【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 晶 振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 4．芯片擦除： 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置 模式下， CPU停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 5．運(yùn)算器 (1)算術(shù)／邏輯部件 ALU：用以完成 +、 、 *、 / 的算術(shù)運(yùn)算及布爾代數(shù)的邏輯運(yùn)算，并通過(guò)運(yùn)算結(jié)果影響程序狀態(tài)寄存器 PSW的某些位，從而為判斷、轉(zhuǎn)移、十進(jìn)制修正和出錯(cuò)等提供依據(jù)。 (2)累加器 A：在算術(shù)／邏輯運(yùn)算中存放一個(gè)操作數(shù)或結(jié)果，在與外部存儲(chǔ)器和 I/O 接口打交道時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送都要經(jīng)過(guò) A 來(lái)完成。 (3)寄存器 B：在 *、 / 運(yùn)算中要使用寄存器 B 。乘法時(shí)， B用來(lái)存放乘數(shù)以及積的高字節(jié)；除法時(shí)， B用來(lái)存放除數(shù)及余數(shù)。不作乘除時(shí)， B可作通用寄存器使用。 (4)程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器 PSW：用來(lái)存放當(dāng)前指令執(zhí)行后操作結(jié)果的某些特征，以便為下一條指令的執(zhí)行提供依據(jù)。 ： 8051 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，其基本特點(diǎn)是：有 5個(gè)固定的可屏蔽中斷源， 3個(gè)在片內(nèi)， 2 個(gè)在片外，它們?cè)诔绦虼鎯?chǔ)器中各有固定的中斷入口地址，由此進(jìn)入中斷服務(wù)程序； 5 個(gè)中斷源有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，可形成中斷嵌套； 2個(gè)特殊功能寄存器用于中斷控制和條件設(shè)置的編程 。 5 個(gè)中斷源的符號(hào)、名稱(chēng)及產(chǎn)生的條件如下 : INT0：外部中斷 0，由 P3． 2端口線(xiàn)引入，低電平或下跳沿引起。 INT1：外部中斷 1，由 P3． 3端口線(xiàn)引入，低電平或下跳沿引起。 T0：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 0中斷，由 T0 計(jì)滿(mǎn)回零引起。 T1：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 l中斷，由 T1 計(jì)滿(mǎn)回零引起。 TI／ RI：串行 I／ O 中斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。 三．溫度傳感器 溫度傳感器是本系統(tǒng)不可或缺的元件，其性能的好壞直接影響系統(tǒng)的性能，因此溫重慶信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 度傳感器采用 DALLAS 公司生產(chǎn)的高性能數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 。 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的原理與應(yīng)用 DS18B20是 DALLAS公司生產(chǎn)的一線(xiàn)式數(shù)字溫度傳感器 ,具有 3引腳 TO－ 92小體積封裝形式 。溫度測(cè)量范圍為－ 55℃～＋ 125℃ ,可編程為 9位～ 12位 A/D轉(zhuǎn)換精度 ,測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃ ,被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出 。其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入 ,也可采用寄生電源方式產(chǎn)生 。多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2根線(xiàn)上 ,CPU只需一根端口線(xiàn)就能與諸多 DS18B20通信 ,占用微處理器的端口較少 ,可節(jié)省大量的引線(xiàn)和邏輯電路。以上特點(diǎn)使 DS18B20 非 常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 2DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 23所示 ,主要由 4部分組成： 64位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。 DS18B20 的管腳排列如圖 24所示： DQ： 為數(shù)字信號(hào)輸入／輸出端 。 GND：為電源地 。 VDD：為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地 ,見(jiàn)圖 24）。 ROM中的 64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的 ,它可以看作是該 DS18B20的地址序列碼 ,每個(gè) DS18B20 的 64 位序列號(hào)均不相同。 64 位 ROM 的排的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X8＋ X5＋ X4＋ 1）。 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同 ,這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線(xiàn)上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。 溫度傳感器 高溫觸發(fā)器 TH 低溫觸發(fā)器 TL 配置寄存器 存儲(chǔ)和控制邏輯 8 位 CRC 生成器 供電方式選擇 DS18B20 用 12 位存貯溫度值 ,最高位為符號(hào)位 . 圖 1為 18B20 的溫度存儲(chǔ)方式 ,負(fù)溫度 S = 1 ,正溫度 S = 01 如 :0550H 為 + 85 ℃ ,0191H 為 25. 0625 ℃ ,FC90H 為 55 ℃ . 23 22 21 20 2－ 1 2－ 2 2－ 3 2－ 4 溫度值低字節(jié) LSB S S S S S 26 25 24 溫度值高字節(jié) MSB 高低溫報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器均由一個(gè)字節(jié)的 EEPROM 組成 ,使用一個(gè)存儲(chǔ)器功能命令可對(duì) TH、 TL或配置寄存器寫(xiě)入。其中配置寄存器的格式如下： 0 R1 R0 1 1 1 1 1 R R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)： R1R0=00， 9 位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ，R1R0=01， 10 位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ， R1R0=10， 11 位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為375ms， R1R0=11， 12位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 750ms。未編程時(shí)默認(rèn)為 12 位精度。 高速暫存器是一個(gè) 9 字節(jié)的存儲(chǔ)器。開(kāi)始兩個(gè)字節(jié)包含被測(cè)溫度的數(shù)字量信息 。第 5字節(jié)分別是 TH、 TL、配置寄存器的臨時(shí)拷貝 ,每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新 。第 8字節(jié)未用 ,表現(xiàn)為全邏輯 1。第 9字節(jié)讀出的是前面所有 8個(gè)字節(jié)的 CRC碼 ,可用來(lái)保證通信正確。 重慶信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3DS18B20 的工作時(shí)序： DS18B20 的一線(xiàn)工作協(xié)議流 程是：初始化→ ROM 操作指令→存儲(chǔ)器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。 4DS18B20 與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì)： 圖 25以 MCS－ 51 系列單片機(jī)為例 ,畫(huà)出了 DS18B20 與微處理器的典型連接。圖 25（ a）中 DS18B20 采用寄生電源方式 ,其 VDD 和 GND 端均接地 ,圖 25（ b）中 DS18B20 采用外接電源方式 ,其 VDD端用 3V～ 電源供電。 假設(shè)單片機(jī)系統(tǒng)所用的晶振頻率為 12MHz,根據(jù) DS18B20 的初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序 ,分別編寫(xiě)了 3 個(gè)子程序： INIT 為初始化子程序 ,WRITE 為寫(xiě)（命令或數(shù)據(jù)）子程序 ， READ為讀數(shù)據(jù)子程序，所有的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)均由最低位開(kāi)始。 DAT EQU ?? INIT:： CLR EA INI10： SETB DAT MOV R2，＃ 200 INI11： CLR DAT DJNZ R2, INI11 。 主機(jī)發(fā)復(fù)位脈沖持續(xù) 3μ s 200=600μ s SETB DAT 。 主機(jī)釋放總線(xiàn)，口線(xiàn)改為輸入 MOV R2, ＃ 30 INI12： DJNZ R2, INI12 。 DS18B20 等待 2μ s 30=60μ s CLR C ORL C, DAT 。 DS18B20 數(shù)據(jù)線(xiàn)變 低（存在脈沖）嗎？ JC INI10 。 DS18B20 未準(zhǔn)備好，重新初始化 MOV R6,＃ 80 INI13： ORL C, DAT JC INI14 。 DS18B20 數(shù)據(jù)線(xiàn)變高 ,初始化成功 DJNZ R6, INI13 。 數(shù)據(jù)線(xiàn)低電平可持續(xù) 3μ s 80=240μ s SJMP INI10 。 初始化失敗， 重來(lái) INI14:： MOV R2, ＃ 240 INI15:： DJNZ R2, INI15 。 DS18B20 應(yīng)答最少 2μ s 240=480μ s RET 。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ － WRITE:： CLR EA MOV R3,＃ 8 。 循環(huán) 8次 ,寫(xiě)一個(gè)字節(jié) WR11： SETB DAT MOV R4, ＃ 8 RRC A 。 寫(xiě)入位從 A中移到 CY CLR DAT WR12： DJNZ R4, WR12 。等待 16μ s MOV DAT, C 。 命令字按位依次送給 DS18B20 MOV R4, ＃ 20 重慶信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 WR13： DJNZ R4, WR13 。保證寫(xiě)過(guò)程持續(xù) 60μ s DJNZ R3, WR11 。未送完一個(gè)字節(jié)繼續(xù) SETB DAT RET 。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ － READ： CLR EA MOV R6, ＃ 8 。循環(huán) 8次 ,讀一個(gè)字節(jié) RD11： CLR DAT MOV R4, ＃ 4 NOP 。低電平持續(xù) 2μ s SETB DAT ?？诰€(xiàn)設(shè)為輸入 RD12： DJNZ R4, RD12 。等待 8μ s MOV C, DAT 。主機(jī)按位依次讀入 DS18B20 的數(shù)據(jù) RRC A 。讀取的數(shù)據(jù)移入 A MOV R5, ＃ 30 RD13： DJNZ R5, RD13 。保證讀過(guò)程持續(xù)