、RS-485）等通信接口，可与其他智能仪器组成智能仪器系统。其中，配有GPIB接口的仪器可借助无源电缆总线按积木式连接，灵活地组成自动测试系统，完成复杂的测试任务。

20世纪80年代初期，随着个人计算机（PC）的应用，将仪器中的测量部分配以相应的接口电路组成各种仪器卡，插入到PC的插槽或扩展槽内。这种以个人计算机为基础组成的智能仪器称为个人仪器（PC仪器）。它将传统的独立式智能仪器与计算机的软、硬件资源结合起来，利用仪器卡完成数据采集，利用PC的硬件和软件资源完成数据分析和显示，具有较高的性价比。不同功能的个人仪器有机结合可构成个人仪器系统。个人仪器系统的总线由各生产厂家自行定义，无统一标准，用户在组建系统时难以选择。因此，1987年由惠普（HP）等5家仪器公司联合推出VXI接口总线标准。VXI是一个开放式结构，允许不同生产厂家的仪器卡在同一机箱中工作。采用VXI总线标准的个人仪器系统称为VXI总线系统，一般由计算机、VXI仪器模块和VXI总线机箱构成，可充分发挥计算机的效能，灵活方便、标准化程度高、扩展性好。

随着微处理器的速度越来越快，价格越来越低，它已被广泛用于智能仪器仪表中，使得一些实时性要求很高，原本由硬件完成的功能，可以通过软件来完成，甚至许多原来用硬件电路难以解决或根本无法解决的问题，也可以采用软件技术很好地解决。一些新的测试理论、测试方法、测试领域和仪器结构不断涌现并发展成熟，逐渐突破了仪器系统的功能主要依赖于改变硬件电路的观念，硬件的作用逐渐被软件所代替。例如，个人计算机仪器PCI通过给个人计算机配上不同的模拟通道，使之符合测量仪器的要求，利用计算机已有的磁盘、打印机、绘图仪及软件平台，将仪器面板及操作按钮的图形生成在显示器上，得到软面板，仪器的操作通过单击鼠标完成。

到了20世纪80年代后期，随着个人计算机的广泛应用及软件在仪器中的重要性的提高，美国国家仪器（NI）公司提出了“虚拟仪器”（Virtual Instrument）的概念。虚拟仪器是以通用计算机为基础，加上特定的硬件接口设备和为实现特定功能而编制的软件形成的一种新型仪器，通常由计算机、仪器模块和软件模块3部分组成。仪器模块的功能主要靠软件实现，用户可自己设计、自己定义仪器功能。通过编程在显示屏上构成波形发生器、示波器或数字万用表等传统仪器的软面板，而波形发生器发出的波形、频率、占空比、幅值、偏置等，或者示波器的测量通道、标尺比例、时基、极性、触发信号（沿口、电平、类型……）等都可用鼠标或按键进行设置，如同使用常规仪器一样，从而代替示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等传统测量仪器，并且具有更强的分析处理能力，使同一台虚拟仪器可应用于更多场合，改变了用户只能使用制造商提供的仪器功能的传统观念，使仪器从传统硬件为主的测量系统转变到以软件为中心的测量系统。

虚拟仪器中的计算机通常是个人计算机，也可以是任何通用电子计算机。仪器模块是各种传感器、信号调理器、模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）、数据采集器（DAQ）等。二者组成了虚拟仪器硬件测试平台，主要完成被测输入信号的采集、放大、模数转换及输出信号的数模转换等功能。

软件技术是虚拟仪器的核心技术。目前，较流行的虚拟仪器软件环境大致可分为两种：一种是文本式的编程语言，如C、LabWindows／CVI，Visual Basic，Visual C++等；另一种是图形化编程语言，如LabView、HPVEE等。

当硬件确定后，用户可以通过不同测试功能的软件模块（如用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件）的组合来实现不同的功能。即使用同一个硬件系统，只要应用不同的软件编程，就可得到功能完全不同的测量仪器。可见，软件系统是虚拟仪器的核心，因此从某种意义上可以说：“软件就是仪器”。

虚拟仪器具有测量精度高、测量速度快、可重复性好、开关少、电缆少、系统组建时间短、测量功能易于扩展的优点。虚拟仪器有最终取代大量的传统仪器成为仪器领域主流产品的趋势，将成为测量、分析、控制、自动化仪表的核心。

随着Internet的出现及网络互连设备成本的降低与技术的进步，使得Internet在各领域得以综合利用。同时，信息的载体越来越电子化，测量结果可以通过电缆、光纤、Internet、移动通信、电视等媒介传输和显示（输出），通信突破了传统通信方式在时空与地域方面的障碍。在测量测试领域，人们可以把信息系统与测量系统通过Internet连接起来，将仪器、昂贵的外围设备、测试对象及数据库等资源纳入网络，使一台仪器为更多的用户所使用，降低了测试系统的成本，实现对测量的远地化、网络化及测量结果信息资源共享化的要求。这种借助于网络通信技术与虚拟仪器技术共享软、硬件的结合体，称为网络化仪器，如远程医疗、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资源的远程实时调用、远程设备故障诊断、远程设备的控制、远程设备的故障恢复等。再如，对于环境恶劣的数据采集工作可实行远程采集，将采集的数据放在服务器中供用户使用。重要的数据实行多机备份，提高系统的可靠性。网络化仪器涉及多门学科、涵盖范围更宽、应用领域更广，可以使测试人员不受时间和空间的限制，随时随地获取所需的信息。同时还可以实现测试设备的远距离测试与诊断，提高测试效率，减少测试人员的工作量，方便修改、扩展。

国内外一些大型电子仪器公司已经在积极研制和开发新型的网络化仪器，如安捷伦科技有限公司（Agilent）研制出具有网络功能的16700B型网络化逻辑分析仪，可实现任意时间、任何地点对系统的远程访问，实时获得仪器的工作状态；通过友好的用户界面，对远程仪器的功能和状态进行控制和检测；将远程仪器测得的数据经网络迅速传递给本地计算机。

智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能、VLSI等新兴技术与传统仪器仪表技术相结合的产物。随着专用集成电路、个人仪器、网络技术等相关技术的发展，各种功能的智能仪器将会广泛地应用在各个领域。

1.2 智能仪器的发展趋势

随着微电子技术、网络技术的发展，智能仪器将向着微型化、多功能化、人工智能化、网络化等方向发展。

1.微型化

随着微电子技术、微机械技术、信息技术等的不断发展，将其应用于智能仪器，成为体积小、具有传统智能仪器功能的微型智能仪器。随着微电子机械技术的不断发展和成熟，价格不断降低，应用领域不断扩大，不但应用于传统智能仪器领域，而且在自动化技术、航天、军事、生物技术、医疗领域起到独特的作用。例如，在医疗领域，要同时测量一个病人的几个不同的参量，并进行某些参量的控制，传统观测时，通常病人的体内要插进几个管子，增加了病人感染的机会，利用可植入人体的微型智能仪器，由于体积小，可同时测量多参数，大大减轻了病人的痛苦。

2.多功能化

多功能是智能仪器的一个重要特点。例如，为了设计速度较快和结构较复杂的数字系统，仪器生产厂家制造了具有脉冲发生器、频率合成器和任意波形发生器等功能的函数发生器。这种多功能的综合型产品不但在性能上比专用脉冲发生器和频率合成器高，而且在各种测试功能上也提供了较好的解决方案。

3.人工智能化

人工智能是利用计算机模拟人的智能，使智能仪器在视觉（图形及色彩）、听觉（语音识别及语言领悟）、思维（推理、判断、学习与联想）等方面代替一部分人的脑力劳动，具有一定的人工智能作用，无须人的干预就可自主地完成检测或控制任务，解决用传统方法很难解决或根本无法解决的问题。

4.网络化

计算机网络技术的日益成熟提供了将测控、计算机和通信技术相结合的可能。利用网络技术将各个分散的测量仪器设备连在一起，使测量不再是单个仪器设备相互独立操作的简单组合，而是一个统一的、高效的整体，各仪器设备之间通过网络交换数据和信息，实现各种数据和信息跨地域、跨时间的传输与交换，实现了各仪器资源的共享和测量功能的优化。这是国防、通信、铁路、航空、航天、气象和制造等领域的发展趋势。

1.3 智能仪器的分类、组成和特点

1.3.1 智能仪器的分类

从发展应用的角度看，智能仪器系统分为微机内嵌（内藏）式和微机扩展式两大类。微机内嵌式将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中，仪器包含一个或多个微机，属于嵌入式系统（Embedded System）。利用微机强大的功能完成信号调理、A/D转换、数字处理、数据存储、显示、打印、通信等各项任务。例如，高级汽车的燃料喷射系统、空调系统、音响系统、ABS系统、卫星定位系统、安全气囊系统等多处都含有微机。微机扩展式是将检测功能扩展到微机中，给使用者的感觉首先是一个微机系统，由特定的硬件模块完成被测输入信号的采集、放大，以及输出信号的数模转换等功能，并利用微机的硬件和软件资源完成数据分析和显示。前面介绍的个人仪器、VXI总线仪器、虚拟仪器等属于微机扩展式仪器。微机内嵌式智能仪器是智能仪器设计的基础，本书将着重介绍。

1.3.2 智能仪器的组成

智能仪器由硬件和软件两大部分组成。硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路等部分。微机内嵌式智能仪器的基本结构如图1.1所示。微处理器是仪器的核心；存储器包括程序存储器和数据存储器，用来存储程序和数据；输入通道主要包括传感器、信号调理电路和A/D转换器等，完成信号的滤波、放大、模数转换等；输出通道主要包括D/A转换器、放大驱动电路和模拟执行器等，将微处理器处理后的数字信号转换为模拟信号；人机接口电路主要包括键盘和显示器，是操作者和仪器的通信桥梁，操作者可通过键盘向仪器发出控制命令，仪器可通过显示器将处理结果显示出来；通信接口电路可实现仪器与计算机或其他仪器的通信。

图1.1 微机内嵌式智能仪器的基本结构

1.3.3 智能仪器的特点

智能仪器内部带有处理能力很强的智能软件，具有类似人类智能的特性或功能，具有以下特点。

① 操作自动化。仪器的整个测量过程，如键盘扫描、量程选择、开关闭合、数据采集、传输与处理、显示打印等功能用微控制器控制，实现了测量过程的自动化。

② 具有自测功能。包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换、触发电平自动调整、自补偿、自适应等，能适应外界的变化。例如，能自动补偿环境温度、压力等对被测量的影响，能补偿输入的非线性，并根据外部负载的变化自动输出与其匹配的信号等。自动校准通过自校准（校准零点、增益等）来保证自身的准确度。自诊断能检测出故障的部位，甚至故障的原因。自测试功能可以在仪器启动时运行，也可在仪器工作中运行，极大地方便了仪器的维护。

③ 具有数据分析和处理功能。智能仪器采用了单片机或微控制器，这使得许多原来用硬件逻辑电路难以解决或根本无法解决的问题，可以用软件非常灵活地解决。例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，使用户从繁重的数据处理中解放出来，而且有效地提高了仪器的测量精度。

④ 具有友好的人机对话功能。智能仪器使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员通过键盘输入命令，用对话方式选择测量功能和设置参数。同时，智能仪器能输出多种形式的数据，如通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态和处理结果以数字或图形的形式输出。

⑤ 具有可程控操作能力。一般智能仪器都配有GPIB、RS-232C、RS-485、USB等标准的通信接口，可以接收计算机的命令，具有可程控操作的功能。这些特性方便与PC和其他仪器一起组成用户所需要的多种功能的自动测量系统，完成更复杂的测试任务。

除此之外，智能仪器还能通过自学学会处理更多、更复杂的程序。但不是所有的智能仪器都必须具备上述所有功能，在设计具体的智能仪器时应根据实际需要确定其功能。

1.4 智能仪器中微处理器的选择

微处理器（MPU）是智能仪器的核心部件，是推动智能仪器向微型化、多功能化和更加灵活的方向发展的动力，智能仪器硬件和软件的设计与微处理器有着密切的关系，微处理器的结构和特性对智能仪器的性能有很大影响。

智能仪器中的微处理器多采用单片机。本节介绍智能仪器中常用的几种单片机，包括基于 8051内核的单片机、PIC系列单片机、基于ARM内核的单片机、基于AVR的单片机、DSP型单片机。

1.4.1 单片机概述

单片机是在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM、时钟、定时/计数器、串行/并行I/O口等的微型计算机，有些型号的单片机包括A/D转换器、D/A转换器、模拟比较器、脉宽调制器、USB口等，功能强、体积小、价格低、支持软件多、便于开发，智能仪器多选单片机作为智能控制部件。不同单片机的区别主要是在CPU的字长、结构，存储器的容量和种类，以及I/O功能等方面。在选择具体型号时，应考虑字长、指令功能、寻址范围、寻址方式、内部存储器容量、位处理、中断处理能力、配套硬件、芯片价格及开发平台等。

在字长方面，单片机目前有4位、8位、16位、32位，位数越多的单片机在数据处理能力和指令系统方面就越强。8位单片机由于内部构造简单、体积小、成本低廉，在一些较简单的控制器中应用很广，也是目前应用最广泛的单片机。本书的智能控制部件以8位单片机为主。

在指令系统方面，一般而言，指令越丰富，寻址方式越多，操作功能越强，编程更加灵活，但并不是越多越好，应面向具体问题。复杂（集中）指令集计算机（Complex Instruction Set Computer，CISC），数据线和指令线分时复用（即采用冯·诺伊曼结构），指令丰富，功能强大，但取指令和取数据不能同时进行，速度受限，价格也高。例如，Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、AT89系列、华邦Winbond的W78系列和Philips的P80C51系列等。

当 CISC发展到一定程度后，一些过于复杂和深奥的指令加入到指令集反而使控制器的设计变得复杂，并占用了CPU芯片面积相当大的部分。从处理器的执行效率和开发成本两方面考虑，为了进一步提高单片机的性价比，产生了精简指令集计算机（Reduce Instruction Set Computer，RISC），数据线和指令线分离（即采用哈佛结构）。取指令和取数据可以同时进行，由于取指令和存取数据分别经由不同的存储空间和不同的总线，使得各条指令可以重叠执行，克服了数据流传输的瓶颈，提高了运算速度，可使指令较同类CISC单片机指令包含更多的处理信息，执行效率更快。同时，这种单片机指令多为单字节，程序存储器的空间利用率大大提高，便于超小型化设计。例如，Microchip的PIC系列、Zilog的286系列、Atmel的AT90S系列等。

早期的单片机（如8031）系统，基本采用传统的三总线结构，由单片机及简单外围电路构成，具有独立的数据线、地址线、控制线，在此基础上可以扩展成需要的应用系统结构。这种单片机指令功能强、可扩展性强。它可以应用于各种领域，尤其适用于控制对象比较复杂的某些场合，如智能仪器仪表、通信产品、工业控制系统。但采用传统并行总线结构的单片机内部结构复杂，系统外部硬件设计优化困难，系统资源利用率较低，加上单片机应用的广泛性及多样性，带有各种总线接口的单片机不断推出。如带I²C总线的单片机、带CAN总线的单片机、带USB总线的单片机及带以太网接口的单片机等。

目前常用的单片机有Intel 公司的MCS-51/52系列、Motorola 公司MC68系列、PIC16CXX系列及与之兼容的多种改进升级型芯片，如Philips公司的80C51系列等。另外，美国Silabs公司的F系列单片机如C8051F02X，在需要A/D、D/A、比较器、多端口、多中断时是比较合适的。Philips公司的LPC92X是一款较低价位的单片机，适合于许多集成度高、成本低的场合，如LPC920/921/922采用了高性能的处理器结构，集成了许多系统级的功能，指令执行时间只需2～4个时钟周期，6倍于标准80C51器件。这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本，可以满足多方面的性能要求。

1.4.2 基于8051内核的单片机

MCS-51系列单片机是20世纪80年代由Intel公司推出的一种8位单片机，主要有8031系列、8051系列。其片内集成并行I/O口、串行I/O口、16位定时/计数器、RAM、ROM等。最高时钟频率为12MHz，采用CISC体系指令系统，三总线结构。

51系列单片机不断推陈出新，许多厂家生产与8051指令系统兼容的单片机，即8051内核的单片机，基于51内核的产品已有几十个系列、上百种型号。比如，Atmel公司的AT89C系列、AT89S系列；Silicon Laboratories公司的C8051F系列；Philips公司的8XC552系列；Motorola公司的6801、6802、6803、6805和68HC11系列；Zilog公司的Z8、Super8系列；TI公司的TMS7000系列等。这些单片机采用兼容MCS-51的结构和指令系统，只是对其功能和内部资源等方面进行了不同程度的扩展。如AT89系列的最大特点是片内含有Flash存储器，用“89CXXXX”或“89LVXXXX”或“89SXXXX”等表示。其中，“9”表示芯片内部含Flash存储器，“C”表示是CMOS产品，“LV”表示低电压产品，“S”表示含可下载的Flash存储器，“XXXX”为表示型号的数字，如51，2051，8252等。而C8051FXXX系列的主要特点是速度快（高达25MIPS的速度，比标准8051快20倍以上）、大的模拟信号处理功能（有多达32路12位ADC或高达500kHz的8位ADC，两路12位精度的DAC，两路模拟比较器，高精度基准电源，程控放大器和温度传感器）、先进的JTAG调试功能（支持系统全速非插入调试和编程，不占用任何片内资源）、强大的控制功能（有多达64位I/O口线）、多达22个的中断源、多达64KB的Flash存储器、片内有多达4KB的RAM存储器、可靠的安全机制等。

51系列单片机是单片机的主流机型，技术性能及开发手段都较成熟，以其高性能、高速度、体积小、价格低廉、可重复编程和方便功能扩展等优点，不仅在智能仪器设计中得到了广泛应用，而且在机电一体化设备、家电产品及玩具（电视、冰箱、洗衣机、玩具、家用防盗报警器）等领域也得到广泛应用。

1.4.3 MSP430系列单片机

MSP430系列单片机是美国TI（德州仪器）公司1996年推出的超低功耗、高集成度的16位单片机，由CPU、程序存储器、数据存储器、外围模块、振荡器/系统时钟模块和控制电路组成，对存储器进行统一编址，利用公共存储器空间对系统全部功能模块进行寻址。采用精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令及大量的模拟指令、大量的寄存器及片内数据存储器都可参加多种运算、高效的查表处理指令。具有以下特点：

① 运算速度快。能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。

② 超低功耗。电源电压采用1.8～3.6V。有两个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环（FLL和FLL+）时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器（

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