【文章內(nèi)容簡介】 拉電阻。其上拉電阻并不是真正的電阻，而是一個(gè)能起到上拉電阻作用的有兩個(gè)場效應(yīng)管構(gòu)成的電路。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2 口地址為 A0H，位地址為 A0H～ A7H。 P2 口既可作為系統(tǒng)高位地址線使用，也可作為通用 I/O 口使用，所以 P2 口的電路邏輯與 P0 口類似，也有一個(gè)多路轉(zhuǎn)接開關(guān)。但多路轉(zhuǎn)接開關(guān)的一個(gè)輸入端不再是地址 /數(shù)據(jù)，而是單一的地址，因?yàn)樵跇?gòu)造系統(tǒng)總線時(shí)，P2口只能作為高位地址而不能作為數(shù)據(jù)線使用。當(dāng) P2口作為高位地址線 使用時(shí)，多了開關(guān)倒向地址端；而當(dāng)通用 I/O 口使用時(shí)，多路開關(guān)倒向鎖存器的 Q 端。 P3口： P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。 P3口的地址為 B0H，位地址為 BOH～ B7H。雖然 P3 口可以作為通用 I/O 口使用，但在實(shí)際應(yīng)用中我們更多的使用的是他的第二功能信號(hào)。 RST：當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù) 2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用于完成單片機(jī)的復(fù)位操作。 ALE(地址鎖存控制信號(hào) )：在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于控制把 P0口輸出的低 8位地址送入鎖存器鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送。此外由于 ALE是以 1/6 晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因此，可作為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈沖使用。 /PSEN(外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) )：程序存儲(chǔ)允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩個(gè) PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩咸陽師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 次有效的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。 /EA(訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào) )：當(dāng) EA 信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì) ROM 的讀操作是針對(duì)外部程序存儲(chǔ)器的；當(dāng) EA 信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì) ROM 的操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1 和 XTAL2（外接晶體引線端）：當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)， XTAL1 和 XTAL2用于外接石英晶體諧振器和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接入外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 振蕩電路模塊 AT89C51 芯片中的高增益反相放大器。其輸入端為引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。通過兩個(gè)引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容器， C1 和 C2一般取 30pF 左右 .石英晶體為一感性元件，與電容構(gòu)成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需的相移條件，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本文中C1和 C2 各取 1nF，晶體的振 蕩頻率取 12MHz，電路圖如下圖所示： A/D 轉(zhuǎn)換模塊 本設(shè)計(jì)采用的 A/D轉(zhuǎn)換器為 8 位的 ADC0808 轉(zhuǎn)換器。 ADC0808 是 8位逐次逼近式，可實(shí)現(xiàn) 8路模擬信號(hào)的分時(shí)采用，片內(nèi)有 8路模擬選通開關(guān)，以及相應(yīng)的選通地址鎖存與譯碼電路。地址鎖存與譯碼電路完成對(duì) A、 B、 C3 個(gè)地址位進(jìn)行基于單片機(jī)的多路數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 所存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇。 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器是逐漸逼近式，有控制與時(shí)序電路、逐次逼近寄存器、樹狀開關(guān)以及 256R 電阻階梯網(wǎng)絡(luò)等組成。輸出鎖存器用于存放和輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量。其主要性能如下： （ 1）分 辨率為 8位 （ 2）精度小于 1/2LSB （ 3）單一 +5V 供電 ,模擬輸入電壓范圍為 0~5V （ 4）具有鎖存控制的 8 路輸入模擬開關(guān) （ 5）可鎖存三態(tài)輸出，輸出與 TTL 電平兼容 （ 6）功耗為 15mW （ 7）不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整 （ 8）轉(zhuǎn)換速度取決于芯片外接的時(shí)鐘頻率 （ 9）時(shí)鐘頻率范圍 10~1280kHZ，典型值為 640kHZ，約為 100μ 2) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳 ADC0808 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳分別如圖 3和圖 4所示。 圖 2 ADC0808 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 咸陽師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 圖 3 ADC0808 外部引腳圖 1） IN0～ IN78： 8位模擬量輸入引腳，通過 3 根地址譯碼線 ADDA、 ADDB、 ADDC來選通 IN0～ IN7中的一路。 2） D7～ D0： 8位模擬量輸入引腳，為三態(tài)可控輸出，可直接和 CPU 數(shù)據(jù)線連接。 8位排列順序是 D7為最高位， D0為最低位。 （ 3） ADDA、 ADDB、 ADDC：模擬通道選擇地址信號(hào)， ADDA為低位， ADDC為高位。地址信號(hào)與選中通道對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖 5所示。 地 址 選中通道 ADDC ADDB ADDA 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 圖 5 地址信號(hào)與選中通道的關(guān)系 基于單片機(jī)的多路數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) （ 4） VR(+)、 VR()：正、負(fù)參考電壓輸入端，用于提供片內(nèi) DAC 電阻網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)電壓。在單極性輸入時(shí)， VR(+)=5V， VR()=0V；雙極性輸入時(shí)， VR(+)、 VR()分別接正、負(fù)極性的參考電壓。 （ 5） ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存。在使用時(shí)，該信號(hào)通常常和 START 信號(hào)連在一起，以便同時(shí)鎖存通道地址和啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換。 （ 6） START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端，正脈沖有效。加于該端的脈沖的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿開始 A/D 轉(zhuǎn)換。如正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)又接到新的啟動(dòng)脈沖，則原來的轉(zhuǎn)換進(jìn)程被中止，重新從頭開始轉(zhuǎn)換。 （ 7） EOC： A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，高電平有效。該信號(hào)在 A/D 轉(zhuǎn)換過程中為低電平，其余時(shí)間為高電平。該信號(hào)可作為被 CPU查詢的狀態(tài)信號(hào)，也可作為對(duì) CPU 的中斷請(qǐng)求信號(hào)。如果需要對(duì)某個(gè)模擬量進(jìn)行不斷采樣、轉(zhuǎn)換的情況下， EOC也可作為啟動(dòng)信號(hào)反饋接到 START 端，但是要在剛加電時(shí)需由外電路第一次啟動(dòng) 。 （ 8） OE：輸出允許控制端，高電平有效，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。在中斷工作方式下，該信號(hào)通常是 CPU 發(fā)出的中斷請(qǐng)求響應(yīng)信號(hào)。 （ 9）： CLOCK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 3）工作時(shí)序與使用說明 ADC0808 的工作時(shí)序如圖 6所示。當(dāng)通道選擇地址有效時(shí)， ALE信號(hào)一出現(xiàn)，地址便被鎖存，這時(shí)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)緊隨 ALE 之后 (或與 ALE 同時(shí) )出現(xiàn)。 START 的上升沿將逐次逼近寄存器 SAR 復(fù)位，在該上升沿之后的 2μ s加 8個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)(不定 )， EOC 信號(hào)將變低電平，以指示轉(zhuǎn)換操作正在進(jìn)行中，直到轉(zhuǎn)換結(jié)束后 EOC才變成高電 平。微處理器收到變?yōu)楦唠娖降?EOC 信號(hào)后，便馬上送出 OE 信號(hào)，打開三態(tài)門，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。 咸陽師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 圖 6 ADC0808 工作時(shí)序 模擬輸入通道的選擇可以相對(duì)于轉(zhuǎn)換開始操作獨(dú)立地進(jìn)行，不能在轉(zhuǎn)換過程中進(jìn)行，因此往往是把通道選擇和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)合起來使用。這樣可以用一條寫指令把選擇模擬通道又啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。在與微機(jī)接口時(shí)，輸入通道的選擇可有兩種方法：一種是通過地址總線選擇，另一種是通過數(shù)據(jù)總線選擇。如果用 EOC 信號(hào)去產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，要特別注意 EOC 的變低相對(duì)于啟動(dòng)信號(hào)有 2μ s+8 個(gè)時(shí)鐘周期的延遲，要設(shè)法使它不要產(chǎn)生虛 假的中斷請(qǐng)求。因此，最好利用 EOC 上升沿產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，而不是靠高電平產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。 顯示模塊 本設(shè)計(jì)采用 1602 字符型 LCD 液晶顯示屏來顯示電壓值，具有體積小、功耗低、界面美觀大方、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，它具有 16 個(gè)引腳