【正文】 使進(jìn)位標(biāo)志位與其他可位尋址的位之間進(jìn)行邏輯與、或操作。CPU執(zhí)行指令時(shí)，由程序存儲(chǔ)器中讀取的指令代碼送入指令寄存器，經(jīng)譯碼后由定時(shí)與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，完成指令功能。因此，本設(shè)計(jì)的顯示電路采用7段數(shù)碼管作為顯示介質(zhì)。動(dòng)態(tài)接口采用各數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示的方法，當(dāng)循環(huán)顯示的頻率較高時(shí)，利用人眼的暫留特性，看不出閃爍顯示現(xiàn)象，這種顯示需要一個(gè)接口完成字形的輸出(字形選擇)，另一接口完成各數(shù)碼管的輪流點(diǎn)亮(數(shù)位選擇)。串行數(shù)據(jù)輸入端（A，B）可控制數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)串行口的工作方式為方式0。接收必須預(yù)先置REN=1（允許接收）和RI=0,當(dāng)8位數(shù)據(jù)接收完，RI被置為“1”,此時(shí)，可通過(guò)讀SBUF指令，將串行數(shù)據(jù)讀入。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用的是非編碼鍵盤(pán)。 聲音告警電路考慮到該系統(tǒng)是用于醫(yī)院里的，告警聲音必須夠響亮卻不刺耳，不那么令人心煩，本設(shè)計(jì)病床呼叫控制系統(tǒng)的聲音告警電路采用蜂鳴器發(fā)聲音；又考慮到直接接單片機(jī)I/0口可能驅(qū)動(dòng)電流不夠大的問(wèn)題，采用三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。但考慮到實(shí)際應(yīng)用中復(fù)位按鍵產(chǎn)生信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間的任意性，本設(shè)計(jì)采用一個(gè)外部中斷口作為復(fù)位按鍵信號(hào)的輸入口。本設(shè)計(jì)的基本原理大概是：正常工作下的單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)不停地對(duì)呼叫開(kāi)關(guān)電路掃描、不停地讀8052單片機(jī)呼叫開(kāi)關(guān)電路床　號(hào)顯　示電　路呼救告警電路　　　　　　　一床號(hào)顯示復(fù)位按鍵復(fù)位、時(shí)鐘等輔助電路　　　　　　　　　圖21 病床呼叫控制系統(tǒng)的硬件原理框圖取呼叫開(kāi)關(guān)電路的狀態(tài)，監(jiān)控鍵盤(pán)的所有呼叫開(kāi)關(guān)，當(dāng)有病床呼叫出現(xiàn)，單片機(jī)就會(huì)讀取到，并調(diào)用對(duì)應(yīng)的程序分析所呼叫的開(kāi)關(guān)號(hào)碼，單片機(jī)分析出該呼叫開(kāi)關(guān)號(hào)碼后將其存儲(chǔ)起來(lái)，并發(fā)送第一個(gè)呼叫開(kāi)關(guān)的床號(hào)信息至顯示電路，判斷是否發(fā)出聲音。 單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，8051片內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩電路，XTAL1和 XTAL2分別為振蕩電路的輸入和輸出端，8XX51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式與外部振蕩方式。P1在每一個(gè)狀態(tài)S的前半部分有效，P2在每個(gè)狀態(tài)的后半部分有效。圖中，電容器C1時(shí)序MCS51典型的指令周期（執(zhí)行一條指令的時(shí)間稱(chēng)為指令周期）為一個(gè)機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期由六個(gè)狀態(tài)（十二振蕩周期）組成。圖23 8051時(shí)序圖23給出了8051單片機(jī)的取指和執(zhí)行指令的定時(shí)關(guān)系。如果是雙字節(jié)單機(jī)器周期指令，則在同一機(jī)器周期的S4期間讀入第二個(gè)字節(jié)，若是單字節(jié)單機(jī)器周期指令，則在S4期間仍進(jìn)行讀，但所讀的這個(gè)字節(jié)操作碼被忽略，程序計(jì)數(shù)器也不加1，在S6P2結(jié)束時(shí)完成指令操作。對(duì)于雙字節(jié)單機(jī)器周期指令，通常是在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲(chǔ)器中讀入兩個(gè)字節(jié)，唯有MOVX指令例外。 單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)行?！　　D222 系統(tǒng)復(fù)位電路圖根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位、開(kāi)關(guān)復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行之中時(shí)，按下復(fù)位鍵也能使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE及PSEN信號(hào)。 數(shù)碼顯示電路的設(shè)計(jì)　　圖２ 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖1) 數(shù)碼顯示管　七段數(shù)碼顯示管分共陽(yáng)數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管兩種，本設(shè)計(jì)采用的是共陽(yáng)數(shù)碼管，其結(jié)構(gòu)及引腳排列如圖2所示。該顯示電路由2個(gè)共陽(yáng)極動(dòng)態(tài)數(shù)碼管、2個(gè)74HC164移位寄存器和3個(gè)二極管組成。由于采用的是共陽(yáng)的數(shù)碼顯示管，所以，只要數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、h引腳為低電平，那么其對(duì)應(yīng)的二極管就會(huì)發(fā)光，使數(shù)碼顯示管顯示0～9的編碼為gfedcba=03H,9FH,25H,0DH,99H,49H,41H,1FH,01H,09H 聲音告警電路的設(shè)計(jì)　　 圖224 聲音告警電路圖本設(shè)計(jì)病床呼叫控制系統(tǒng)中，單片機(jī)的告，告警聲音用蜂鳴器發(fā)聲，蜂鳴器發(fā)聲音連續(xù)的聲音告警。 顯示復(fù)位電路的設(shè)計(jì)8XX51單片機(jī)有5個(gè)中斷源，增強(qiáng)型8XX52增加了一個(gè)定時(shí)/計(jì)時(shí)器，共有6個(gè)中斷源，它們只有兩個(gè)中斷源在片外，其余的中斷源都是在片內(nèi)。一般情況下，將利用消抖開(kāi)關(guān)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)，電路如圖2251所示。矩陣鍵盤(pán)按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字?jǐn)?shù)字量“1”和“0”，開(kāi)關(guān)的一端（列線）通過(guò)電阻接VCC，開(kāi)關(guān)另一端（行線）的接地是通過(guò)程序輸出數(shù)字“0”實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)鍵盤(pán)電路如這種程序設(shè)計(jì)思想稱(chēng)為模塊化程序設(shè)計(jì)思想。 　　本設(shè)計(jì)系統(tǒng)所用到的單片機(jī)端口數(shù)比較多，為了方便讀者閱讀程序，節(jié)省讀者的閱讀與理解時(shí)間，在這里將對(duì)病床呼叫控制系統(tǒng)的硬件資源的大概分配加以說(shuō)明，供讀者參考?！　　　　　D332系統(tǒng)進(jìn)入到床號(hào)顯示程序后，馬上對(duì)串口的輸出方式進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定為方式0,然后讀取所按鍵編碼讀取指針當(dāng)前指向的地址的編碼（對(duì)應(yīng)列表的偏移量），查找個(gè)位數(shù)的列表，輸出顯示的個(gè)位數(shù)，一幀輸出完后，清除中斷標(biāo)志，然后繼續(xù)查找十位數(shù)的列表，輸出顯示的十位數(shù)；發(fā)完十位數(shù)后，清中斷標(biāo)志，等待下次的發(fā)送（顯示）。只有當(dāng)前顯示的床號(hào)不為“0”即有病床呼叫時(shí)，系統(tǒng)才會(huì)發(fā)出告警聲音。當(dāng)系統(tǒng)外部有中斷信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)馬上暫停正在執(zhí)行的程序轉(zhuǎn)到該中斷入口地址，執(zhí)行中斷程序。　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖334 鍵值處理程序　　當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有病床呼叫時(shí)，就調(diào)用鍵值處理程序。如果八行檢測(cè)完都沒(méi)發(fā)現(xiàn)所按的鍵，則看作是抖動(dòng)的情況，返回到鍵盤(pán)掃描狀態(tài)；若檢測(cè)到所按的鍵，則計(jì)算出所按鍵的鍵值以確定是哪個(gè)鍵按下，并暫存該鍵值；這時(shí)，再通過(guò)掃描所按鍵鍵值存儲(chǔ)單元，判斷該鍵是否已經(jīng)按過(guò)并還存儲(chǔ)在鍵值存儲(chǔ)單元中，若發(fā)現(xiàn)沒(méi)有，則存儲(chǔ)該鍵值并返回到鍵盤(pán)掃描狀態(tài)，否則直接返回到掃描狀態(tài)而不再存儲(chǔ)該鍵值。本設(shè)計(jì)的病床呼叫控制系統(tǒng)的PCB圖如圖41所示，圖中比較細(xì)的線連接的兩點(diǎn)是要通過(guò)導(dǎo)線連接，在實(shí)際制作時(shí)，可適當(dāng)?shù)卦黾右幌露探泳€，以減少使用導(dǎo)線連接。選用萬(wàn)用表的200歐姆檔，用紅、黑表筆測(cè)試印刷電路板的每條走線，當(dāng)其電阻非常小時(shí)，證明走線沒(méi)有斷開(kāi)，當(dāng)其電阻很大時(shí)，證明該條走線斷了，應(yīng)該重新走線，使電路板電氣上連接。第二步：通電調(diào)試(1) 檢查系統(tǒng)時(shí)鐘電路凡是單片機(jī)系統(tǒng)，正常運(yùn)行的必要條件是單片機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘穩(wěn)定正常。單片機(jī)正常工作時(shí)，RST復(fù)位引腳應(yīng)為0V(3) 檢查聲音告警電路（默認(rèn)輸出是高電平）時(shí)，蜂鳴器發(fā)出告警聲音；，蜂鳴器不會(huì)發(fā)出聲音，說(shuō)明電路正常。點(diǎn)擊圖433中的“閃電”圖標(biāo)，出現(xiàn)，點(diǎn)確定后，再點(diǎn)擊圖433中的“A”字圖標(biāo)，出現(xiàn)對(duì)話框，完成后，按軟件默認(rèn)選項(xiàng)，點(diǎn)擊“OK”－“OK”―“OK”燒錄完成；否則重新檢查硬件連接后再重新燒錄。（測(cè)試程序見(jiàn)附錄F） 呼叫開(kāi)關(guān)掃描及鍵值處理的測(cè)試首先將測(cè)試呼叫開(kāi)關(guān)掃描及鍵值處理的程序燒錄到單片機(jī)上，將單片機(jī)插回病床呼叫控制系統(tǒng)并連接好病床呼叫開(kāi)關(guān)。這時(shí)，蜂鳴器發(fā)出告警聲音，數(shù)碼顯示管顯示“03”號(hào)；按一次床號(hào)顯示復(fù)位按鈕后，蜂鳴器繼續(xù)響，數(shù)碼顯示管顯示“04”號(hào)；再按一次顯示復(fù)位按鈕，數(shù)碼顯示管顯示“23”號(hào)，蜂鳴器繼續(xù)發(fā)出聲音告警；再繼續(xù)按顯示復(fù)位按鈕，數(shù)碼顯示管清0，告警聲音停止。第一步，按下鍵盤(pán)中的一個(gè)呼叫開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)發(fā)出告警聲音，數(shù)碼顯示管顯示出該呼叫開(kāi)關(guān)的號(hào)碼；第二步，再按下另一個(gè)呼叫開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)出聲音告警，數(shù)碼顯示管顯示的號(hào)碼不變；第三步，再按一次第一次按下的呼叫開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)出告警聲音，數(shù)碼顯示管顯示的號(hào)碼不變；第四步，按下一次床號(hào)顯示復(fù)位按鈕S2，數(shù)碼顯示管顯示出第二次按下的呼叫開(kāi)關(guān)的號(hào)碼，系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)出告警聲音；第五步，再按一次床號(hào)顯示復(fù)位按鈕S2，告警聲音停止，數(shù)碼顯示管顯示“００”而非第三步按下的號(hào)碼。另一特色是介紹很多新型的接口器件，如串行EPROM、串行A/D、V/F、F/V監(jiān)控器等。[4].劉守義，楊宏麗，五靜霞，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，西安電子科技大學(xué)出版社2002年8月本書(shū)采用教、學(xué)、做相結(jié)合的教學(xué)模式，以理論夠用、著眼應(yīng)用的觀點(diǎn)，通過(guò)實(shí)訓(xùn)引入、不斷拓寬思路的方法講述掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)所需的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。[6].張旭濤、曾現(xiàn)峰，單片機(jī)原理與應(yīng)用，北京理工大學(xué)出版社2007年2月本書(shū)主要內(nèi)容這MCS51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其原理，單片機(jī)的指令系統(tǒng)與程序初步設(shè)計(jì)，單片機(jī)中斷、定時(shí)與計(jì)數(shù)原理，單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展應(yīng)用，單片機(jī)工業(yè)控制應(yīng)用及相關(guān)實(shí)驗(yàn)等。[8].何宏，龔?fù)镏竞?，單片機(jī)原理與接口技術(shù)，國(guó)防工業(yè)出版社2006年1月本書(shū)以國(guó)內(nèi)最行的80C51/89C51單片機(jī)為主線，深入淺出地介紹了80/C51/89C51系列單片機(jī)的基本原理和接口技術(shù)。[10].［美］德蘭佐 微機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程(英文版)，機(jī)械工業(yè)出版社2004年1月本書(shū)是作者在美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校15年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。書(shū)中主題包括模擬放大器、信號(hào)處理、模/數(shù)及數(shù)/模轉(zhuǎn)換、電子傳感器、激勵(lì)器、數(shù)字模擬接口電路、數(shù)據(jù)分析與控制等。組開(kāi)關(guān)的號(hào)碼由連接在擴(kuò)展槽1的公共端決定，當(dāng)公共端連接“1”時(shí)，該組呼叫開(kāi)關(guān)的顯示號(hào)碼被定為1～8，當(dāng)公共端連接“2”時(shí)，則該組呼叫開(kāi)關(guān)的號(hào)碼被定為9～16，并以此類(lèi)推，本設(shè)計(jì)的病床呼呼控制系統(tǒng)最多可以控制8組即64個(gè)病床呼叫開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)返回到監(jiān)控狀態(tài)。各功能部件由內(nèi)部總線聯(lián)接在一起。 ② XTAL2內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。② ALE/ 正常操作時(shí)為ALE功能（允許地址鎖存）提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器，ALE 引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的）周期性地發(fā)出正脈沖信號(hào)。同樣可以驅(qū)動(dòng)八LSTTL輸入。輸入/ ， ， ， 。③ P2口（ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高8位地址?！　「戒汥　單片機(jī)相關(guān)簡(jiǎn)單指令介紹為了使初學(xué)者對(duì)單片機(jī)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和便于仿真軟件、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用，先介紹幾個(gè)簡(jiǎn)單的指令，其它的指令在第三章中系統(tǒng)講解。CJNE A，data，rel 該指令的功能是累加器A與立即數(shù)data比較，若不相等程序轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)rel去執(zhí)行，若相等程序向下順序執(zhí)行。堆棧操作　I．入棧操作　　 PUSH dir；SP+1 SP,(dir) (SP) 　　POP dir；(SP) (dir),SP1 SP　堆棧操作指令說(shuō)明：［1］ 初始化時(shí)SP＝07H，如不重置SP，將從內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器08H單元開(kāi)始?jí)喝?；?］ 堆棧操作是字節(jié)數(shù)據(jù)操作，每次壓入或彈出一個(gè)8位數(shù)；堆棧的生長(zhǎng)方向和8086相反，入棧時(shí)棧頂向地址增加的方向生長(zhǎng)，即SP先加1,再壓入；彈出按地址減少的方向進(jìn)行，即先彈出，SP再減1。使蜂鳴器不響 MOV TMOD,10H 。邊沿觸發(fā)方式，允許中斷，開(kāi)中斷開(kāi)關(guān) MOV R7,08H MOV R0,6FH 。顯示指針首地址 ACALL DISP ACALL T100MSD ACALL T100MSD ACALL T100MSD。不停地測(cè)是否有鍵盤(pán)按下，P2不全為１則有HAVE: ACALL STORAGE 。****************************。檢測(cè)第一行鍵盤(pán)NEXT: MOV B,A 。加8為下一行編碼 MOV R4,A MOV A,B RL A 。判斷所按鍵是該行第幾個(gè)，得列碼 POP ACC ADD A,R4 。檢測(cè)所按鍵是否已經(jīng)按下過(guò)并還在存儲(chǔ)單元 MOV A,R6 MOV R0,A RETNET1: DEC R0 CJNE R0,67H,NET2 MOV A,R6 MOV R0,A 。顯示子程序。輸出個(gè)位數(shù)到串口 JNB TI,$ 。********************************。關(guān)告警聲音 CJNE R1,40H,AB1 ACALL DISP POP PSW POP ACC SETB EA RETIAB1: MOV R1,40H 。聲音子程序。允許T1中斷 POP PSW RET VOICE:DJNZ R2,EFB CPL MOV R2,05H 。列表3。****************************************T10MSD:SETB RS0 MOV R3,12TM: MOV R5,128TM1: DJNZ R5,TM1 DJNZ R3,TM CLR RS0 RETT100MSD:MOV R3,200TM2: MOV R5,125TM3: DJNZ R5,TM3 DJNZ R3,TM2 RET END2．床號(hào)顯示電路測(cè)試程序 ORG 0000H AJMP START ORG 0003H MOV SP,70H MOV SCON,0 。暫存行掃描碼 MOV P2,0FFH MOV P0,A MOV A,P2 。掃描下一行 CJNE A,0FEH,NEXT 。清０ DEC R0