【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6 此一個(gè)狀態(tài)周期包含 2 個(gè)振蕩周期。 機(jī)器周期： 1 個(gè)機(jī)器周期由 6 個(gè)狀態(tài)周期 12 個(gè)振蕩周期組成，是計(jì)算 機(jī)執(zhí)行一種基本操作的時(shí)間單位。 指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。一個(gè)指令周期由 14 個(gè)機(jī)器周期組成，依據(jù)指令不同而不同 . 復(fù)位電路 當(dāng) MCS51 系列 單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST（全稱 RESET）出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，根據(jù)應(yīng)用要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。 上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開(kāi)關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門(mén)的作用，使 RST 持續(xù)一 段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K 后松開(kāi)，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。 單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器 PC＝ 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開(kāi)始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng)后，片內(nèi) RAM 為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi) RAM 區(qū)中的內(nèi)容， 21 個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。 51單片機(jī)的復(fù)位是由 RESET 引腳來(lái)控制的，此引腳與高電平相接超過(guò) 24 個(gè)振 蕩周期后， 51單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到 RESET 引腳轉(zhuǎn)為低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。 51 單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，至于內(nèi)部 RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。 RESPACK8 的簡(jiǎn)介 RESPACK8 是帶公共端的 8 電阻排 ， 一般是接在 51 單片機(jī)的 P0 口 ，因?yàn)?P0 口內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，不能輸出高電平，所以要接上拉電阻。 排阻 RESPACK8 接單片機(jī)的作用是：加排阻增加電流，在電流不足的情況下起驅(qū)動(dòng)作用。 排阻就是很多電阻連載一起，它們有一個(gè)公共端接 Vcc 或地，看是上拉還是下拉，其他接所需操作的端口。 74LS164 的簡(jiǎn)介 74LS164 是 8 位串行，并出移位寄存器。 7 其使用方法： 數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)輸入端（ DSA 或 DSB）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。兩個(gè)輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。 其引腳圖如圖 23 所示： 圖 23 74LS164 引腳圖 ADC0832 簡(jiǎn)介 ADC0832 是一種 8 位分辨率、雙通道的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。它具有體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。 ADC0832 是 8 引腳雙列直插式雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換器，能分別對(duì)兩路模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換，可以用在單端輸入方式和差分方式下工作。 ADC0832 采用串 行通信方式，通過(guò)DI 數(shù)據(jù)輸入端進(jìn)行通道選擇、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳送。 8 位的分辨率（最高分辨可達(dá) 256 級(jí)），可以適應(yīng)一般的模擬量的轉(zhuǎn)換要求，其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0～ 5V 之間。具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便。 ADC0832 的控制原理 正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。但由于 DO 端和 DI 端在通信時(shí)并未同時(shí)使用并與單片機(jī)的接口是雙向的 ，所以在 I/O 口資源緊張時(shí)可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng) ADC0832 未工作時(shí)其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS 使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全為止。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘（ CLK）輸入端輸入時(shí)鐘脈沖， DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功 8 能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第 3 個(gè)脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入數(shù)據(jù)用于選擇功能。 ADC0832 內(nèi)部邏輯電路圖如 圖 24 所示 ： 圖 24 ADC0832 內(nèi)部邏輯電路圖 ADC0832 是 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其引腳圖為： 圖 25 ADC0832 引腳圖 ADC0832 各腳功能： CS： 片選使能，低電平芯片使能（低電平有效）。 CH0： 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。 CH1：模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 GND：芯片參考零電位（地）。 DI：數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 9 DO：數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 Vcc：電源輸入及參考電壓輸（復(fù)用）。 CLK：芯片時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 .. ADC0832 應(yīng)用說(shuō)明 ：（ 1） ADC0832 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89C52 單片機(jī)直接相連。（ 2） 初始化時(shí)，使 CS 信號(hào)為低電平。（ 3） 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 CH0、CH1 端口上。（ 4） 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入通道選擇要接 DI 端口。（ 5） 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出接 DO 端口，當(dāng) DO 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 數(shù)碼管顯示原理 LED 是 Light Emiting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫(xiě)，發(fā)光二極管是能將電信信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的電致發(fā)光器件。由條形發(fā)光二極管組成“ 8”字形的顯 示器，也成數(shù)碼管。數(shù)碼管實(shí)際上是由 7 個(gè)發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是 8 個(gè)。我們分別把他命名為 A,B,C,D,E,F,G,H。 通過(guò)數(shù)碼管中發(fā)光二級(jí)管的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。 數(shù)碼管在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中主要用于顯示單片機(jī)的輸出數(shù)據(jù)和狀態(tài)等。 LED 顯示器為發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示器件。常用的 LED 顯示器有兩種供應(yīng)狀態(tài)，既共陰極 LED 與共陽(yáng)極LED，如下圖 26 所示： (a)符號(hào)和引腳 (b)共陰極接法 （ c） 共陽(yáng)極接法 圖 26 8 段 LED 顯示器 其中引腳圖的兩個(gè) COM 端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽(yáng)數(shù)碼 10 管要接正 5 伏電源。如果讓數(shù)碼管顯示數(shù)字 0，那么共陰數(shù)碼管的字符 編碼為 00111111，即 0x3f；共陽(yáng)數(shù)碼管的字符編碼為 11000000，即 0xc0?？梢钥闯稣孟喾础Ｈ?27 所示： （ a） 共陰極 （ b） 共陽(yáng)極 圖 27 共陰極和共陽(yáng)極的數(shù)碼管顯示 3 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的及要求 設(shè)計(jì)目的 運(yùn)用單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，依據(jù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，綜合所學(xué)課程，能夠完成從硬件電路圖設(shè)計(jì)，掌握工程設(shè)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)工具的使用方法，完成課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理 解，并靈活運(yùn)用，將各門(mén)知識(shí)綜合利用。通過(guò)這一設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和分析，解決問(wèn)題的能力。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 設(shè)計(jì)電壓表并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單測(cè)量。具有以下基本功能： （ 1）可以測(cè)量 0~5V 的 8 路輸入電壓值； （ 2）可在四位 LED 數(shù)碼管上輪流顯示； （ 3）測(cè)量最小分辨率為 ； （ 4）測(cè)量誤差約為 177。； （ 5）帶有一定的擴(kuò)展功能； 系統(tǒng)框圖 雙路數(shù)字電壓表主要包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、電壓值顯示模塊、按鍵控制模塊。單片機(jī) 11 控制系統(tǒng)主要由 AT89C52 來(lái)完成。電壓值顯示模塊是輸出的數(shù)字信 號(hào)通過(guò) 74LS164 和八路驅(qū)動(dòng)電路輸送到 4 位 LED 數(shù)碼管顯示。按鍵的功能是切換兩路電路的。其總的系統(tǒng)框圖如圖 31 所示： 圖 31 雙路數(shù)字電壓表系統(tǒng)框圖 對(duì)于該系統(tǒng)原理是電源部分提供整個(gè)系統(tǒng)的電能，單片機(jī)部分控制系統(tǒng)，顯示部分顯示測(cè)量結(jié)果以及模式狀態(tài)，模數(shù)轉(zhuǎn)換采集電壓以及電阻值發(fā)送到單片機(jī)。 系統(tǒng)總原理圖 圖 32 系統(tǒng)總原理圖 AT89C51 74LS164 電源 LED 數(shù)碼顯示 ADC0832 電源 AD 采樣 鍵盤(pán) 12 4 程序流程圖 本設(shè)計(jì)采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，是一種以單片機(jī)為核心的電壓