【正文】 種通用的電子儀器，在生產(chǎn)、科研、測控、通訊等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。平時常用信號源產(chǎn)生正弦波，方波，三角波等常見波形作為待測系統(tǒng)的輸入，測試系統(tǒng)的性能。 200HZ—1000HZ的常見信號。 P0 AT89C51P2P1 P3LCD 顯示器4*6鍵盤D/A轉(zhuǎn)換芯片圖 21 方案 1電路原理圖該種方案主要對 AT89C51單片機的各個 I/O口充分利用. 和 4*6的鍵盤, 在 P0口接顯示電路,P1 口連接 來說,能對單片機各個接口都利用上,而不在多用其它芯片,使用芯片少,低功耗。最后通過聯(lián)調(diào)仿真，做出電路板成品。 AT89C51單片機介紹AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機。圖 31 AT89C51芯片 它有 40個管腳，分成兩排，每一排各有 20個腳，其中左下角標(biāo)有箭頭的為第 1腳，然后按逆時針方向依次為第 2腳、第 3腳……第 40腳。4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000 寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10 年32可編程 I/O線低功耗的閑置和掉電模式 在 FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進行校驗時，P0 輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。在 FLASH編程和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。P3口：P3 口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口。 TXD（串行輸出口） T1（記時器 1外部輸入）RST：復(fù)位輸入。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。3．振蕩器特性：XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在閑置模式下，CPU 停止工作。單片機啟運運行時，都需要先復(fù)位，其作用是使 CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。圖 34 RC復(fù)位電路（2）單片機復(fù)位后的狀態(tài)：單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器 PC＝0000H，這表明程序從 0000H地址單元開始執(zhí)行。IP＝00000B，表明各個中斷源處于低優(yōu)先級； IE＝000000B，表明各個中斷均被關(guān)斷； 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個控制芯片回到默認的硬件狀態(tài)下。AT89C51單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。在智能化儀器儀表中，控制核心均為微處理器，而單片機以高性能、高速度、體積小、價格低廉、穩(wěn)定可靠而得到廣泛應(yīng)用，是設(shè)計智能化儀器儀表的首選微控制器。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。由于 8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為 3個部分：與 CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。各信號的引腳編號如下：（1）數(shù)據(jù)總線 DB：編號為 D0～D7，用于 8255 與 CPU 傳送 8 位數(shù)據(jù)。：根據(jù)定義，8255 有 3個通道 A、B、C 與外設(shè)連接，每個通道又有 8根線與外設(shè)連接，所以 8255可以用 24根線與外設(shè)連接，若進行開關(guān)量控制，則 8255可同時控制 24路開關(guān)。：8255將 3個通道分為兩組，即 PA0～PA7 與 PC4～PC7 組成 A組，PB0～PB7 與PC0～PC3 組成 B組。8255 與 CPU的連接方式是多種多樣的，本節(jié)以 AT89C52與 8255的連接為例說明 8255與 CPU 的連接方法，同時也介紹 8255 各芯片引腳的功能與作用。 ◆W R:寫 入 信 號 ， 當(dāng) 這 個 輸 入 引 腳 為 低 電 平 時 ， 允 許 CPU 將 數(shù) 據(jù) 或 控 制 字 寫8255。 ◆P C0～ PC7:端 口 C 輸 入 輸 出 線 ， 一 個 8 位 的 數(shù) 據(jù) 輸 出 鎖 存 器 /緩 沖 器 ， 一 個 8 位的 數(shù) 據(jù) 輸 入 緩 沖 器 。因此，下面將以 3總線形式講述連接方法。如圖 36所示。（2）A1A0=01：選擇 B口。若要選中 8255，則 Y7必須有效,此時 =111。（4）控制口: 111x～x11=E003H（當(dāng) x～x=0～0 時）。因此，在使用不同單片機系統(tǒng)時，8255 的各口地址不會是上面所推導(dǎo)的 E000H～E003H，（1）讀信號 ：8255 的讀信號 與 AT89C52的 相連。（2）B 口的 8個引腳 PB0～PB7 與外設(shè)連接，用于 8位數(shù)據(jù)的輸入與輸出。方式 1為應(yīng)答 I/O方式，當(dāng) 8255工作于應(yīng)答 I/O方式時，上 C口作為 A口的通信線，下 C口作為B口的通信線。最高位 D7為標(biāo)志位，D7=1 表示控制寄存器中存放的是工作方式選擇字，D7 = 0表示控制寄存器中存放的是 C口置位/復(fù)位控制字。D2 = 0表示 B組工作于基本I/O方式 0，D2 = 1 表示 B組工作于應(yīng)答 I/O方式 1。C 口置/復(fù)位字共 8位，各位含義如圖 312所示。D0 為置位或清 0選擇位，D0 = 0表示由 D3D2D1選擇的位清 0，D0 = 1表示由 D3D2D1選擇的位置 1。鍵盤分兩大類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。非編碼鍵盤：只簡單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如鍵的識別，決定按鍵的讀數(shù)等僅靠軟件完成，故硬件較為簡單，但占用 CPU較多時間。然后，設(shè)計硬件電路。（3）完成鍵處理任務(wù)。抖動時間的長短由按鍵的機械特性決定，一般為 5~10ms，這是一個很重要的參數(shù)。◆消抖硬件：這種方法只適用于鍵的數(shù)目較少的情況。）（2）采取串鍵保護措施。連擊：是一次按鍵產(chǎn)生多次擊鍵的效果。連擊對于用計數(shù)法設(shè)計的多功能鍵特別有效。鍵盤的工作方式選取的原則是：既要保證能及時響應(yīng)按鍵的操作，又不過多的占用 CPU的工作時間。 ◆優(yōu)點：電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單。這兩種配接方式，都是把按鍵當(dāng)作外部 RAM某一工作單元的位來對待，通過讀片外 RAM 的方法，識別按鍵的工作狀態(tài)。節(jié)省 I/O口。：在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，為簡化硬件線路，縮小整個系統(tǒng)的規(guī)模，總希望設(shè)置最少的按鍵，獲得最多的控制功能。這種計數(shù)多功能鍵最好與顯示器結(jié)合用，以便知道當(dāng)前計數(shù)值，同時配合一個啟動鍵。引導(dǎo)鍵的例子：微機鍵盤上的CTRL、SHIFT、ALT。如果系統(tǒng)功能很多，一鍵一功能不現(xiàn)實，可采取一鍵多功能。靜態(tài)開關(guān)一經(jīng)設(shè)定，將不再改變，一直維持設(shè)定的開關(guān)狀態(tài)。這時使用數(shù)字撥碼盤既簡單直觀，又方便可靠。導(dǎo)電橡膠按鍵是利用橡膠的彈性來復(fù)位，通過壓制的方法把面板上所有的按鍵制成一塊，體積小，裝配方便，適合批量生產(chǎn)。柔性按鍵最大特點是防塵、防潮、耐蝕，外形美觀，裝嵌方便。掃描碼為 0，對應(yīng)鍵 *DB 07H 。掃描碼為 4，對應(yīng)鍵 0DB 08H 。掃描碼為 8，對應(yīng)鍵 DB 09H 。掃描碼為 12，對應(yīng)鍵 左DB 16H 。掃描碼為 16，對應(yīng)鍵 下DB 15H 。掃描碼為 20，對應(yīng)鍵 右DB 17H ?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示 84個(1616 點陣)漢字。當(dāng) D/I=0時，在 E信號下降沿的作用下，指令碼寫入 IR。3．忙標(biāo)志 BF：BF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況。4．顯示控制觸發(fā)器 DFF：此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制。高 3位是 X地址計數(shù)器，低 6位為 Y地址計數(shù)器，XY 地址計數(shù)器實際上是作為 DDRAM的地址指針，X 地址計數(shù)器為 DDRAM的頁指針，Y地址計數(shù)器為 DDRAM的 Y地址指針。數(shù)據(jù)為 1表示顯示選擇，數(shù)據(jù)為 0表示顯示非選擇。Z地址計數(shù)器可以用指令 DISPLAY START LINE預(yù)置。其指令表如表 4所示：表 4 12864LCD系統(tǒng)指令表指令名稱 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0顯示開關(guān)顯示起始行設(shè)置頁設(shè)置列地址設(shè)置讀狀態(tài)寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)000010100000110110BUSY寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)01010寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)1X1XON/OF寫 數(shù)據(jù)讀 數(shù)據(jù)1X1XRST寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)1X1X0寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)1XXX0寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)1XXX0寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)1/0XXX0寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)各功能指令分別介紹如下。列地址（Y Address）設(shè)置指令表：表 8 列地址（Y Address）設(shè)置指令R/WRS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB000 01顯示列地址（0～63）設(shè)置了頁地址和列地址，就唯一確定了顯示 RAM中的一個單元，這樣 MPU就可以用讀、寫指令讀出該單元中的內(nèi)容或向該單元寫進一個字節(jié)數(shù)據(jù)。必須注意的是，進行讀操作之前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。*******寫右半屏命令*******WRITE_COMMAND_R: CLR CS2 CLR RW CLR DI MOV P1, DATA1 SETB E CLR E SETB CS2 RET。利用 D/A轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生各種波形，如方波、三角波、正弦波、鋸齒波等以及它們組合產(chǎn)生的復(fù)合波形和不規(guī)則波形。要是需要相應(yīng)的模擬信號，可通過一個高輸入阻抗的線性運算放大器實現(xiàn)這個供功能。　　DAC0832 由 8位輸入寄存器、8 位 DAC寄存器和 8位 D/A轉(zhuǎn)換電路組成。當(dāng) ILE為高電平， 為低電平，為負脈沖時，在 LE產(chǎn)生正脈沖；其中 LE為高電平時，輸入寄存器的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)輸入線狀態(tài)變化，LE 的負跳變將輸入數(shù)據(jù)線上的信息存入輸入寄存器。其中有輸出電壓各自極性固定的單位性輸出和在隨動系統(tǒng)中輸出電壓有正負極性的雙極性輸出兩種輸出方式。如圖 323所示為一種用兩級運算放大器組成的模擬電壓輸出電路。 圖 323 I/V轉(zhuǎn)換波形發(fā)生電路波形發(fā)生程序：。*****梯形波 *****ORG 20A0HSTART:MOV DPTR,7FFFHL1: MOV A,DATAL1UP: INC A MOVX DPTR,A CJNE A,DATAH,L3L3: JC UPDOWN: LCALL DELL2: DEC A MOVX DPTR,A CJNE A, DATAL,L4L4: JC L1 SJMP L2；*******正弦波圖 327*****ORG 000H MAIN: MOV R1,00H LOOP1: MOV A,R1 MOV DPTR,SETTAB MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,0BFFFH MOVX DPTR,A INC R1AJMP LOOP1 SETTAB: DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H DB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H, 0D4H,0D6H,0D8H DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9H DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5H DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDH DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFH DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDH DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6H DB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAH DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0D