【正文】 OM； ? 當(dāng) /EA端接地時，只訪問片外 EPROM； ? 在 Flash存儲器編程時，提供編程電壓。 4. I / O引腳 (1) P0口（ ～ ）： ? 第一功能： 通用 I/O口，用來輸入 /輸出數(shù)據(jù) ? 第二功能：當(dāng) CPU訪問片外存儲器時，分時提供低 8位地址和高 8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。 (2) P2口（ ～ ）： ? 第一功能：不擴(kuò)展片外存儲器時，作為 通用 I/O口。 ? 第二功能：擴(kuò) 展片外存儲器時，輸出片外存儲器的 高 8位地址。 (3) P1口（ ～ ）： ? 第一功能：通用 I/O口。 ? 第二功能：片內(nèi) ROM編程或校驗時，輸入 片內(nèi) ROM的低 8位地址。 (4) P3口（ ～ ）： ? 第一功能：通用的 I/O口。 ? 第二功能： 控制功能。 III. 89C51的外部總線 外部總線結(jié)構(gòu)圖如圖 35所示。 基于 18B20 的溫度測量儀 8 圖 35 外部總線結(jié)構(gòu)圖 (1) 地址總線 (AB)。 16位，尋址范圍 64KB。高 8位 (A15～ A8)由 P2口輸出，低 8位 (A7 ～ A0)由 P0口輸出。 (2) 數(shù)據(jù)總線 (DB)。 8位，由 P0口提供。 (3) 控制總線 (CB)。由 4條控制線和 P3口的第二功能狀態(tài)組成。 IV. 89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 89C51單片機(jī)在一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、定時器 /計數(shù)器和 I/O口等基本功能部件。各功能部件由內(nèi)部總線連接在一起。 89C51基本結(jié)構(gòu)見圖 36所示。 圖 36 89C51單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖 CPU是單片機(jī)的核心部件，由運算器和控制器等部件組成。運算器的功能主要是進(jìn)行算術(shù)運算和邏輯運算。由 8位 ALU 單元，兩個 8位的暫存器， 8 位的累加器 ACC、 B 寄存器，程序狀態(tài)寄存器 PSW 等組成?？刂破饔糜诳刂茊纹瑱C(jī)各部分的運行，由程序計數(shù)器 PC，指令寄存器、譯碼器及定時控制邏輯和數(shù)據(jù)指針 DPTR組成。 DS18B20溫度傳感器簡介 DS18B20 是 DALLAS公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器芯片，具有 3引腳 TO92小體積封裝形式；溫度測量范圍為 55℃ ~+125℃，可編程為 912為 A/D轉(zhuǎn)換精度，測量分辨率可達(dá) ℃，被測溫度用 16位補碼方式串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生 電源方式產(chǎn)生；多個 DS18B20可以并聯(lián)到 3根或 2根線上， CPU只需一根端口線就能與諸多 DS18B20通信，占用微處理器的端口較少?？蓮V泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測量及控制儀器、測控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。 （一） DS18B20的主要特性如下： 適應(yīng)電壓范圍寬： ，在寄生電源方式可有數(shù)據(jù)線共電。 在使用中不需要任何外圍元件。 獨特的單線接口方式： DS18B20與微處理器連接時僅需要一條信號線既可實現(xiàn)微處 理器與 DS18B20的雙向通信。 溫度范圍： 55℃ ~+125℃，在 10℃ +85℃時精度為177。 ℃。 編程可實現(xiàn)分辨率為 912位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃基于 18B20 的溫度測量儀 9 和 ℃，可實現(xiàn)高精度測溫。 在 9 位分辨率時最多在 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字。 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。 用戶可自設(shè)定非易失性的報警上下限值。 負(fù)壓特性：電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒壞，但不能正常工作。 （二） DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。該裝置信號線高的時候，內(nèi)部電容器儲存能量通由 1線通信線路給片子供電，而且在低電平期間為片子供電直至下一個高電平的到來重新充電。 DS18B20的電源也可以從外部 3V5 .5V的電壓得到 。 DS18B20的外部機(jī)構(gòu)圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（如圖 1 14） 圖 14 DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 13 TQ92封裝及 8腳 SOIC封裝 （三） DS18B20 溫度值格式 默認(rèn)的 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20 的兩個 8 比 特的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面 5 位是符號位，如果測得的溫度大于 0， 這 5 位為 0， 只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實際溫度。 圖 15 DS18B20 溫度值格式 表 （四） DS18B20采用一線通信接口。因為一線通信接口，必須在先完成 ROM設(shè)定，否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先提供以下功能命令之一： 1 ）讀 ROM， 2 ） ROM匹配， 3 ）搜索 ROM， 4 ）跳過 ROM， 5 ）報警檢查。這些指令操作作用在沒有一個器件的基于 18B20 的溫度測量儀 10 64位光刻 ROM序列號，可以在掛在一線上多個器件選定某一個器件，同時，總線也可以知道總線上掛有有多少，什么樣的設(shè)備。 若指令成功地使 DS18B20完成溫度測量，數(shù)據(jù)存儲在 DS18B20的存儲器。一個控制功能指揮指示 DS18B20的演出測溫。測量結(jié)果將被放置在 DS18B20內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲器。溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL都有一字節(jié) EEPROM 的數(shù)據(jù)。如果 DS18B20不使用報警檢查指令，這些寄存器可作 為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。寫 TH,TL指令以及配置字節(jié)利用一個記憶功能的指令完成。通過緩存器讀寄存器。所有數(shù)據(jù)的讀，寫都是從最低位開始。 DS18B20有 4個主要的數(shù)據(jù)部件： （ 1）光刻 ROM中的 64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20的地址序列碼。 64位光刻 ROM的排列是：開始 8位（ 28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的 48位是該DS18B20自身的序列號，最后 8位是前面 56位的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。光刻 ROM的作用是使每一個 DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。 （ 2） DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12位轉(zhuǎn)化為例：用 16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB形式表達(dá)，其中 S為符號位。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位光刻 ROM，溫度傳感器，溫度報警觸發(fā)器TH和 TL,配置寄存器。 存儲器 DS18B20的存儲器包括高速暫存器 RAM和可電擦除 RAM，可電擦除 RAM又包括溫度觸發(fā)器 TH和 TL，以及一個配置寄存器。存儲器能完整的確定一線 端口的通訊，數(shù)字開始用寫寄存器的命令寫進(jìn)寄存器，接著也可以用讀寄存器的命令來確認(rèn)這些數(shù)字。當(dāng)確認(rèn)以后就可以用復(fù)制寄存器的命令來將這些數(shù)字轉(zhuǎn)移到可電擦除 RAM中。當(dāng)修改過寄存器中的數(shù)時，這個過程能確保數(shù)字的完整性。 高速暫存器 RAM是由 8個字節(jié)的存儲器組成；第一和第二個字節(jié)是溫度的顯示位。第三和第四個字節(jié)是復(fù)制 TH和 TL，同時第三和第四個字節(jié)的數(shù)字可以更新；第五個字節(jié)是復(fù)制配置寄存器，同時第五個字節(jié)的數(shù)字可以更新；六、七、八三個字節(jié)是計算機(jī)自身使用。用讀寄存器的命令能讀出第九個字節(jié)，這個字節(jié)是對前面的八個字節(jié) 進(jìn)行校驗。存儲器的結(jié)構(gòu)圖如圖 。 64位光刻 ROM的前 8位是 DS18B20的自身代碼，接下來的 48位為連續(xù)的數(shù)字代碼，最后的 8位是對前 56位的 CRC校驗。 64位的光刻 ROM又包括 5個 ROM的功能命令：讀 ROM，匹配 ROM，跳躍 ROM，查找 ROM和報警查找。 64位光刻 ROM的結(jié)構(gòu)圖如圖 。 DS18B20外部電源的連接方式 DS18B20可以使用外部電源 VDD，也可以使用內(nèi)部的寄生電源。當(dāng) VDD端口接 — 的電壓時是使用外部電源；當(dāng) VDD端口接地時使用了內(nèi)部的寄生電源。無論是 內(nèi)部寄生電源還是外部供電， I/O口線要接 5KΩ 左右的上拉電阻。連接圖如圖 、圖 。 配置寄存器 配置寄存器是配置不同的位數(shù)來確定溫度和數(shù)字的轉(zhuǎn)化。 R1， R0是溫度的決定位，由R1， R0的不同組合可以配置為 9位， 10位， 11位， 12位的溫度顯示。這樣就可以知道不同的溫度轉(zhuǎn)化位所對應(yīng)的轉(zhuǎn)化時間，四種配置的分辨率分別為 ℃ ， ℃ ， ℃ 和℃ ，出廠時以配置為 12位。 溫度的讀取 基于 18B20 的溫度測量儀 11 DS18B20 在出廠時以配置為 12位，讀取溫度時共讀取 16 位，所以把后 11位的 2 進(jìn)制轉(zhuǎn)化為 10進(jìn)制后在乘以 ，還需要判斷正負(fù)。前 5個數(shù)字為符號位，當(dāng)前 5位為 1時，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前 5位為 0 時，讀取的溫度為正數(shù)。 16 位數(shù)字?jǐn)[放是從低位到高位 DS18B20常用 ROM、 RAM指令（如表 表 2） 表 1 ROM指令表 指 令 約定代碼 功 能 溫度變換 44H 啟動 DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn) 換， 12 位轉(zhuǎn)換時最長為 750ms（ 9位為）。結(jié)果存入內(nèi)部 9字節(jié) RAM中。 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部 RAM中 9字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM的 4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820溫度傳感器 ROM中的編碼（即 64 位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS1820 的讀 寫作準(zhǔn)備。 搜索 ROM 0FOH 用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準(zhǔn)備。 跳過 ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 基于 18B20 的溫度測量儀 12 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM中第 3 、 4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM中。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將 EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM中的第 3 、 4字節(jié)。 讀供電方式 0B4H 讀 DS1820的供電模式。寄生供電時 DS1820發(fā)送 “ 0 ” ，外接電源供電 DS1820發(fā)送 “ 1 ” 。 表 2 RAM指令表 (四 )DS18B20操作時序 DS18B20的時序有著嚴(yán)格的要求，每個操作之間的電平時間必須按照資料上面的進(jìn)行，不然就不能對溫度傳感器正確的操作，一般有芯片初始化操作、讀操作和寫操作。 DS18B20控制方法 指令約定代碼操作說明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9個字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH