【正文】 線數(shù)據(jù)傳送時(shí)序3. 3 89C51和串行串行通信總線的實(shí)現(xiàn)方法串行接口的基本通信方式串行接口的有異步和同步兩種基本通信方式。最后為停止位（高電平）用來(lái)表示字符傳送結(jié)束。同樣，如數(shù)據(jù)傳送的波特率為9600波特，則字節(jié)中每一位傳送時(shí)間為T=1/9600=如圖33所示，（MOSI），連接到MAX187的SPISI數(shù)據(jù)輸入端；，連接到MAX187的SPICK時(shí)鐘輸入端；，輸出片選信號(hào)，連接到MAX187的CS端；（MISO），連接到MAX187的SPISO數(shù)據(jù)輸出端。 參考電源， 電容，用參考電源提供工作電壓。數(shù)據(jù)采集：16通道模擬量輸入?？撮T狗定時(shí)器：X5045（帶EEPROM、上電復(fù)位、降壓管理的看門狗定時(shí)器電路）。顯示器： 6位LED顯示器和8個(gè)發(fā)光二極管指示燈，由8255A驅(qū)動(dòng)，動(dòng)態(tài)掃描顯示。基于89C51單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖41所示：圖41 89C51單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能框圖 89C51單片機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)89C51內(nèi)部有一個(gè)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，完成時(shí)序信號(hào)的產(chǎn)生。 圖42 89C51采用片內(nèi)振蕩器的時(shí)鐘電路在89C51單片機(jī)中，基本的時(shí)序定時(shí)單位有：⑴.振蕩周期：為單片機(jī)提供定時(shí)的振蕩源信號(hào)的周期。⑶. 機(jī)器周期：CPU完成一個(gè)基本的操作所需的時(shí)間。89C51單片機(jī)中使用了哈佛存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。有各自的訪問(wèn)指令，不同的尋址方式，不同的控制信號(hào)。其中低128字節(jié)為片內(nèi)RAM，地址為00H—7FH，高128字節(jié)內(nèi)有21個(gè)特殊功能寄存器SFR，地址空間為80H—FFH。復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，89C51單片機(jī)復(fù)位后，各部件的初始值是一定的。圖44 89C51復(fù)位電路⑴.上電自動(dòng)復(fù)位在單片機(jī)系統(tǒng)接通電源時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路。89C51CHMOS工藝, 耗電少, 還提供兩種節(jié)電工作方式：等待工作方式；掉電工作方式。89C51作為主設(shè)備。信號(hào)通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的電信號(hào)。多路選擇器4067是一個(gè)16選1模擬開關(guān)電路，通過(guò)它可以由軟件分時(shí)選通各個(gè)模擬通道的輸入。4067打開該通道，將0V—。檢查DOUT信號(hào)，當(dāng)讀出DOUT（）為上升沿時(shí)表示完成。在每個(gè)SCLK的下降沿，DOUT分別輸出各位數(shù)據(jù)。在CS為高電平，結(jié)束上一次轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過(guò)最少500ns，可以重新將CS置為低電平，開始下一次轉(zhuǎn)換。工作條件：電源電壓范圍…………3V～15V輸入電壓范圍…………0V～VDD工作溫度范圍M類…………－55℃～125℃E 類………….－40℃～85℃極限值：電源電壓…...－～18V輸入電壓……－~VDD+輸入電流…………….177。每次A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間，包括采樣/保持的時(shí)間在內(nèi)為10μS。轉(zhuǎn)換的結(jié)果在DOUT端單向串行輸出。MAX187允許輸入信號(hào)頻率范圍最大為75KHz。⑵經(jīng)過(guò)一個(gè)內(nèi)部8. 5μs 轉(zhuǎn)換周期后，DOUT 被拉為高點(diǎn)平，轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)在SCLK的時(shí)序控制下從DOUT 端輸出。如果13 個(gè)SCLK周期后，CS 仍為0，這時(shí)SCLK仍不斷發(fā)生，DOUT 端在LSB后將輸出“0”，成為無(wú)效位。其使用的過(guò)程為：首先打開KeilUvision2，在KEIL系統(tǒng)中，每做個(gè)獨(dú)立的程序，都視為工程。在這里可以進(jìn)行編輯、修改等操作。187采集高4位寄存器LIG EQU 30H 。轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位 ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART: NOP MAIN: LCALL INTI 。CAIJI: CLR RS1 。高4位最小步進(jìn)值低位 MOV R4,09H 。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 JNB DOUT,$ 。發(fā)SCLK脈沖 JNB SCLK,LP 。結(jié)束 。中間4位求和 MOV 49H,A 。調(diào)用雙字節(jié)除法除以100拆分余數(shù) LCALL ZHUANHUAN2 。返回重新采集數(shù)據(jù) RET MAX187的A/D轉(zhuǎn)換子程序DATBUF DATA 30H 。CS=0，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 SETB DOUT 。SCLK=1，讀入數(shù)據(jù) NOP MOV C，DOUT 。檢查讀完12位否？ SETB CS 。通過(guò)單片機(jī)硬件電路的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了預(yù)先設(shè)定的功能，設(shè)計(jì)主要用到的元件不多，最主要的是程序也比較長(zhǎng)比較麻煩，同時(shí)也遇到了少量困難，尤其是關(guān)于校時(shí)模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。此次的設(shè)計(jì)作業(yè)不僅增強(qiáng)了自己在專業(yè)設(shè)計(jì)方面的信心，鼓舞了自己，更是一次興趣的培養(yǎng)，為自己以后的學(xué)習(xí)方向的明確了重點(diǎn)。在此衷心感謝四年來(lái)老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。另外也感謝家人，他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。老師對(duì)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了許多的寶貴意見(jiàn)，在此向他表示衷心的感謝。在我們?cè)?jīng)遇到不懂的問(wèn)題時(shí)，利用網(wǎng)上的資源，搜索查找得到需要的信息。學(xué)以致用，將從書本上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，學(xué)會(huì)了初步的電子電路仿真設(shè)計(jì),雖然過(guò)程中遇到了一些困難，但是在解決這些問(wèn)題的過(guò)程無(wú)疑也是對(duì)自己自身專業(yè)素質(zhì)的一種提高。存放高4位 MOV DATBUF+1，R5 。R6暫存低位數(shù)據(jù) RLC A MOV R6，A MOV A，R5 。查詢DOUT，等待轉(zhuǎn)換完成 SETB SCLK 。定義MAX187引腳ADC： MOV R5，0 MOV R6，0 MOV R7，12 CLR SCLK 。調(diào)用BCD轉(zhuǎn)換程序求第三和第四位小數(shù) LCALL DISPLAY 。存高4位 LCALL ZHUANHUAN0 。低4位求和 ADD A,42H MOV 48H,A 。將數(shù)據(jù)取到C MOV A,LIG RLC A MOV LIG,A MOV A,HIG RLC A MOV HIG,A 。SCLK上升沿 MOV R7,12 。將轉(zhuǎn)換高位寄存器清0 MOV LIG,00 。低4位最小步進(jìn)值 MOV R2,9CH 。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換位SCLK EQU 。圖59最后一步就是利用STCISP將HEX文件燒錄到單片機(jī)里。“確定”后工程就算建立好了。5模擬量輸入系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)介KeilUvision2Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（UVISION）將這些組合在一起。DOUT 在SCLK的下降沿開始輸出，下一個(gè)時(shí)鐘的下降沿在DOUT 端產(chǎn)生一個(gè)MSB，由于有12位和一個(gè)開始位，所以至少有13個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)移出這些數(shù)據(jù)。工作過(guò)程簡(jiǎn)述：MAX187 工作時(shí)序圖如圖47所示。串行輸出由數(shù)據(jù)的最高位開始。MAX187的A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程是在SCLK為低電平，CS端的輸入信號(hào)由高變低（下降沿）時(shí)來(lái)啟動(dòng)。輸入信號(hào)的電壓范圍為0V—VREF，如果使用內(nèi)部參考電源，那么，輸入信號(hào)的電壓范圍即為0V—。I/O0—I/O15為16路模擬量輸入端，數(shù)字信號(hào)輸入端D、C、B、A用來(lái)選擇其中一路和公共輸出端COM選通。在經(jīng)過(guò)13個(gè)SCLK的下降沿后，將CS信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，結(jié)束本次操作。保持CS ()為低電平，最少13個(gè)時(shí)鐘周期。保持SCLK()為低，將CS()由高變低。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)傳感器和放大器轉(zhuǎn)換和處理的模擬信號(hào)通過(guò)4067多路選擇，分時(shí)將其中一路信號(hào)傳送到A/D轉(zhuǎn)換器MAX187中，選擇通道的控制信號(hào)由89C51的P1端口輸出。在本系統(tǒng)中，最多可以進(jìn)行16通道的模擬量輸入。模擬輸入和A/D轉(zhuǎn)換控制電路如圖45所示。A/D轉(zhuǎn)換器MAX187和微處理器之間通過(guò)同步串行通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。程序執(zhí)行方式是單片機(jī)基本工作方式，可以分為連續(xù)執(zhí)行方式和單步執(zhí)行方式。并且維持兩個(gè)機(jī)器周期(即24個(gè)振蕩周期)以上，單片機(jī)就進(jìn)入復(fù)位方式，系統(tǒng)進(jìn)入初始化狀態(tài)。圖43 89C51的存儲(chǔ)器空間配置單片機(jī)有三種工作方式：復(fù)位方式、程序執(zhí)行方式、節(jié)電工作方式。片外64KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，用16位地址尋址，地址范圍為0000H—FFFFH。哈佛結(jié)構(gòu)把程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開單獨(dú)編址。⑷. 指令周期：CPU從取出指令到執(zhí)行完所需要的時(shí)間。⑵.狀態(tài)周期（時(shí)鐘周期）：是振蕩周期的兩倍。采用外部時(shí)鐘時(shí)，XTAL1輸入外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)，XTAL2懸空。電源：DC+5V、DC+12V。串行通信接口：MAX485，提供RS485異步串行通信標(biāo)準(zhǔn)接口，和上位機(jī)通信。A/D轉(zhuǎn)換器：MAX187（12位串行接口A/D轉(zhuǎn)換器）。4模擬量輸入系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)的方案如下：CPU：89C51單片機(jī)。這里我們采用軟件合成的方式模擬SPI 接口將單片機(jī)