【正文】 線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí) ,即 /CS=0 時(shí) ,表示芯片被選中，允許 8255 與 CPU 進(jìn)行通訊 。/CS=1 時(shí) ,8255 無(wú)法與 CPU 做數(shù)據(jù)傳輸 . RD:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低跳變沿時(shí) ,即 /RD 產(chǎn)生一個(gè)低脈沖且/CS=0 時(shí) ,允許 8255 通過(guò)數(shù)據(jù)總線向 CPU 發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即 CPU 從8255 讀取信息或數(shù)據(jù)。 WR:寫入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低跳變沿時(shí) ,即 /WR 產(chǎn)生一個(gè)低脈沖且 /CS=0 時(shí) ,允許 CPU 將數(shù)據(jù)或控制字寫入 8255。 D0～ D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線， 8255 與 CPU 數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng) CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過(guò)它實(shí)現(xiàn) 8 位數(shù)據(jù)的讀 /寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過(guò)數(shù)據(jù)總 線傳送。 8255 具有 3 個(gè)相互獨(dú)立的輸入 /輸出通道端口，用 +5V 單電源供電，能在以下三種方式下工作。 方式 0———— 基本輸入輸出方式；方式 1———— 選通輸入 /出方式；方式 2———— 雙向選通輸入 /輸出方式； PA0～ PA7:端口 A 輸入輸出線，一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 工作于三種方式中的任何一種； PB0～ PB7:端口 B 輸入輸出線，一個(gè) 8 位的 I/O 鎖存器， 一個(gè) 8 位的輸入輸出緩沖器。 不能工作于方式二； PC0～ PC7:端口 C輸入輸出線，一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口 C 可以通過(guò)工作方式設(shè)定而分成 2 個(gè) 4 位的端口， 每個(gè) 4 位的端口包含一個(gè) 4 位的鎖存器，分別與端口 A 和端口 B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。 39。不能工作于方式一或二。 A1,A0:地址選擇線 ,用來(lái)選擇 8255 的 PA 口 ,PB 口 ,PC 口和控制寄存器 . 當(dāng) A1=0,A0=0 時(shí) ,PA 口被選擇 。 常州大學(xué)硬件實(shí)習(xí)報(bào)告 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè) 當(dāng) A1=0,A0=1 時(shí) ,PB 口被選擇 。 當(dāng) A1=1,A0=0 時(shí) ,PC 口被選擇 。 當(dāng) A1==1 時(shí) ,控制寄存器被選擇 . DAC0832 芯片 D0～ D7： 8 位數(shù)據(jù)輸入線， TTL 電平，有效時(shí)間應(yīng)大于 90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò) )； * ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效； * CS：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； * WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。由 ILE、 CS、 WR1 的邏輯組合產(chǎn)生 LE1，當(dāng) LE1 為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換， LE1 的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存； * XFER：數(shù)據(jù)傳 輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效； * WR2： DAC 寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。由 WR XFER 的邏輯組合產(chǎn)生 LE2，當(dāng) LE2 為高電平時(shí)， DAC 寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化， LE2 的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC 寄存器并開(kāi)始 D/A 轉(zhuǎn)換。 * IOUT1：電流輸出端 1，其值隨 DAC 寄存器的內(nèi)容線性變化； * IOUT2：電流輸出端 2，其值與 IOUT1 值之和為一常數(shù)； * Rfb：反饋信號(hào)輸入線，改變 Rfb 端外接電阻 值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度； * Vcc：電源輸入端， Vcc 的范圍為 +5V～ +15V； * VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線， VREF 的范圍為 10V～ +10V； * AGND：模擬信號(hào)地 DGND：數(shù)字信號(hào)地 輸 入鎖 存 器D A C寄 存 器D / A轉(zhuǎn) 換 器D I 7 ～ D I 0I L EC SW R 1W R 2X F E RV R E FI O U T 2I O U T 1R f bA G N DV C Camp。amp。amp。L E 1 L E 2常州大學(xué)硬件實(shí)習(xí)報(bào)告 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè) ADC0809 芯片 ADC0809 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8 通道， 8 位逐次逼近式 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8 位通 用 A/D 芯片 1．主要特性 1） 8 路輸入通道， 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs(時(shí)鐘為 640kHz 時(shí) )， 130μs（時(shí)鐘為 500kHz 時(shí)） 4）單個(gè) +5V 電源供電 5）模擬輸入電壓范圍 0～ +5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 6）工作溫度范圍為 40～ +85 攝氏度 7）低功耗，約 15mW。 2．內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它由 8 路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、 比較器、 8 位開(kāi)關(guān)樹(shù)型 A/D 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。 3．外部特性（引腳功能） ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖所示。下面說(shuō)明各引腳功能。 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 I N 7三態(tài)輸出鎖存器8 路模 擬開(kāi) 關(guān)地 址 鎖存 與譯 碼8 位A / D轉(zhuǎn) 換器I N 0CBAA L E3D 7D 0D 3D 5D 1D 2D 4D 6O EE O CV R ( + ) V R ( )S T A R T C L K1234567891 01 11 21 31 42 82 72 62 52 42 32 22 12 01 91 81 71 61 5I N 3I N 4I N 5I N 6I N 7S T A R TE O CD 3O EC L KV C CV R ( + )G N DD 1I N 2I N 1I N 0ABCA L ED 7D 6D 5D 4D 0V R ( )D 2ADC0809常州大學(xué)硬件實(shí)習(xí)報(bào)告 第 9 頁(yè) 共 31 頁(yè) ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。 EOC： A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640KHZ。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 Vcc：電源，單一 +5V。 GND：地。 ADC0809 的工作過(guò)程 首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地 址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng) OE 輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。 （ 1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如 ADC0809 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 128μs，相當(dāng)于 6MHz 的 MCS51 單片機(jī)共 64 個(gè)機(jī)器周期。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序， A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （ 2）查詢方式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如 ADC0809 的 EOC 端。因此可以用查詢方式，測(cè)試 EOC 的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （ 3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（ EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過(guò)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)， OE 信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。 51 單片機(jī)原理結(jié)構(gòu) 常州大學(xué)硬件實(shí)習(xí)報(bào)告 第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè) 引腳功能 MCS51 是標(biāo)準(zhǔn)的 40 引腳雙列直插式 集成電路芯片 ，引腳分布請(qǐng)參照單片機(jī)引腳圖： 8051 引腳 l ~ P0 口 8 位雙向口線（在引腳的 39~32 號(hào)端子）。 l ~ P1 口 8 位雙向口線（在引腳的 1~8 號(hào)端子）。 l ~ P2 口 8 位雙向口線（在引腳的 21~28 號(hào)端子）。 l ~ P3 口 8 位雙向口線（在引腳的 10~17 號(hào)端子）。 這 4 個(gè) I/O 口具 有不完全相同的功能，大家可得學(xué)好了，其它書本里雖然有，但寫的太深，初學(xué)者很難理解，這里都是按我自已的表達(dá)方式來(lái)寫的，相信你也能夠理解。 四個(gè) I/O 口： P0 口有三個(gè)功能 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)做數(shù)據(jù)總線（如圖 1 中的 D0~D7 為數(shù)據(jù)總線接口） 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線（如圖 1 中的 A0~A7 為地址總線接口） 不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的 I/O 使用，但內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。 P1 口 只做 I/O 口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 P2 口有兩個(gè)功能 擴(kuò)展 外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用 做一般 I/O 口使用，其內(nèi)部有上拉電阻； P3 口有兩個(gè)功能 除了作為 I/O 使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來(lái)設(shè)置，具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說(shuō)明。 有內(nèi)部 EPROM 的單片機(jī)芯片（例如 8751），為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的， 即：編程脈沖： 30 腳（ ALE/PROG） 編程電壓（ 25V）： 31 腳（ EA/Vpp） 常州大學(xué)硬件實(shí)習(xí)報(bào)告 第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè) 硬件原理圖 見(jiàn)附錄 單片機(jī)的 P0口 :雙向三態(tài) I/O口 ,在外接存儲(chǔ)器時(shí) ,與地址總線的低 8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用 ,能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL 負(fù)載 .. P2口 :是 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口 ,在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)時(shí) ,它可以作為高 8位地址總線送出高 8 位地址 . 當(dāng) P0口做地址總線的低 8位時(shí) ,需要通過(guò)一個(gè) 74LS373進(jìn)行鎖存 ,再通過(guò) 74LS138譯碼器進(jìn)行譯碼輸出來(lái)控制各個(gè)功能模塊 . CS8255 接 F228H,CS0809 接 F230H,CS0832 接 F218H. DAC0832 模塊用來(lái)產(chǎn)生波形 ,將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出 ,連接到示波器上 .DI0到 DI7 接 P0口 ,此時(shí) P0 口作為數(shù)據(jù)總線直接與 DI0 到 DI7 相連接 . ADC0809 模塊用于產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字量來(lái)作延時(shí)參數(shù) ,通過(guò)調(diào)節(jié)電位器來(lái)改變參數(shù)的值就可以改變時(shí)間 , 8255 鍵盤掃描顯示模塊 ,用來(lái)顯示波形代碼以及波形周期 .PB 作輸入口 ,PC 和 PA作輸出口 ,PA 口地址為 F228H,PB 口地址為 F229H,PC 口地址為 口用來(lái)判斷是否有鍵按下 .PC 口與譯碼器相連 ,譯碼用來(lái)作位選 ,PA 口用來(lái)作段選 . 4 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件框圖設(shè)計(jì)