程控耐压绝缘测试仪的打印机接口设计
程控耐压绝缘测试仪的打印机接口设计[20191214192242]
摘 要
随着信息化技术的高速发展，数据的记录方式也在发生着很大的变化，各个行业对数据打印的需求也日益增加。为了能高效记录并直观的浏览数据，目前多数检测设备以及部分电子类产品都具备数据打印功能。本课题主要是针对一款程控耐压绝缘测试仪而开发出的一种打印机驱动设备。本次课题实现所采用的打印机是斑马公司生产的888-TT桌面式微型标签打印机，实现了对检测数据的实时查询和打印功能。
该打印驱动系统采用美国Silicon Labs公司生产的SOC（片上系统）型以CIP-51为内核的单片机（C8051f020）作为主控制芯片。单片机通过RS-232串行接口与标签打印机之间进行串行通信，主要采取单片机向标签打印机发送打印指令和数据的方法实现单片机对打印机的控制。该系统中单片机控制打印机打印数据时采用的打印控制语言为EPL2语言，EPL2语音所包含的指令集可以实现对打印机的所有操作。同时，为了操作方便，用户可通过3×3键盘和1602液晶显示模块实现人机交互的功能。
本文共由五章组成。第一章绪论部分主要介绍了课题的背景、意义和主要内容。第二章对系统的重要模块的原理和理论知识进行了简单的介绍。第三、四章分别从硬件和软件两方面的阐述了整个系统各个模块的设计原理及设计方案。第五章对本次课题做了简单的总结，最后对整个系统日后功能上的扩展进行了展望。
摘 要 1
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】单片机串行通信EPL2语言标签打印机
目 录
ABSTRACT 2
第一章 绪论 4
第二章 系统原理 6
第一节 打印机 6
第二节 系统原理 7
第三章 系统硬件设计 10
第一节 单片机系统 10
第二节 单片机外围电路设计 14
第三章 硬件调试 16
第四章 系统软件设计 18
第一节 系统软件结构设计 18
第二节 系统初始化程序 19
第三节 按键及显示模块 22
第四节 串行数据通信模块 25
第五节 打印机控制模块 32
第六节 软件调试 36
第五章 总结 38
参考文献 39
致 谢 41
附 录 42
一、文献原文 42
二、文献翻译 45
三、整体电路原理图 48
四、部分程序代码 49
五、实物图连接 52
第一章 绪论
程控耐压绝缘测试仪又叫电器绝缘强度测试仪或介质强度测试仪，也有称介质击穿装置、绝缘强度测试仪、高压试验仪、高压击穿装置、耐压试验仪等。将一规定交流或直流高压施加在电器带电部分和非带电部分（一般为外壳）之间以检查电器的绝缘材料所能承受耐压能力的试验。电器在长期工作中，不仅要承受额定工作电压的作用，还要承受操作过程中引起短时间的高于额定工作电压的电压作用（过电压值可能会高于额定电压值的好几倍）。在这些电压的作用下，电器绝缘材料的内部结构将发生变化。当过电压强度达到某一定值时，就会使材料的绝缘击穿，电器将不能正常运行，操作者就有可能触电，危机人身安全。
很久之前我们的祖先就开始用文字图形等形式记录所发生的事，到了我们这个时代，对于信息的保存已不再是用纸和笔的人工记录方式，对于大数据量的记录更是如此。随着信息化技术的高速发展，打印技术孕育而生，从而取代了大量的人工记录方式。各个行业对数据打印的需求也日益增加。为了能够更加直观的浏览数据，人们对于各种各样的设备与所接触的电子产品，都要求其具有一定的打印功能。在很多情况下对打印机的要求不单是能打印所需的数据，更是要具备可编程的功能以适应不同的应用领域。本次课题的目标就是设计程控耐压绝缘测试仪的打印机接口。
程控耐压绝缘测试仪中有很多复杂的数据需要记录，如果采用人工记录的方式，那么记录的数据数量巨大且需要高度集中注意力，同时人工记录的效率远远低于计算机对数据记录的效率。所以开发出此款打印机的驱动设备显得尤为重要，该驱动设备将主要负责将程控耐压绝缘测试仪检测到的数据传送到打印机并打印出来。这样就在相当程度上节省了许多时间与资源，同时也提高了数据记录的准确程度。
本课题研究的内容是设计出一种打印机驱动设备来实现对程控耐压绝缘测试仪检测数据的打印的功能。选用的打印机是斑马公司生产的888-TT桌面式微型标签打印机。这款打印机可以很好的实现了对检测数据的打印功能。设备主功能芯片采用美国Silicon Labs公司生产的SOC（片上系统）型以CIP-51为内核的单片机（C8051f020）。单片机通过RS-232串行接口与标签打印机之间进行串行通信，主要采取单片机向标签打印机发送打印指令和数据的方法实现单片机对打印机的控制。
该系统中单片机控制打印机打印数据时采用的控制语言是C语言。C语言所包含的指令集可以实现对打印机的所有操作。同时，为了操作方便，用户可通过3×3键盘和1602液晶显示模块实现人机交互的功能。用户可以通过键盘来实现对数据的查询和打印的操作，也就是说用户可以根据自己的需要来选择需要查询和打印的数据。并且在查询和打印的过程中，为了更好的实现人机交互，本系统采用1602液晶模块，同时也制作了相应的菜单供用户进行使用。这样方便使用者对此驱动设备的操作。此设备具有操作简便化，界面简洁化和功能完整化的优点。
第二章 系统原理
第一节 打印机
一、标签打印机
标签打印机是一种专业的标签打印设备，可以提供高效、质量优良的条码标签打印。标签打印机又称为条码打印机，服装吊牌打印机，信封打印机，是一种专门能够大量快速打印不干胶标签、PET标签、吊牌、水洗布等的打印设备。它已经广泛应用于生产生活中的各个方面，例如：超市、政府部门、生产制造企业、物流等等。
标签打印机能够适应生产生活的不同需要，根据各个企业的不同情况打印各种大小不同的标签。使用起来简便快捷，可以单张打印，也可以批量打印，完全由使用者控制。它所打印的内容一般为企业的品牌标识、序列号标识、包装标识、条形码标识、信封标签、服装吊牌等。是企业不可缺少的生产工具之一。
二、标签打印机选型
标签打印机根据其功能以及品牌类型，价格上存在着很大的差异。目前常用的有DATAMAX、ZEBRA、CLEVER等品牌。由于本系统对打印机的打印质量和速度要求不高，对打印机的尺寸也没什么特殊要求，同时又考虑到降低成本，能够实现打印机对文本文档以及条码的打印功能即可。由于采用单片机驱动，则所选打印机必须具备编程能力。综合考虑，本次设计最终选择了ZEBRA 888-TT型号的打印机。它是一款微型桌面式的可编程打印机，该打印机采用热转印方式打印，在打印速度和打印质量上与同价位的打印机相比有着明显的优势。同时在售后服务方面ZEBRA也是相当可靠的。它在降低成本的基础上实现了本系统要求的所有功能。
第二节 系统原理
一、串行接口的组成和特性
UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置，是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上。因为计算机内部采用并行数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，再通过FIFO（First Input First Output，先入先出队列）传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。
在C8051f020单片机中，UART0 是一个具有帧错误检测和地址识别硬件的增强型串行口。UART0 可以工作在全双工异步方式或半双工同步方式，并且支持多处理器通信。接收数据被暂存于一个保持寄存器中，这就允许UART0 在软件尚未读取前一个数据字节的情况下开始接收第二个输入数据字节。
UART0 可以工作在查询或中断方式。UART0 有两个中断源：一个发送中断标志TI0（SCON0.1）（数据字节发送结束时置位）和一个接收中断标志RI0（SCON0.0）（接收完一个数据字节后置位）。当CPU 转向中断服务程序时硬件不清除UART0 中断标志，中断标志必须用软件清除。这就是允许软件查询UART0 中断的原因（发送完成或接收完成）。
二、RS-232-C总线接口时式时器0四的状态。这两个计数器
RS-232C标准的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS（recommended standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。
EIA -RS-232C与TTL转换：EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换，而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换。MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换，原理框图如图2.1示。
图2.1 TTL←→EIA电平转换框图
图2.1右边是C8051F020单片机串行接口电路[2]中的主芯片UART0，它是 TTL器件，左边是EIA-RS-232C连接器，要求EIA高电压。因此，RS-232C所有的输出、输入信号都要分别经过电平转换器，进行电平转换后才能送到连接器上去或从连接器上送进来。
三、单片机最小系统时式时器0四的状态。这两个计数器
单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。本课题的最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，虽然省略了电源模块的单独设计，但是电源供电模块仍是最小系统中必不可少的重要组成部分。
1、复位电路
单片机的置位和复位，是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。一般复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
(1)上电复位：通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
(2)按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
2、振荡电路
单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器(VCO)。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
第三章 系统硬件设计
第一节 单片机系统
一、C8051f020单片机
C8051F020系列器件使用Silicon Labs的专利CIP-51微控制器内核。CIP-51与MCS-51TM中的基本的资源完全兼容，有着同样的特殊功能寄存器地址（其中包括堆栈中SP的地址、普通I/O口的地址以及其他功能的控制寄存器和状态指示寄存器的地址）。CIP-51与MCS-51TM的指令集也完全兼容，使得传统电子产品的功能的扩展或者电子产品的升级变得更加容易。也就是说，同样可以使用标准803x/805x 的汇编器和编译器进行软件开发。这样就大大提高了程序开发的效率，与此同时缩短了程序开发的开发周期，最终在一定程度上大大减少了程序开发的难度。
CIP-51在与传统的MCS-51TM相比具有高度兼容性的同时又有着更加优越的性能，主要体现在他所拥有的资源以及它的内部结构这两方面。CIP-51具有标准8052 的所有外设部件，包括5个16位的计数器/定时器、两个全双工UART、256 字节内部RAM、128字节特殊功能寄存器（SFR）地址空间及8/4个字节宽的I/O 端口。采用流水线结构，与标准的8051 构相比指令执行速度有很大的提高。在一个标准的8051中，除MUL和DIV以外所有指令都需要12或24个系统时钟周期，最大系统时钟频率为12-24MHz。而对于CIP-51内核，70%的指令的执行时间为1或2个系统时钟周期，只有4条指令的执行时间大于4个系统时钟周期。
摘 要
随着信息化技术的高速发展，数据的记录方式也在发生着很大的变化，各个行业对数据打印的需求也日益增加。为了能高效记录并直观的浏览数据，目前多数检测设备以及部分电子类产品都具备数据打印功能。本课题主要是针对一款程控耐压绝缘测试仪而开发出的一种打印机驱动设备。本次课题实现所采用的打印机是斑马公司生产的888-TT桌面式微型标签打印机，实现了对检测数据的实时查询和打印功能。
该打印驱动系统采用美国Silicon Labs公司生产的SOC（片上系统）型以CIP-51为内核的单片机（C8051f020）作为主控制芯片。单片机通过RS-232串行接口与标签打印机之间进行串行通信，主要采取单片机向标签打印机发送打印指令和数据的方法实现单片机对打印机的控制。该系统中单片机控制打印机打印数据时采用的打印控制语言为EPL2语言，EPL2语音所包含的指令集可以实现对打印机的所有操作。同时，为了操作方便，用户可通过3×3键盘和1602液晶显示模块实现人机交互的功能。
本文共由五章组成。第一章绪论部分主要介绍了课题的背景、意义和主要内容。第二章对系统的重要模块的原理和理论知识进行了简单的介绍。第三、四章分别从硬件和软件两方面的阐述了整个系统各个模块的设计原理及设计方案。第五章对本次课题做了简单的总结，最后对整个系统日后功能上的扩展进行了展望。
摘 要 1
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】单片机串行通信EPL2语言标签打印机
目 录
ABSTRACT 2
第一章 绪论 4
第二章 系统原理 6
第一节 打印机 6
第二节 系统原理 7
第三章 系统硬件设计 10
第一节 单片机系统 10
第二节 单片机外围电路设计 14
第三章 硬件调试 16
第四章 系统软件设计 18
第一节 系统软件结构设计 18
第二节 系统初始化程序 19
第三节 按键及显示模块 22
第四节 串行数据通信模块 25
第五节 打印机控制模块 32
第六节 软件调试 36
第五章 总结 38
参考文献 39
致 谢 41
附 录 42
一、文献原文 42
二、文献翻译 45
三、整体电路原理图 48
四、部分程序代码 49
五、实物图连接 52
第一章 绪论
程控耐压绝缘测试仪又叫电器绝缘强度测试仪或介质强度测试仪，也有称介质击穿装置、绝缘强度测试仪、高压试验仪、高压击穿装置、耐压试验仪等。将一规定交流或直流高压施加在电器带电部分和非带电部分（一般为外壳）之间以检查电器的绝缘材料所能承受耐压能力的试验。电器在长期工作中，不仅要承受额定工作电压的作用，还要承受操作过程中引起短时间的高于额定工作电压的电压作用（过电压值可能会高于额定电压值的好几倍）。在这些电压的作用下，电器绝缘材料的内部结构将发生变化。当过电压强度达到某一定值时，就会使材料的绝缘击穿，电器将不能正常运行，操作者就有可能触电，危机人身安全。
很久之前我们的祖先就开始用文字图形等形式记录所发生的事，到了我们这个时代，对于信息的保存已不再是用纸和笔的人工记录方式，对于大数据量的记录更是如此。随着信息化技术的高速发展，打印技术孕育而生，从而取代了大量的人工记录方式。各个行业对数据打印的需求也日益增加。为了能够更加直观的浏览数据，人们对于各种各样的设备与所接触的电子产品，都要求其具有一定的打印功能。在很多情况下对打印机的要求不单是能打印所需的数据，更是要具备可编程的功能以适应不同的应用领域。本次课题的目标就是设计程控耐压绝缘测试仪的打印机接口。
程控耐压绝缘测试仪中有很多复杂的数据需要记录，如果采用人工记录的方式，那么记录的数据数量巨大且需要高度集中注意力，同时人工记录的效率远远低于计算机对数据记录的效率。所以开发出此款打印机的驱动设备显得尤为重要，该驱动设备将主要负责将程控耐压绝缘测试仪检测到的数据传送到打印机并打印出来。这样就在相当程度上节省了许多时间与资源，同时也提高了数据记录的准确程度。
本课题研究的内容是设计出一种打印机驱动设备来实现对程控耐压绝缘测试仪检测数据的打印的功能。选用的打印机是斑马公司生产的888-TT桌面式微型标签打印机。这款打印机可以很好的实现了对检测数据的打印功能。设备主功能芯片采用美国Silicon Labs公司生产的SOC（片上系统）型以CIP-51为内核的单片机（C8051f020）。单片机通过RS-232串行接口与标签打印机之间进行串行通信，主要采取单片机向标签打印机发送打印指令和数据的方法实现单片机对打印机的控制。
该系统中单片机控制打印机打印数据时采用的控制语言是C语言。C语言所包含的指令集可以实现对打印机的所有操作。同时，为了操作方便，用户可通过3×3键盘和1602液晶显示模块实现人机交互的功能。用户可以通过键盘来实现对数据的查询和打印的操作，也就是说用户可以根据自己的需要来选择需要查询和打印的数据。并且在查询和打印的过程中，为了更好的实现人机交互，本系统采用1602液晶模块，同时也制作了相应的菜单供用户进行使用。这样方便使用者对此驱动设备的操作。此设备具有操作简便化，界面简洁化和功能完整化的优点。
第二章 系统原理
第一节 打印机
一、标签打印机
标签打印机是一种专业的标签打印设备，可以提供高效、质量优良的条码标签打印。标签打印机又称为条码打印机，服装吊牌打印机，信封打印机，是一种专门能够大量快速打印不干胶标签、PET标签、吊牌、水洗布等的打印设备。它已经广泛应用于生产生活中的各个方面，例如：超市、政府部门、生产制造企业、物流等等。
标签打印机能够适应生产生活的不同需要，根据各个企业的不同情况打印各种大小不同的标签。使用起来简便快捷，可以单张打印，也可以批量打印，完全由使用者控制。它所打印的内容一般为企业的品牌标识、序列号标识、包装标识、条形码标识、信封标签、服装吊牌等。是企业不可缺少的生产工具之一。
二、标签打印机选型
标签打印机根据其功能以及品牌类型，价格上存在着很大的差异。目前常用的有DATAMAX、ZEBRA、CLEVER等品牌。由于本系统对打印机的打印质量和速度要求不高，对打印机的尺寸也没什么特殊要求，同时又考虑到降低成本，能够实现打印机对文本文档以及条码的打印功能即可。由于采用单片机驱动，则所选打印机必须具备编程能力。综合考虑，本次设计最终选择了ZEBRA 888-TT型号的打印机。它是一款微型桌面式的可编程打印机，该打印机采用热转印方式打印，在打印速度和打印质量上与同价位的打印机相比有着明显的优势。同时在售后服务方面ZEBRA也是相当可靠的。它在降低成本的基础上实现了本系统要求的所有功能。
第二节 系统原理
一、串行接口的组成和特性
UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置，是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上。因为计算机内部采用并行数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，再通过FIFO（First Input First Output，先入先出队列）传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。
在C8051f020单片机中，UART0 是一个具有帧错误检测和地址识别硬件的增强型串行口。UART0 可以工作在全双工异步方式或半双工同步方式，并且支持多处理器通信。接收数据被暂存于一个保持寄存器中，这就允许UART0 在软件尚未读取前一个数据字节的情况下开始接收第二个输入数据字节。
UART0 可以工作在查询或中断方式。UART0 有两个中断源：一个发送中断标志TI0（SCON0.1）（数据字节发送结束时置位）和一个接收中断标志RI0（SCON0.0）（接收完一个数据字节后置位）。当CPU 转向中断服务程序时硬件不清除UART0 中断标志，中断标志必须用软件清除。这就是允许软件查询UART0 中断的原因（发送完成或接收完成）。
二、RS-232-C总线接口时式时器0四的状态。这两个计数器
RS-232C标准的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS（recommended standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。
EIA -RS-232C与TTL转换：EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换，而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换。MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换，原理框图如图2.1示。
图2.1 TTL←→EIA电平转换框图
图2.1右边是C8051F020单片机串行接口电路[2]中的主芯片UART0，它是 TTL器件，左边是EIA-RS-232C连接器，要求EIA高电压。因此，RS-232C所有的输出、输入信号都要分别经过电平转换器，进行电平转换后才能送到连接器上去或从连接器上送进来。
三、单片机最小系统时式时器0四的状态。这两个计数器
单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。本课题的最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，虽然省略了电源模块的单独设计，但是电源供电模块仍是最小系统中必不可少的重要组成部分。
1、复位电路
单片机的置位和复位，是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。一般复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
(1)上电复位：通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
(2)按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
2、振荡电路
单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器(VCO)。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
第三章 系统硬件设计
第一节 单片机系统
一、C8051f020单片机
C8051F020系列器件使用Silicon Labs的专利CIP-51微控制器内核。CIP-51与MCS-51TM中的基本的资源完全兼容，有着同样的特殊功能寄存器地址（其中包括堆栈中SP的地址、普通I/O口的地址以及其他功能的控制寄存器和状态指示寄存器的地址）。CIP-51与MCS-51TM的指令集也完全兼容，使得传统电子产品的功能的扩展或者电子产品的升级变得更加容易。也就是说，同样可以使用标准803x/805x 的汇编器和编译器进行软件开发。这样就大大提高了程序开发的效率，与此同时缩短了程序开发的开发周期，最终在一定程度上大大减少了程序开发的难度。
CIP-51在与传统的MCS-51TM相比具有高度兼容性的同时又有着更加优越的性能，主要体现在他所拥有的资源以及它的内部结构这两方面。CIP-51具有标准8052 的所有外设部件，包括5个16位的计数器/定时器、两个全双工UART、256 字节内部RAM、128字节特殊功能寄存器（SFR）地址空间及8/4个字节宽的I/O 端口。采用流水线结构，与标准的8051 构相比指令执行速度有很大的提高。在一个标准的8051中，除MUL和DIV以外所有指令都需要12或24个系统时钟周期，最大系统时钟频率为12-24MHz。而对于CIP-51内核，70%的指令的执行时间为1或2个系统时钟周期，只有4条指令的执行时间大于4个系统时钟周期。
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