【正文】 GND 芯片參考0 電位（地）。DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入。Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 鍵盤輸入模塊 鍵盤輸入模塊本次課設(shè)采用矩陣式鍵盤，其突出優(yōu)點(diǎn)是I/O端口利用率高，可循環(huán)操作，而且掃描鍵盤時(shí)占用CPU時(shí)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(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器。其驅(qū)動(dòng)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(zhuǎn)換為RS－485電平的功能。MAX485芯片的結(jié)構(gòu)和引腳都非常簡(jiǎn)單,內(nèi)部含有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器。RO和DI端分別為接收器的輸出和驅(qū)動(dòng)器的輸入端，與單片機(jī)連接時(shí)只需分別與單片機(jī)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(dāng)為邏輯0時(shí)，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng)DE為邏輯1時(shí)，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因?yàn)镸AX485工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機(jī)的一個(gè)管腳控制這兩個(gè)引腳即可；A端和B端分別為接收和發(fā)送的差分信號(hào)端,當(dāng)A引腳的電平高于B時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為1；當(dāng)A的電平低于B端時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為0。在與單片機(jī)連接時(shí)接線非常簡(jiǎn)單。只需要一個(gè)信號(hào)控制MAX485的接收和發(fā)送即可。同時(shí)將A和B端之間加匹配電阻，一般可選100Ω的電阻。兩個(gè)RS485的1腳和4腳接在對(duì)應(yīng)的單片機(jī)上以實(shí)現(xiàn)功能。 RS485通信協(xié)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(shí)刻只允許一臺(tái)單機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)。因此要求應(yīng)答的單機(jī)必須在偵聽到總線上呼叫信號(hào)已經(jīng)發(fā)送完畢，并且沒(méi)有其它單機(jī)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)的情況下，才能應(yīng)答。半雙工通訊對(duì)主機(jī)和從機(jī)的發(fā)送和接收時(shí)序有嚴(yán)格的要求。如果在時(shí)序上配合不好，就會(huì)發(fā)生總線沖突，使整個(gè)系統(tǒng)的通訊癱瘓，無(wú)法正常工作。要做到總線上的設(shè)備在時(shí)序上的嚴(yán)格配合，必須要遵從以下幾項(xiàng)原則；1) 復(fù)位時(shí)，主從機(jī)都應(yīng)該處于接收狀態(tài)。SN75176芯片的發(fā)送和接收功能轉(zhuǎn)換是由芯片的 RET,DE端控制的。RET=1，DE=1時(shí)，SN75176發(fā)送狀態(tài)；RET=0，DE=0時(shí)，SN75176處于接收狀態(tài)。一般使用單片機(jī)的一根口線連接RET，DE端。在上電復(fù)位時(shí)，由于硬件電路穩(wěn)定需要一定的時(shí)間，并且單片機(jī)各端口復(fù)位后處于高電平狀態(tài)，這樣就會(huì)使總線上各個(gè)分機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)，加上上電時(shí)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(hào)，應(yīng)該將口線反向后接入SN75176的控制端，使上電時(shí)SN75176處于接收狀態(tài)。另外，在主從機(jī)軟件上也應(yīng)附加若干處理措施，如：上電時(shí)或正式通訊之前，對(duì)串行口做幾次空操作，清除端口的非法數(shù)據(jù)和命令。2) 控制端RET，DE的信號(hào)的有效脈寬應(yīng)該大于發(fā)送或接收一幀信號(hào)的寬度。在RS－232，RS－422等全雙工通訊過(guò)程中，發(fā)送和接收信號(hào)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(hào)切換問(wèn)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(duì)控制信號(hào)進(jìn)行切換。控制信號(hào)何時(shí)為高電平，何時(shí)為低電平，一般以單片機(jī)的TI，RI信號(hào)作參考。發(fā)送時(shí)，檢測(cè)TI是否建立起來(lái)，當(dāng)TI為高電平后關(guān)閉發(fā)送功能轉(zhuǎn)為接收功能；接收時(shí)，檢測(cè)RI是否建立起來(lái)，當(dāng)RI為高電平后，接收完畢，又可以轉(zhuǎn)為發(fā)送。 RS485通信格式RSS485協(xié)議的信息格式如下：(1) 編碼格式；二進(jìn)制代碼。(2) 波特率：9600 b／s。(3) 通信方式：半雙工。(4) 每個(gè)字符由u 位組成；1位：起始位(0)；8位：數(shù)據(jù)位；l位：停止位(1)。(5)主機(jī)詢問(wèn)的一般格式如下：從機(jī)地址碼命令碼 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和 主機(jī)詢問(wèn)的一般格式(6)從機(jī)應(yīng)答的一般格式如下：返回地址碼命令碼 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)和 從機(jī)應(yīng)答的一般格式按照要求，只需要實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信即可，并無(wú)要求主從機(jī)特定地位，但是原理是相同的。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)主要包括電源、復(fù)位電路和時(shí)鐘電路等。單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時(shí)間必須大于單片機(jī)的兩個(gè)機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。（1）上電復(fù)位：STC89系列單片及為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳RST上連接一個(gè)電容到VCC，再連接一個(gè)電阻到GND，由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)RST腳上有足夠時(shí)間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個(gè)電阻和電容的典型值為10K和10uF。（2）按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來(lái)使單片機(jī)復(fù)位。單片機(jī)時(shí)鐘電路是由方向放大器構(gòu)成。XTAL1為時(shí)鐘電路的輸入端，XTAL2為時(shí)鐘電路的輸出端。 顯示模塊從機(jī)的顯示模塊與主機(jī)原理一致，這里就不再次敘述。 第四章 軟件設(shè)計(jì) 通信協(xié)議 ——RS232 RS422 RS485RS23RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。例如：視頻服務(wù)器都帶有多個(gè)RS422串行通訊接口，每個(gè)接口均可通過(guò)RS422通訊線由外部計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)記錄與播放。視頻服務(wù)器除提供各種控制硬件接口外，還提供協(xié)議接口，如RS422接口除支持RS422的Profile協(xié)議外，還支持Louth、Odetics、BVW等通過(guò)RS422控制的協(xié)議。RS23RS422與RS485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的，RS232在1962年發(fā)布。RS422由RS232發(fā)展而來(lái)，為改進(jìn)RS232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，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(zhǎng)到4000英尺（速率低于100Kbps時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA422A標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS422基礎(chǔ)上制定了RS485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA485A標(biāo)準(zhǔn)。1. RS232串行接口標(biāo)準(zhǔn)目前RS232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)。RS232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地。典型的RS232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5~+15V，負(fù)電平在5~15V電平。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)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