【正文】 片機有一個用于構成內(nèi)部振蕩器的反相放大器， XTAL1 和 XTAL2 分別是放大器的輸入、輸出端。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構成自激振蕩器。從外部時鐘源驅動器件的話， XTAL2 可以不接，而從 XTAL1 接入，如圖 。由于外部時鐘信號經(jīng)過二分頻觸發(fā)后作為外部時鐘電路輸入的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有其它要求，最長低電平持續(xù)時間和最少高電平持續(xù)時間等還是要符合要求的 。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 7 頁 共 39 頁 圖 內(nèi)部振蕩電路連接圖 圖 外部振蕩電路連接圖 石英晶振 C1,C2=30PF177。 10PF 陶瓷諧振器 C1,C2=40PF177。 10PF 六向反相器 74LS04 簡要說明 04為六組反向器，共有 54/740 54/74H0 54/74S0 54/74LS04四種線路結構形式，其主要電特性的典型值如下 表 ： 表 主要電特性典型值 型 號 Tplh Tphl Pd 5404/7404 12ns 8ns 60mW 54H04/74H04 6ns 140mW 54S04/74S04 3ns 3ns 113mW 54LS04/74LS04 9ns 10ns 12mW 引出端符號 :輸入端 1A－ 6A 輸出端 1Y－ 6Y 芯片邏輯圖 芯片管腳結構圖如圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 8 頁 共 39 頁 圖 74LS04芯片管腳結構圖 功能表 (1)推薦工作條件 如表 表 (2)靜態(tài)特性（ TA為工作環(huán)境溫度范圍） 如表 表 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 9 頁 共 39 頁 (3)動態(tài)特性（ TA=25℃） 如表 表 MAX232芯片 MAX232芯片介紹 單片機的串口是 TTL電平，在實際應用時，需要將 TTL電平轉換成 RS232電平。 RS232的接口芯片很多，最著名的當然是 maxim 公司的 max232；跟這個芯片完全兼容的芯片很多，象 LINEAR 公司的 LT108 LT1181， HARRIS 的 ICL232 等，都是十分著名且常用的芯片， LINEAR 的串行接口轉換芯片在早期的電路設計中經(jīng)?？梢砸姷?，但是近來好像比較少見了。 ICL232 似乎比 MAX232 便宜。 看 MAX232 的原理 框圖 如圖 ，需要注意到 2點： (1） 需要外接電容 電容，或者 1u 的膽電解電容或電解電容，有一款 232 芯片不需要外接電容，但是因為在芯片中做一個達到電容效果的電路是比較難，所以也比較貴；所以一般都選用外接電容的；之所以需要電容，是因為 RS232 電平是工作在大約－ 9V～＋ 9V 之間，需要電容將 5V電壓轉換成 Rs232 電平所需要的＋ 10V和－ 10V；電路上叫電荷泵，很形象； (2） Rs232 的邏輯和 TTL是正好相反的。在框圖上 (如圖 所示 )，輸入和輸出之間的邏輯是反的；對于 TTL 電平，當沒有 232 信號發(fā)出時，是高電平；對于 RS232 來說，這時， TX 端是 8~9V 電壓，相對于 0V 來說；如果有了信號，那就是從 +9V～ 9V交錯變化的一系列信號，使用示波器可以看到信號的變化。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 10 頁 共 39 頁 圖 MAX232芯片管腳 框 圖 圖 MAX232引腳內(nèi)部結構圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 11 頁 共 39 頁 利用以上的特點，我們可以測試 RS232 接口電路的好壞。 (1） 判斷芯片是否正常，參見 圖 MAX232 芯片管腳 框圖，使 用萬用表測量 2和6腳，只要 2 腳的電壓在＋ 8V～＋ 9V 之間、 6 腳在 8V~9V 之間，就基本上可以斷定這個芯片是好的； (2） 在 RS232 沒有發(fā)信號時，看 TX 端電壓為 Rs232 的高電平，也就是 8V~9V之間，當發(fā)信號時，數(shù)據(jù)在變化，這說明這個 Rs232 的端口是好的；這個方法也適用于測量本地的串口。 早 期 的 RS232 接口芯片是 MC1488（發(fā)送）、 MC1489。 MC1489 因為只有接收，所以是單 5V 電源工作； MC1488 則需要正負 12V 電源；但是在工控機的板卡中，正負電源不是問題，所以在 moxa C168 等多串口卡中，仍然使用 MC148 MC1489，價格便宜成本低啊。 這種芯片， motorola 的居多。 RS232 的驅動能力是比較強的，至少在 10 幾米以上，比較膽子大的，用在 20～ 30米甚至更遠；這時，最好使用屏蔽線效果會更好一些。 電氣特性 ： (1)電平規(guī)范 在 TxD 和 RxD 上：邏輯 1(MARK) =3V～ 15V 邏輯 0(SPACE)=+3～＋ 15V 在 RTS、 CTS、 DSR、 DTR和 DCD 等控制線上： 信號有效（接通， ON 狀態(tài)，正電壓）＝ +3V～ +15V 信號無效（斷開， OFF 狀態(tài)，負 電壓 ) = 3V～ 15V 介于 3V 和 +3V之間的電壓無意義，低于 15V 或高于 +15V 的電壓也認為無意義。因此，實際工作時，應保證電平在177。（ 3～ 15） V之間。 (2)RS232 的 EIA 電平和 TTL 電平的轉換 很明顯， RS232的 EIA標準是以正負電壓來表示邏輯狀態(tài)的，與 TTL以高﹑低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計算機接口或終端的 TTL器件連接，必須在EIA電平與 TTL電平之間進行電平轉換。目前 廣泛地使用集成電路轉換器件，如 MC1488﹑SN75150芯片，可完成 TTL電平到 EIA電平的轉換，而 MC1489﹑ SN75154芯片可實現(xiàn) EIA電平到 TTL電平的轉換，但他們需要177。 12V兩種電源，使用不方便，而美國 MAXIM公司的MAX232芯片可完成 TTL和 EIA之間的雙向電平轉換，且只需要單一 +5V電源，因此獲得廣泛應用。 串口功能介紹 本課題用到的是 9針串口，它的各針功能如下表 ： 表 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 12 頁 共 39 頁 9 針串口（ DB9） 針號 功能說明 縮寫 1 數(shù)據(jù)載波檢測 DCD 2 接收數(shù)據(jù) RXD 3 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD 4 數(shù)據(jù)終端準備 DTR 5 信號地 GND 6 數(shù)據(jù)設備準備好 DSR 7 請求發(fā)送 RTS 8 清除發(fā)送 CTS 9 振鈴指示 DELL 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 13 頁 共 39 頁 2 RSR232串口 RSR232串口通信介紹 RS232 接口又稱之為 RS232 口、串口、異步口或一個 COM（通信）口。 RS232是其最明確的名稱。 在計算機世界中，大量的接口是串口或異步口，但并不一定符合RS232 標準，但我們也通常認為它是 RS232 口。 嚴格地講 RS232 接口是 DTE（數(shù)據(jù)終端設備）和 DCE（數(shù)據(jù)通信 設備）之間的一個接口， DTE 包括計算機、終端、串口打印機等設備。 DCE 通常只有調(diào)制解調(diào)器（ MODEM）和某些交換機 COM 口是 DCE。標準指出DTE 應該擁有一個插頭（針輸出）， DCE 擁有一個插座（孔輸出）。這經(jīng)常被制造商忽視（如 :WYSE 終端就是孔輸出 DTE 串口）但影響不大，只要搞清楚 DCE、 DTE 就行了，然后按照標準接線圖接線就不會錯了。（ DTE、 DCE 引腳定義相同） 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。 由于其發(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 20kb/s。 RS232是為點對點（即只用一對收、發(fā)設備）通訊而設計的，其驅動器負載為 3～ 7kΩ。所以RS232 適合本地設備之間的通信 。 RS232有單向，半雙向和全雙向三種通信方式。 單向通信是一種最簡單的通信方式， RS232接口僅有二根導線組成。一根信號線以精確的時間間隔傳輸一連串串行數(shù)據(jù)位，一次傳送 1位數(shù)據(jù) 0或 1。另一根 線是信號地線。這種僅在一個方向傳送數(shù)據(jù)的通信方式稱為單向通信，其二線接口稱為單向接口。 半雙向通信方式中，數(shù)據(jù)僅在二根導線（一根信號線，一根地線）進行雙向傳輸，不過，在同一時間僅在一個方向可使用半雙向接口，即，不能同時雙方通信。因此，兩端設備需采用一種方法進行協(xié)調(diào)，在任何給定的時刻，確定誰是發(fā)送者，而誰是接收者。半雙向接口通常通過從發(fā)送器向接收器傳送信號交換代碼告訴接收器，現(xiàn)在該接收器變成發(fā)送器可發(fā)送數(shù)據(jù)，同時，原發(fā)送器變成接收器等待接收數(shù)據(jù)。不過，這種信號交換方式也可采用傳送 RS232規(guī)定的信號（ 例如 請求發(fā)送 、 清除發(fā)送 信號）來實施，此時，收發(fā)兩端之間需再增加兩根導線。一根用于傳送 請求發(fā)送 信號，另一用于傳送 清除發(fā)送 信號。 全雙向 RS232通信需要三根導線，一根信號線向一個方向傳送數(shù)據(jù)，一根信號線向相反方向傳送數(shù)據(jù)，另一根導線是信號地線。兩端設備可同時傳送數(shù)據(jù)，于是避免了信號交換代碼或額外的信號交換導線。這是一種最常用的通信接口方式。 在串行通行中，數(shù)據(jù)字節(jié)被拆成一連串 0或 1數(shù)據(jù)位在單根導線上從一端設備傳送到另一端設備。接收端設備需要知道發(fā)送端以多大傳送速率（用波特率表示 ）傳送數(shù)據(jù)位，以便重新將其組合成字節(jié)。通常有兩種方法實施傳送速率的匹配，一種方法是，另用一根導線從發(fā)送端向接收端傳送一個時鐘信號，此法常用于同步通信中。另一種方 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 14 頁 共 39 頁