【正文】 黑去電信號和白去電信號分別用不同的頻率段區(qū)分，這樣只需對去電信號進行頻率區(qū)分即可區(qū)分黑白名單信號。對不同頻率值計算并改變計數(shù)器重裝的初值，借以改變計數(shù)器溢出周期。 由于計算機系統(tǒng)軟件的進步和飛速發(fā)展，在系統(tǒng)設(shè)計中，耗用了大量的開發(fā)時間，充分發(fā)揮軟件功能，盡可能擴展軟件的應(yīng)用范圍，這就相對地簡化了硬件結(jié)構(gòu)，降低了成本，提高了系統(tǒng)的性能。 本章小結(jié) 本章介紹的是本設(shè)計的硬件結(jié)構(gòu)，單片機的相關(guān) I/O 口輸入輸出接口電路和各部分模塊的設(shè)計。 具有理想幅頻特性的濾波器是很難實現(xiàn)的，只能用實際的幅頻特性去逼近理想的。 模數(shù)轉(zhuǎn)換 及去電輸出 電路 模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路 電路圖如下所示： 圖 37 模數(shù)轉(zhuǎn)換 及去電輸出 電路 D/ A 轉(zhuǎn)換器是 這部分 的核心器件 ,它的速度和特性直接影響整個系統(tǒng)的性能。本文在軟件中采用了相應(yīng)的軟件程序來消除抖動。 時鐘電路如下圖所示： 圖 34 時鐘電路 21 MCS51 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，該高增益反向放大器的輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。 上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的。 復位電路 MCS51 單片機的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。當 去電信號的 上下限值設(shè)定好后，按下‘ *’號鍵，則產(chǎn)生 去電信號 輸出。 (3) 電能變換 應(yīng)用單片機設(shè)計變頻調(diào)速控制電路。 (4) 功耗小、成本低。在單片機芯片中，除中央處理器 CPU 之外，還有存儲器 ROM/RAM， I/O 接口電路、定時器 /計數(shù)器等部件，因此集成度高，在幾至幾十平方毫米的芯片上可制作上萬個晶體管電路。在讀出時，除 腳保持為 TTL 低電平之外，其他引 腳與 EPROM 的連接方式相同。掉電后，片內(nèi)振蕩器停止工作，時鐘凍結(jié)，一切工作都停止，只有片內(nèi) RAM 的內(nèi)容被保持， SFR 內(nèi)容也被破壞。這時提供給 CPU 的時鐘信號被切斷，但時鐘信號仍提供給 RAM、定時器、中斷系統(tǒng)和串行口，同時 CPU 的狀態(tài)被保留起來，也就是棧指針 SP、程序計數(shù)器PC、程序狀態(tài)字 PSW、累加器 Acc 及通用寄存器的內(nèi)容 。從而實現(xiàn)來一個脈沖執(zhí)行一條指令的單步操作。由于復位之后 PC=0000H，所以程序的執(zhí)行總是從地址 0000H開始的。只要該腳保持高電平， MCS51 便循環(huán)復位。如果正在執(zhí)行的是 RETI 指令或者是訪問 IE 或 IP 的指令，則附加的等待時間不會超過 5 個周期 (為 完成正在執(zhí)行的指令，還需要一個周期，加上為完成下一條指令所需要的最長時間 —— 4 個周期，故最長為 5 個周期 )。 7. 中斷響應(yīng)時間 現(xiàn)以外部中斷為例，說明中斷響應(yīng)的最短時間。如果外部中斷為邊沿激活方式，則引腳處的高電平和低電平值至少各保持一個機器周期，才能確保 CPU 檢測到電平的跳變，而把中斷請求標志 IEx 置 1。這些向量地址是： 中斷源 向量單元 外部中斷 0 0003H 定時器 0 溢出 000BH 外部中斷 1 00l3H 定時器 1 溢出 001BH 串行口 0023H 中斷服務(wù)子程序的最后一條指令應(yīng)是 RETI(中斷返回 )。如； 中斷源： 同級內(nèi)的優(yōu)先權(quán) 外部中斷 0 最高 定時器 /計數(shù)器 0 溢出 外部中斷 1 定時器 /計數(shù)器 1 溢出 串行口 最低 在每一機器周期中，所有中斷源都順序地被檢查一遍；這樣到任一周期的 S6 狀態(tài)時，找到了所有已激活的中斷請求，并排好了優(yōu)先權(quán)。 (8) PX0(1P0)外部中斷 0 優(yōu)先級設(shè)定位。 (4) PS()串行口中斷優(yōu)先級設(shè)定位。 ET0＝ 0，禁止定時器 0 中斷。 (3) ()保留位。 9 單片機的中斷 MCS51 系列中，有 5 個中斷源。 P3口的口線具有第二功能，為系統(tǒng)提供一些控制信號，因此在 P3 口電路增加了第二功能控制邏輯。由于 P0 口可作為地址 /數(shù)據(jù)復用線試用，需傳送系統(tǒng)的低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)，因此， MUX 的一個輸入端為“地址 /數(shù)據(jù)”信號。 P0 口是雙向 8 位三態(tài) I/O 口，此口為地址總線（低 8 位）及數(shù)據(jù)總線分時復用口，可驅(qū)動 8 個 LS 型 TTL 負載。在 MCS51 單片機的指令系統(tǒng)中，有一個位處理指令的子集，使用這些指令，所處理的數(shù)據(jù)僅為一位二進制數(shù) (0 或 1)。單元中的每一位都有自己的位地址，這 16 個單元也可以進行字節(jié)尋址。通常在這些中斷入口地址處都放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令。 MCS51 的存儲器空間可劃分為如下幾類： 1. 程序存儲器 單片機系統(tǒng)之所以能夠按照一定的次序進行工作，主要是程序存儲器中存放了經(jīng)調(diào)試正確的應(yīng)用程序和表格之類的固定常數(shù)。定時控制邏輯電路根據(jù)指令的性質(zhì)發(fā)出一系列的定時控制信號，控制單片機的各組成部件進行相應(yīng)的工作，執(zhí)行指令。在 MCS51 單片機中，程序計數(shù)器 PC 是一個 16 位的計數(shù)器，故可對 64KB（ 216=65536=64K）的程序存儲器進行尋址。 單片機執(zhí)行指令是在控制器的控制下進行的。 本設(shè)計是針 公司的辦公自動化而設(shè)計的，由于 具有工作速度快、信噪比高； 可以節(jié)省通信費用，避免公司電話私用，提高公司整體辦公效率，適用于大、中、小型企業(yè) 本論文的工作和特點 本論文探討了一種 基于 單片機 的智能去電控制 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，并 3 搭建硬件電路進行軟硬件調(diào)試，驗證了系統(tǒng)設(shè)計的正確性。這種電話系統(tǒng)一般有一臺總機和若干臺分機組成，主機有一個固定的公用電話號碼，若干分機各有自己的局域網(wǎng)號碼，當其他公司或單位的電話打進本公司時，首先是主機接到來電號碼，主機判斷來電是打給公司哪個部門的，完成判斷后就將來電轉(zhuǎn)到相應(yīng)的部門，來電呼叫處理完畢。 20 世紀 80 年代中期以后， Intel 公司以專利轉(zhuǎn)讓的形式把 89C51 內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給許多半導體芯片生產(chǎn)廠家，如 ATMEL、 PHILIPS、 ANALOG、DEVICES、 DALLAS 等。單片機的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費產(chǎn)品、辦公自動化、汽車電子、 PC機外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。本項目主要是單片機控制去電電話，即根據(jù)主叫所拔的號碼，通過檢測存儲器預(yù)設(shè)的黑名單或者白名單控制某個電話的能夠打出或者禁止，或者控制某一局向號，來確定能否打出。 該系統(tǒng) 采用了 單片機 AT89C51 作為 CPU，它是系統(tǒng)的 控制核心 。 按照內(nèi)部數(shù)據(jù)通道的寬度，單片機可分為 4 位、 8 位、 16 位及 32 位等。這些廠家生產(chǎn)的芯片是 MCS51 系列的兼容產(chǎn)品，準確地說是與 MCS51 指令系統(tǒng)兼容的單片機。對于打進公司的電話，由于不是公司支付通信費用，一般單位對此無限制，當公司內(nèi)部需要打出電話時，由于通信費用完全是公司自己支付，為了避免公司的員工把公司的電話私用，就必須 對去電進行區(qū)分和權(quán)限限制，可以通過設(shè)置黑名單或者白名單控制某個電話的能夠打出或者禁止。 1. 論文所作的工作 (1) 智能去電控制 系統(tǒng)的整體規(guī) 劃 (2) 完成 智能去電控制 系統(tǒng)的硬件設(shè)計（包括 去電 信號 產(chǎn)生 電路、 模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路、 去電 輸出 接口 電路等各個部分電路的設(shè)計） (3) 完成 智能去電控制 系統(tǒng)的軟件設(shè)計（包括主程序、鍵盤輸入處理子程序、 D/A 轉(zhuǎn)換及 去電 輸出子程序和 黑白名單區(qū)分 子程序的編制） (4) 搭建硬件電路并進行聯(lián)機和脫機調(diào)試，實現(xiàn)了 智能去電控制 功能 (5) 利用 Protel 99SE 繪制了電路原理圖 2. 主要特點 (1) 是基于單片機的 智能去電控制 系統(tǒng)，系統(tǒng)的可擴展性好 (2) 主要依靠軟件來實現(xiàn)的 智能去電控制 系統(tǒng)， 降低了成本、提高了系統(tǒng)的 性價比 本章小結(jié) 本章作為論文的開始，介紹了有關(guān)課題背景方面的知識。首先從程序存儲器中讀出指令，送指令寄存器保存，然后送至指令譯碼器進行譯碼，譯碼結(jié)果送定時控制邏輯電路，由定時控制邏輯產(chǎn)生各種定時信號和控制信號，再送到單片機的 各個部件去進行相應(yīng)的操作。 程序計數(shù)器的基本工作方式有以下幾種： 5 (1) 序計數(shù)器自動加 1，這是最基本的工作方式，這也是為何該寄存器被稱為計數(shù)器的原因。 條件轉(zhuǎn)移邏輯電路主要用來控制程序的分支轉(zhuǎn)移。程序?qū)嶋H上是一串二進制碼，程序存儲器可以分為片內(nèi)和片外兩部分。加跳轉(zhuǎn)指令的目的是由于兩個中斷入口間隔僅有 8 個單元，存放中斷服務(wù)程序往往是不夠用的。地址為 30H7FH 的單元為用戶 RAM 區(qū)，只能進行字節(jié)尋址。在 MCS51 單片機內(nèi)共 有 211個可尋址位，它們存在于內(nèi)部 RAM(共有 128 個 )和特殊功能寄存器區(qū) (共有83 個 )中。 P1 口是 8 位準雙向 I/O 口，可驅(qū)動 4 個 LS 型負載。而 P2 口僅作為高位地址線試用，不 涉及數(shù)據(jù)，所以 MUX 的一個輸入信號為“地址”。這是 P3 口與其他各口的不同之處。它們可分為 2 個優(yōu)先級．其中每一個中斷源的優(yōu)先級都可以由程序排定。 (4) ES()串行口中斷允許位。 (8) EX0(IE .0)外部中斷 0 允許位。 PS＝ 1，設(shè)定為高 優(yōu)先級。 PX0＝ 1，設(shè)定為高優(yōu)先級。在下一機器周期的 S1狀態(tài)，只要不受阻斷就開始響應(yīng)其中最高優(yōu)先級的中斷請求。 RETI 指令將清除“優(yōu)先級激活”觸發(fā)器 (該觸發(fā)器在響應(yīng)中斷時被置位 )。 如果采用電平激活外部中斷方式，外部中斷源應(yīng)一直保持中斷請求有效，直至所請求的中斷得到響應(yīng)時為止。在每個機器周期的S5P2， 0INT 和 1INT 端的電平被鎖到內(nèi)部保持寄存器中，而實際上在下一個周期才會查詢這些值。若系統(tǒng)中只有一個中斷源，則響應(yīng)時間在 3 個同期到 8 個周期之間。當 RST 端由高變低后， MCS51 由 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行程序。但真正的程序一般不可能從 0000H開始存放，因此，需要在 0000H 單元開始存放一條轉(zhuǎn)移指令，從而使程序跳轉(zhuǎn)到真正的程序入口地址。 4. 低功耗操作方式 CMOS 型單片機有兩種低功耗操作方式：節(jié)電操作方式和掉電操作方式。 在節(jié)電方式下， Vcc 仍為 5V，但消耗電流由正常工作方式的 24mA 降為 。掉電方式下 VCC 可以降到 2V，耗電僅 50? A。要讀出的程序存儲器單元地址由 P1 口和 P2 口的 送入， P2 口的其他引腳及 /PSEN 保持低電平，ALE、 /EA 和 RST 接高電平，校驗的單元內(nèi)容由 P0 口送出。 (2) 結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高。單片機結(jié)構(gòu)緊湊，數(shù)據(jù)傳送路徑短，所需要功耗小；內(nèi)部采用準靜態(tài) RAM 類似，但不需要刷新， 可使功耗下降。 (4) 通信 用單片機開發(fā)通信模塊、通信器材等。這部分是設(shè)計的重中之重，主要是如何控制 64 個采樣點的輸出時序； 鍵盤接口模塊：用于處理鍵盤輸入數(shù)據(jù)。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。只要 Vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。當發(fā)現(xiàn)有鍵按下時，延時 1020ms 再查詢是否有鍵按下，若沒有鍵按下，說明上次查詢結(jié)果為干擾或抖動；若仍有鍵按下，則說明閉合鍵已穩(wěn)定。 模數(shù)轉(zhuǎn)換 器的選用主要看其性能指標是否與應(yīng)用系統(tǒng)相適應(yīng)。一般來說，濾波器的幅頻特性越好，其相頻特性越差，反之亦然。首先介紹了單片機的復位電路和時鐘電路；其次介紹了 按鍵 電路；最后對系統(tǒng)的 模數(shù)轉(zhuǎn)換 及 去電 輸出電路進行了介紹。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計情況，軟件設(shè)計應(yīng)具備如下功能： (1) 系統(tǒng)初始設(shè)置。實現(xiàn)控制全部采樣點的輸出周期，從而改變 去電信號 頻率。 R2送 A CY_DAT送 DPTR。 去電信號 發(fā)生子程序的流程圖如下所示： 27 圖 42 去電信號 發(fā)生子程序流 程圖 黑白名單區(qū)分 子程序 這部分程序完成對 黑白去電信號的區(qū)分 。通過軟件計算，將 去電 輸出信號頻率值轉(zhuǎn)換為采樣點的輸出間隔時間，用 89C51內(nèi)部的計數(shù) /定時器 1代替相位累加器實現(xiàn)相位累加功能，并為使輸出頻率范圍達到最大，采用