主要特性有：
    (1)高速、流水线结构的8051兼容的CIP一51内核(可达25 MIPS)，70％的指令的执行时间为1个或2个系统时钟周期，能满足关节控制器的需要。
    (2)有4个通用16位计数器／定时器，以及16位可编程计数器／定时器阵列，5个捕捉／比较模块，29个端口I／O。通过对片内进行编程，以及合理地分配比较器与I／O口，实现在C8051F310芯片上产生21路PWM波。由于单片机输出的是数字形式的控制量，必须经过D／A转换变成模拟控制量，经伺服放大器驱动电机。
    在此采用MAXIIM的12位串行D／A芯片MAX531作为数／模转换芯片，将MAX531工作在双极性电压方式下，其输出模拟量的范围在一2．048～+2．048 V，精度为1 mV。输出的模拟量经过运算放大器进行放大，进入伺服放大器驱动电机。
    C8051F310作为关节控制器控制核心，它主要负责21路PWM的产生，在C8051F310芯片中集成了4个通用的16位计数器／定时器，5个捕捉／比较模块，运用1个计数器／定时器和1个比较模块控制6路I／0端口，其他3个计数器／定时器和3个比较器控制15路I／O口，来实现21路PWM波的产生。这里以6路PWM波的产生来说明运用C8051F310实现电路，其电路图如图4所示：CEXn引脚产生脉宽调制PWM输出，PWM输出的频率取决于PCA计数器／定时器的时基，使用模块的捕捉／比较寄存器PCA0CPLn改变PWM输出信号的占空比。当关节控制器接收给定的6个电机转动角度序列数据后．由软件将6个数据从小到大排列，并依次求出相邻2个数的差值，按照最小的数、前2个数的差值到最后两个数的差值排列好，并将从小到大的数据对映的交叉开关的地址依次对映。
    程序将第一个最小角度数放入比较寄存器的低8位PCA0CPLn中，当PCA计数器／定时器的低字节(PCAOL)与PCA0CPLn中的值相等时，CEXn引脚上的输出被置“1”；同时程序将第二个数据即差值放入比较寄存器的PCA0CPLn中，PCA计数器／定时器清零，并将交叉开关置位到相应的输出脚，当PCA计数器／定时器的低字节(PCAOL)与PCA0CPLn中的值再次相等时，CEXn引脚上的输出被置“1”，直到这组数据完毕。PCAOL中的计数值溢出，CEXn输出被复位，准备第二轮的PWM波的产生。

3 实 验
3．1 图像采集处理
    为了使机器人能够达到预定目标，必须对软件系统进行设计规划。主控计算机上安装了WIN98系统，图像采集与处理采用VC进行编程，下面是图像采集处理的程序运行界面如图5所示。

3．2 仿人机器人稳定步行
    运用这种控制系统来实现DF一1仿人机器人行走的控制，通过实验表明，此系统能够完成仿人机器的动态稳定行走，图6是一系列行走连续行走的截图。

4 结 语
    基于PC／104嵌入式计算机和C8051F310芯片设计了仿人机器人的控制系统，实现了机器人的图像采集和处理，以及机器人的稳定步行。PC／104嵌入式计算机功能齐备，运算能力强，可扩展性好，作为仿人机器人控制系统有它独特的优点。单片机实现仿人机器人的关节控制，由于其计算能力有限，难以实现复杂的控制，因此这种控制系统可以用来作为实验用和教学用机器人。