【正文】 [4] 耿德根，宋建國 . AVR 高速嵌入式單片機(jī)原理和應(yīng)用[M]. 北京：航空航天大學(xué)出版社，2022.[5] 馬潮，詹衛(wèi)前，耿德根. Atmega8 原理及應(yīng)用手冊[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2022.[6] 沈文，詹衛(wèi)前. AVR 單片機(jī) C 語言開發(fā)入門指導(dǎo) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2022.[7]陳汝全等. 單片機(jī)實用技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1998. 39 [8]顧德仁. 數(shù)字電路邏輯設(shè)計[M]. ：高等教育出版社. [9]北京市半導(dǎo)體器件廠. TTL 集成電路設(shè)計和應(yīng)用手冊，中國計算機(jī)技術(shù)服務(wù)公司.[10] 胡漢才編著，單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]，北京:清華大學(xué)版社，1996 年.[11] 李朝青編著，單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]，北京:北京航空航天大學(xué)出版社，1994 年.[12] 李華主編，MCS51 系列單片機(jī)實用接口技術(shù)[M] ，北京:北京航空航天大學(xué)出版社，1993 年.[13] 曾強(qiáng)聰，Visual Basic 程序設(shè)計基礎(chǔ)教程[M]，清華大學(xué)出版社，2022.[14] 周立功、PDIUSBD12 USB 固件編程與驅(qū)動開發(fā)[M]，北京航空航天大學(xué)出版社，2022.[15] 馬潮，高檔 8 位單片機(jī) ATmega128 原理與開發(fā)應(yīng)用指南，上冊[M]，北京航空航天大學(xué)出版社，2022. 40 致 謝論文至此，幾近結(jié)束，在本學(xué)期進(jìn)四個月的畢業(yè)設(shè)計過程中，在楊老師細(xì)心的指導(dǎo)下，我對研究的題目進(jìn)行了較細(xì)致的研究，并做了較深一步的探討。 35 上位機(jī)控制程程序流程圖 36 系統(tǒng)界面以及數(shù)據(jù)處理設(shè)計用戶操作界面的主要目的是為了方便用戶操作，良好的用戶界面對提高應(yīng)用系統(tǒng)的運作效率、減少誤操作和保證操作人員的使用輕松、方便等方面起著十分重要的作用，系統(tǒng)界面如圖 所示：圖 系統(tǒng)界面由于采集到的數(shù)據(jù)用 Text 文本顯示不能留住歷史記錄，用列表框(ListBox)顯示雖然可以查找歷史數(shù)據(jù)，但效果很差。設(shè)置接收數(shù)據(jù)的類型是二進(jìn)制類型數(shù)據(jù)MSm1..InputLen = 8 39。隨著 Windows 在國內(nèi)的普及，特別是 Windows95 的推出，越來越多的微機(jī)用戶轉(zhuǎn)向了 Windows 操作系統(tǒng)。 else cbi(PORTA,SPIDATA)。i++) { cbi(PORTA,SPIDATA)。 else addata=(addata1)|0x0。i8。 //此時 DI=0 delay(2)。 cbi(PORTD,CLK)。 sbi(PORTD, CS)。數(shù)據(jù)恢復(fù)單元使用了一個有 8 或 16 個狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)，具體狀態(tài)數(shù)由 UMSEL、U2X 與 DDR_XCK 位設(shè)定的工作模式?jīng)Q定。⑵外部時鐘：同步從機(jī)操作模式由外部時鐘驅(qū)動出通過一個邊沿檢測器，然后應(yīng)用于發(fā)送器與接收器。使用同步模式 (UMSEL = 1)時，XCK 的數(shù)據(jù)方向寄存器(DDR_XCK)決定時鐘源是由內(nèi)部產(chǎn)生(主機(jī)模式)還是由外部生產(chǎn)(從機(jī)模式)。 if (scancode!=0) return 1。 delay(30)。 sbi(PORTA,E)。 cbi(PORTA,E)。 cbi(PORTA,RS)。(7) 符合甚至優(yōu)于 AMSI 標(biāo)準(zhǔn) E1A/T1A232E 及 1TU 推薦標(biāo)準(zhǔn) 。圖 TLC5620 與 Atmega8515 的接口電路 串口通信接口電路Atmega8515 具有一個全雙工的 8 位片內(nèi)異步串行口，可以 19 完成主 CPU 與 Atmega8515 之間或兩個 Atmega8515 器件之間的串行數(shù)據(jù)通信，該串行口的一幀發(fā)送/接收數(shù)據(jù)由 10 或 11 位組成，其中最低位為起始位，中間 8 位有效，后隨 1 或 2 個停止位，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)都采用雙緩沖方式。1LSB(8)單+5V 供電(9)工作溫度范圍：0℃～70℃TLC0832 的引腳圖如圖 所示。當(dāng)下位機(jī)進(jìn)行單次數(shù)據(jù)采集時，第一行用于顯示單次采集的數(shù)據(jù)；當(dāng)下位機(jī)進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)采集時，LCD 顯示器上顯示采集的數(shù)據(jù)；第二行顯示上位機(jī)發(fā)出的控制命令，當(dāng)上位機(jī)沒有發(fā)送控制命令時，顯示“等待” ，當(dāng)上位機(jī)發(fā)送命令后，顯示命令。8 位并行連接，MPU 寫資料到模塊時序圖 如圖 所示。在本系統(tǒng)設(shè)計中，Atmeg8515 微控制器的引腳功能分配如下：⑴PC0～PC7 和 PA0PA2 為 LCD 控制端； 9 ⑵PA3～PA6 為 TLC5620 控制端；⑶RXD、TXD 為串行數(shù)據(jù)接收端和發(fā)送端；⑷PB0～PB7 為鍵盤輸入端；⑸PD4～PD7 為 TLC0832 控制端。當(dāng)晶振運行時，引腳上一個周期的低電平可對器件進(jìn)行復(fù)位。⑸C 口（ PC7~PC0）：C 口為一個 8 位雙向 I/O 口，每一個引腳內(nèi)都有上拉電阻。⑵GND：為接地引腳，連接到電源地。在 AVR 單片機(jī)中，用 32 個通用寄存器代替累加器，從而避免了傳統(tǒng)的累加器和存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送造成的瓶頸現(xiàn)象。 系統(tǒng)總體方案本方案是以 Atmega8515 單片機(jī)為核心，通過 TLC0832 對模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸入到單片機(jī)內(nèi)部，處理、送顯并通過 MAX232 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)微機(jī)之中，系統(tǒng)微機(jī)之中通過專用的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并顯示出來；同時通過鍵盤控制可以將采集的模擬數(shù)據(jù)運用 D/A 轉(zhuǎn)換器 TLC5620 還原出來，系統(tǒng)的總體設(shè)計框圖如圖 所示： 5 圖 系統(tǒng)總體框圖第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 Atmega8515 單片機(jī)最小系統(tǒng) Atmega8515 簡介在二十世紀(jì)九十年代初，ATMEL 公司推出全新的精簡指令集單片機(jī)，簡稱 AVR 其具有高性能、低功耗、非易失性存儲器、數(shù)字集成電路、E 2PROM 電可擦除技術(shù)、閃速存儲技術(shù)等優(yōu)秀品質(zhì)。單片機(jī)構(gòu)成的現(xiàn)代電子系統(tǒng)已深入到各家各戶，正改變我們的生活，如家庭中的音響、電視機(jī)、洗衣機(jī)、微波爐、電話、防盜系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)等。單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)　　嵌入式系統(tǒng)源于計算機(jī)的應(yīng)用，早期嵌入式系統(tǒng)為通用計算機(jī)經(jīng)改裝后嵌入到對象體系中的各種電子系統(tǒng)，如艦船的自動駕駛儀，輪機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)等。這里要考慮干擾抑制、帶通選擇、轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度、采樣/保持及與計算機(jī)接口等問題。隨著技術(shù)的發(fā)展，通過電子設(shè)備，這個過程已經(jīng)得到簡化和變得比較精確。本系統(tǒng)是運用 VB 編制上位機(jī)數(shù)據(jù)處理及顯示程序，上位機(jī)通過命令可以控制下位機(jī)進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)采集和單次數(shù)據(jù)采集，并可以通過命令停止下位機(jī)的數(shù)據(jù)采集。 隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，多路數(shù)據(jù)采集勢必將得到越來越多的應(yīng)用，為適應(yīng)這一趨勢，作這方面的研究就顯得十分重要。數(shù)字技術(shù)促進(jìn)了上述這些領(lǐng)域的發(fā)展，而反過來又對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提出了 2 愈來愈高的要求。單片機(jī)構(gòu)成的現(xiàn)代電子系統(tǒng)將成為主流電子系統(tǒng)單片機(jī)是器件級計算機(jī)系統(tǒng)，它可以嵌入到任何對象體系中去，實現(xiàn)智能化控制。嵌入式的應(yīng)用涉及金融、航天、電信、網(wǎng)絡(luò)、信息家電、醫(yī)療、工業(yè)控制以及軍事各個領(lǐng)域，以至一些學(xué)者斷言嵌入式技術(shù)將成為后 PC 時代的主宰。工作于省電模式時，CPU 將停止運行，而寄存器、定時器/計數(shù)器、看門狗和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，掉電模式時振蕩器停止工作，所有功能都被禁止，而寄存器內(nèi)容得到保留，只有外部中斷或硬件復(fù)位才可以退出此狀態(tài) [5]。由于 AVR 單片機(jī)是采用 Harvard 結(jié)構(gòu)的，故它們的地址總線和數(shù)據(jù)總線是分開的。B 口的輸出緩沖器可以吸收 20mA 的電流。當(dāng) D 口被用于輸入且內(nèi)部上拉被觸發(fā)時，如果外部被拉低，則會輸出電流。⑿ALE：ALE 是使用外部存儲器時的地址鎖存觸發(fā)端。12232F 具有以下特點：⑴文本顯示 RAM 可以顯示三種顯示 CGROM、HCGROM與 CGRAM 的字型，⑵ST7920A 提供硬件游標(biāo)及閃爍控制電路，由地址計數(shù)器（address counter ）的值來指定 DDRAM 中的游標(biāo)或閃爍位置。12232F LCD 模塊直接通過 I/O 口與 Atmega8515 進(jìn)行并行接口，Atmega8515 工作頻率在 8MIPS 時，用軟件模擬其工作時序，系統(tǒng)設(shè)計的接口電路框圖如圖 所示。TLC0832 是雙通道輸入，并且可以軟件配置成單端或差分輸入。 17 圖 TLC5620 的引腳圖TLC5620 的引腳功能如表 所示：表 TLC5620 引腳功能引腳名稱 引腳 功能CLK 7 串行接口時鐘，數(shù)據(jù)在負(fù)沿送入DACA 12 DAC A 模擬輸出DACB 11 DAC B 模擬輸出DACC 10 DAC C 模擬輸出DACD 9 DAC D 模擬輸出DATA 6 串行接口數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入GND 1 電源地LDAC 13 DAC 更新鎖存控制LOAD 8 串行接口裝載控制REFA 2 DAC A 基準(zhǔn)電壓輸入REFB 3 DAC B 基準(zhǔn)電壓輸入REFC 4 DAC C 基準(zhǔn)電壓輸入REFD 5 DAC D 基準(zhǔn)電壓輸入VDD 14 電源TLC5620 命令字為 11