【文章內容簡介】 29 腳）：訪問外部程序存儲器選通信號，低電平有效，用于實現(xiàn)外部程序存儲器的讀操作。 /Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問內部或外部程序存儲器選擇信號， EA=0，單片機只訪問外部程序存儲器，故對 8031 此腳只能接地； EA＝ 1，單片機訪問內部程序存儲器，固對 8051 和 8751 此腳應接高電平，但若程序指針 PC 值超過 4KB（ OFFFH）范圍，單片 機將自動訪問外部程序存儲器。 4）多功能 I/O 引腳 P0 口 （ 32～ 39 腳）： P0 數(shù)據(jù) /地址復用總線端口。 P1 口 （ 1～ 8 腳）： P1靜態(tài)通用端口。 P2 口 （ 21～ 28 腳）： P2 動態(tài)端口。 P3 口 （ 10～ 17 腳）： P3 雙功能靜態(tài)端口。除作 I/O 端口外，它還提供特殊的第二功能，其具體含義為： （ 10 腳） RXD：串行數(shù)據(jù)接收端。 （ 11 腳） TXD：串行數(shù)據(jù)發(fā)送端。 （ 12 腳） INT0：外部中斷 0 請求端，低電平有效。 （ 13 腳） INT1：外部中斷 1 請求端，低電平有效。 （ 14 腳） T0：定時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)輸入端。 （ 15 腳） T1：定時器 /計數(shù)器 1 計數(shù)輸入端。 （ 16 腳） WR：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通，低電平有效。 （ 17腳） RD：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通，低電平有效。 A/D 轉換器 （ 1） 模數(shù)轉換器即 A/D 轉換器 如圖 23 所示 ，或簡稱 ADC，通常是指一個將 模長沙理工畢業(yè)論文 8 擬信號 轉變?yōu)?數(shù)字信號 的電子元件。 通常的模數(shù)轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數(shù)字信號。由于數(shù)字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數(shù)轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。 模數(shù)轉換器最重要的參數(shù)是轉換的精度，通常用輸出的數(shù)字信號的位 數(shù)的多少表示。轉換器能夠準確輸出的數(shù)字信號的位數(shù)越多，表示轉換器能夠分辨輸入信號的能力越強，轉換器的性能也就越好。 A/D 轉換一般要經過采樣、保持、量化及編碼 4 個過程。在實際電路中，有些過程是合并進行的，如采樣和保持，量化和編碼在轉換過程中是同時實現(xiàn)的。 一般來說， AD 比 DA 貴，尤其是高速的 AD，因為在某些特殊場合，如導彈的攝像頭部分要求有高速的轉換能力。一般那樣 AD 要上千美元。還有通過 AD 的并聯(lián)可以提高 AD 的轉換效率，多個 AD 同時處理數(shù)據(jù)，能滿足處理器的數(shù)字信號需求了。 圖 23 A/D 轉換器 （ 2） 模數(shù)轉換過程包括量化和編碼。量化是將模擬信號量程分成許多離散量級，并確定輸入信號所屬的量級。編碼是對每一量級分配唯一的數(shù)字碼，并確定與輸入信號相對應的代碼。最普通的碼制是二進制，它有 2n 個量級（ n 為位數(shù)） ,可依次逐個編號。模數(shù)轉換的方法很多，從轉換原理來分可分為直接法和間接法兩大類。 直接法是直接將電壓轉換成數(shù)字量。它用數(shù)模網絡輸出的一套基準電壓，從高位起逐位與被測電壓反復比較，直到二者達到或接近平衡（見圖）。控制邏長沙理工畢業(yè)論文 9 輯能實現(xiàn)對分搜索的控制，其比較方法如同天平稱重。先使二進位制數(shù)的最高位Dn1＝ 1，經數(shù)模轉換后得到一個整個量程一半的模擬電壓 VS，與輸入電壓 Vin 相比較，若 VinVS,則保留這一位；若 VinVin，則 Dn1＝ 0。然后使下一位 Dn2＝1,與上一次的結果一起經數(shù)模轉換后與 Vin 相比較 ,重復這一過程，直到使 D0＝ 1，再與 Vin 相比較 ,由 VinVS 還是 VinV 來決定是否保留這一位。經過 n 次比較后，n 位寄存器的狀態(tài)即為轉換后的數(shù)據(jù)。這種直接逐位比較型（又稱反饋比較型）轉換器是一種高速的數(shù)模轉換電路，轉換精度很高，但對干擾的抑制能力較差，常用提高數(shù)據(jù)放大器性能的方法來彌補。 它在計算機接口電路中用得最普遍。 間接法不將電壓直接轉換成數(shù)字，而是首先轉換成某一中間量 ,再由中間量轉換成數(shù)字。常用的有電壓 時間間隔 (V/T)型和電壓 頻率 (V/F)型兩種，其中電壓 時間間隔型中的雙斜率法（又稱雙積分法）用得較為普遍。 模數(shù)轉換器的選用具體取決于輸入電平、輸出形式、控制性質以及需要的速度、分辨率和精度。 用半導體分立元件制成的模數(shù)轉換器常常采用單元結構，隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，模數(shù)轉換器體積逐漸縮小為一塊模板、一塊集成電路 電壓表顯示電路 設計中采用的是 8 段 LED 數(shù)碼管來顯示電壓值。 LED 具有耗電低、亮度高、視角大、線路簡單、耐震及壽命長等優(yōu)點，它由 8 個發(fā)光二極管組成，其中 7 個按‘ 8’字型排列，另一個發(fā)光二極管為圓點形狀，位于右下角，常用于顯示小小數(shù)點，把 8 個發(fā)光二極管連在一起，公共端接高電平，叫共陽極接法，相反，公共端接低電平的叫共陰極接法，我們采用共陽極接法，當發(fā)光二極管導通時，相應的一段筆畫或占就發(fā)亮，從而形成不同的發(fā)光字符。其中 8 段分別命名為 dp g f e d c b a .例如，要顯示‘ 0’ ,則 dp g f e d c b a 分 別為： 11000000B（共陽極）；要顯示‘ A’，則 dp g f e d c b a 分別為： 00010001B（共陽極）。若要顯示多個數(shù)字，只要讓若干個數(shù)碼管的位碼循環(huán)為低電平就可以了。 根據(jù)設計要求，顯示電路需要至少 4 位 LED 數(shù)碼管來顯示電壓值，我們再多加一位用來顯示電壓單位‘ V’，則有 7 位 LED 循環(huán)顯示。自用單片機的 I/O 口驅動LED 數(shù)碼管的亮滅，設計中由 P0 口戲碼 LED 的段碼顯示，即顯示字符，由 P2 口選擇 LED 位碼，即選擇點亮哪位 LED 來顯示，電路如圖 24 所示。 另外，一般 I/O 接口芯片的驅動能力 是很有限的，在 LED 顯示器接口電路中，輸出口所能提供的驅動電流一般是不夠的尤其是設計中需要用到多位 LED，此時就需要增加 LED 驅動電路，驅動電路有多種，常用的是 TTL 或 MOS 集成電路驅動器，在本設計中采用了 74LS245 芯片驅動電路。 長沙理工畢業(yè)論文 10 圖 24 LED 數(shù)碼管 選擇器件 并放入圖形編輯區(qū)，器件庫如 表 21 所選器件列表所示 。 表 21 器件庫 器件庫 器件名稱 統(tǒng)稱 Microprocessor AT89C51 主芯片 Resistors 3WATT100R 電阻 Resistors POTLOG 電阻 Data Converters ADC0808 AD 轉換器 Optoelectronics 7SEGCONANODE 數(shù)碼管（ 陽 極） TTL 74LS series 74LS33 與、或、非門 Data Converters DS18B20 復位器 Capacitors CAP 電容 Miscellaneous CRYSTAL 晶振器 Power VCC 電源 Ground Label 接地 總體電路 經過以上的設計，所需要的元器件，放入仿真軟件中，并且生成總 體電路如圖 25 所示。 長沙理工畢業(yè)論文 11 圖 25 總體 電路 3 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng) 流程圖 系統(tǒng)默認為循環(huán)顯示 2 個 LED 數(shù)碼管電壓值。所進行整體操作流程方案，總體流程圖和 A/D 轉化流程圖最大的不同就在：總體流程圖是將總體控制電路的運行步驟，而 A/D 轉化流程圖是局部中斷運行方式，兩種控制功能 融合在一起，是考慮到可以實現(xiàn)全部功能的原因，且原理簡單。如此設計，其優(yōu)點在于：設計思想比較簡單，較容易組裝電路。或者是，連線方便、一清二楚，不容易出錯。要顯示電路的優(yōu)勢，則勢必形成各