【正文】 GND 芯片參考0 電位（地）。DI 數據信號輸入，選擇通道控制。DO 數據信號輸出，轉換數據輸出。 CLK 芯片時鐘輸入。Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復用）。 鍵盤輸入模塊 鍵盤輸入模塊本次課設采用矩陣式鍵盤，其突出優(yōu)點是I/O端口利用率高，可循環(huán)操作，而且掃描鍵盤時占用CPU時間少,操作靈活，矩陣鍵盤控制狀態(tài)多，編寫程序較方便，故此模塊采用矩陣式鍵盤。 通信模塊 通信模塊MAX485接口芯片是Maxim公司的一種RS485芯片。MAX485是用于RS485與RS422通信的低功耗收發(fā)器，器件中都具有一個驅動器和一個接收器。其驅動器擺率不受限制。采用單一電源+5 V工作，額定電流為300 μA，采用半雙工通訊方式。它完成將TTL電平轉換為RS－485電平的功能。MAX485芯片的結構和引腳都非常簡單,內部含有一個驅動器和接收器。RO和DI端分別為接收器的輸出和驅動器的輸入端，與單片機連接時只需分別與單片機的RXD和TXD相連即可；和DE端分別為接收和發(fā)送的使能端，當為邏輯0時，器件處于接收狀態(tài)；當DE為邏輯1時，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因為MAX485工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機的一個管腳控制這兩個引腳即可；A端和B端分別為接收和發(fā)送的差分信號端,當A引腳的電平高于B時，代表發(fā)送的數據為1；當A的電平低于B端時，代表發(fā)送的數據為0。在與單片機連接時接線非常簡單。只需要一個信號控制MAX485的接收和發(fā)送即可。同時將A和B端之間加匹配電阻，一般可選100Ω的電阻。兩個RS485的1腳和4腳接在對應的單片機上以實現功能。 RS485通信協議由于RS－485通訊是一種半雙工通訊，發(fā)送和接收共用同一物理信道。在任意時刻只允許一臺單機處于發(fā)送狀態(tài)。因此要求應答的單機必須在偵聽到總線上呼叫信號已經發(fā)送完畢，并且沒有其它單機發(fā)出應答信號的情況下，才能應答。半雙工通訊對主機和從機的發(fā)送和接收時序有嚴格的要求。如果在時序上配合不好，就會發(fā)生總線沖突，使整個系統(tǒng)的通訊癱瘓，無法正常工作。要做到總線上的設備在時序上的嚴格配合，必須要遵從以下幾項原則；1) 復位時，主從機都應該處于接收狀態(tài)。SN75176芯片的發(fā)送和接收功能轉換是由芯片的 RET,DE端控制的。RET=1，DE=1時，SN75176發(fā)送狀態(tài)；RET=0，DE=0時，SN75176處于接收狀態(tài)。一般使用單片機的一根口線連接RET，DE端。在上電復位時，由于硬件電路穩(wěn)定需要一定的時間，并且單片機各端口復位后處于高電平狀態(tài)，這樣就會使總線上各個分機處于發(fā)送狀態(tài)，加上上電時各電路的不穩(wěn)定，可能向總線發(fā)送信息。因此，如果用一根口線作發(fā)送和接收控制信號，應該將口線反向后接入SN75176的控制端，使上電時SN75176處于接收狀態(tài)。另外，在主從機軟件上也應附加若干處理措施，如：上電時或正式通訊之前，對串行口做幾次空操作，清除端口的非法數據和命令。2) 控制端RET，DE的信號的有效脈寬應該大于發(fā)送或接收一幀信號的寬度。在RS－232，RS－422等全雙工通訊過程中，發(fā)送和接收信號分別在不同的物理鏈路上傳輸，發(fā)送端始終為發(fā)送端，接收端始終為接收端，不存在發(fā)送、接收控制信號切換問題。在RS－485半雙工通訊中，由于SN75176的發(fā)送和接收都由同一器件完成，并且發(fā)送和接收使用同一物理鏈路，必須對控制信號進行切換。控制信號何時為高電平，何時為低電平，一般以單片機的TI，RI信號作參考。發(fā)送時，檢測TI是否建立起來，當TI為高電平后關閉發(fā)送功能轉為接收功能；接收時，檢測RI是否建立起來，當RI為高電平后，接收完畢，又可以轉為發(fā)送。 RS485通信格式RSS485協議的信息格式如下：(1) 編碼格式；二進制代碼。(2) 波特率：9600 b／s。(3) 通信方式：半雙工。(4) 每個字符由u 位組成；1位：起始位(0)；8位：數據位；l位：停止位(1)。(5)主機詢問的一般格式如下：從機地址碼命令碼 數據個數數據 校驗和 主機詢問的一般格式(6)從機應答的一般格式如下：返回地址碼命令碼 數據個數數據校驗和 從機應答的一般格式按照要求，只需要實現雙機通信即可，并無要求主從機特定地位，但是原理是相同的。 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)主要包括電源、復位電路和時鐘電路等。單片機復位電路原理是在單片機的復位引腳RST上外接電阻和電容，實現上電復位。當復位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復位有效。復位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的兩個機器周期。具體數值可以由RC電路計算出時間常數。復位電路由按鍵復位和上電復位兩部分組成。（1）上電復位：STC89系列單片及為高電平復位，通常在復位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電回路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。（2）按鍵復位：按鍵復位就是在復位電容上并聯一個開關，當開關按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復位。單片機時鐘電路是由方向放大器構成。XTAL1為時鐘電路的輸入端，XTAL2為時鐘電路的輸出端。 顯示模塊從機的顯示模塊與主機原理一致，這里就不再次敘述。 第四章 軟件設計 通信協議 ——RS232 RS422 RS485RS23RS422與RS485標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協議。例如：視頻服務器都帶有多個RS422串行通訊接口，每個接口均可通過RS422通訊線由外部計算機控制實現記錄與播放。視頻服務器除提供各種控制硬件接口外，還提供協議接口，如RS422接口除支持RS422的Profile協議外，還支持Louth、Odetics、BVW等通過RS422控制的協議。RS23RS422與RS485都是串行數據接口標準，都是由電子工業(yè)協會（EIA）制訂并發(fā)布的，RS232在1962年發(fā)布。RS422由RS232發(fā)展而來，為改進RS232通信距離短、速率低的缺點，RS422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mbps，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100Kbps時），并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA422A標準。為擴展應用范圍，EIA又于1983年在RS422基礎上制定了RS485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA485A標準。1. RS232串行接口標準目前RS232是PC機與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。收、發(fā)端的數據信號是相對于信號地。典型的RS232信號在正負電平之間擺動，在發(fā)送數據時，發(fā)送端驅動器輸出正電平在+5~+15V，負電平在5~15V電平。當無數據傳輸時，線上為TTL，從開始傳送數據到結束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3~+12V與3~12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20K