【文章內(nèi)容簡介】 條指令。在一次寫操作完畢之后， WREN 位由軟件清 0。在一次寫操作尚未完成之前，如果用軟件清除 WREN 位，則不會停止本次寫操作過程 。 寫 FLASH 程序存儲器的操作步驟如下。 把長地址碼分兩步送入地址寄存器對 EEADRH： EEADR 中，并且保證地址不能超出目標單片機內(nèi)部 FLASH 的最大地址范圍（對于 870∕ 871∕ 872， 2K 14 的最大地址碼是 07FFH；對于 873∕ 874， 4K 14 的最大地址碼是 0FFFH；對于 876∕ 877，8K 14的最大地址碼是 1FFFH）。 ① 把準備燒寫的 14位數(shù)據(jù)分兩步送入數(shù)據(jù)寄存器對 EEDATH： EEDATA 中。 ② 把控制位 EEPGD 置位，以指定 FLASH 作為燒寫對象。 ③ 把寫使能位 WREN 置 1，允 許后面進行寫操作。 ④ 清除全局中斷控制位 GIE，關(guān)閉所有中斷請求。 ⑤ 執(zhí)行專用的“ 5 指令序列”這 5條指令是固定搭配，道理同前： 用一條移動指令把 55H寫入到 W； 用一條移動指令再把 W中的 55H 轉(zhuǎn)入控制寄存器 EECON2 中； 用一條移動指令把 AAH寫入到 W； 用一條移動指令再把 W中的 AAH 轉(zhuǎn)入控制寄存器 EECON2 中； 操作啟動控制位 WR 置 1。 ⑥ 執(zhí)行 2條 NOP指令，給單片機足夠的進入寫操作的時間。 ⑦ 放開中斷總屏蔽位（如果打算利用 EEIF 中斷功能的話）。 X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 14 ⑧ 清除寫允許位 WREN，在本次寫操作沒有完畢之前，禁止重開新的一次寫操作。 當寫操作完成時，控制位 WR 被硬件自動清 0，中斷標志位 EEIF 被硬件置 1（該位必須由軟件清 0）。由于在對 FLASH 的寫操作期間， CPU 不能執(zhí)行任何指令，因此，就不能使用軟件查詢方式檢驗 WR 狀態(tài)位或 EEIF 標志位，來判定寫操作是否完成。 對于 FLASH 程序存儲器的寫操作是事關(guān)系統(tǒng)安全運行的大問題，需要謹慎對待，并且可以充分利用 PIC16F87X 單片機為解決此類問題而配置的一些片內(nèi)軟、硬件資源，來設(shè)計一些有效的方法和措施。為了防止意外寫操作行為的發(fā)生，（意外寫 操作主要是指由于某些偶然的原因單片機自發(fā)進行的、可能導(dǎo)致不良后果的一類寫操作行為。在某些特殊情況下單片機是不適合對 FLASH 程序存儲器進行寫操作的。） PIC16F87X 單片機內(nèi)部建立了多種保障機制。 在上電復(fù)位時，寫操作使能控制位 WREN 自動被清 0，以防止上電期間可能發(fā)生的意外寫操作。 72ms 的上電延時復(fù)位定時器 PWRT（如果系統(tǒng)配置字定義為使能，即PWRTE =0），也可以防止上電期間可能發(fā)生的意外寫操作。 可以由軟件編程的寫操作使能控制位 WREN，平時保持為 0，為寫操作的啟動設(shè)置了一道關(guān)卡。 廠家規(guī)定的寫操作專用的“ 5 指令序列”，如果順序顛倒、密碼出錯、不連續(xù)執(zhí)行等，都不能啟動寫操作，從而有效地防止關(guān)機、電源跌落、電源受到強烈干擾、軟件失控期間，可能發(fā)生的意外寫操作。 對于 FLASH 程序存儲器防止意外寫操作， PIC16F87X 單片機內(nèi)部，額外設(shè)置了更加嚴格的限制。那就是系統(tǒng)配置字中的 CP CP0 和 WRT 這 3位（見表 或系統(tǒng)配置字的說明部分）。當 CP1： CP0=00 時，無論 WRT 等于何值，都會禁止任何對于 FLASH 存儲器的寫操作；當 WRT=0 時，無論 CP1： CP0 等于何值，也都會禁止任何對于 FLASH 存儲器的寫操作。況且這三位不是由軟件所能改動的。一旦設(shè)置 了此種寫保護功能，若想把它解除，只能對芯片全部擦除。 4．編碼及解碼原理 （ 1） 遙控發(fā)射器編碼 發(fā)射電路編碼原理（一般家庭用的 DVD、 VCD、音響都使用這種編碼方式）。當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 15 控碼具有以下特征： 采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的 “0” ；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的 “1” ，其波形如圖 4所示。 圖 4 遙控碼的 “0” 和 “1” （注：所有波形為接收端的與發(fā)射相反） 上述 “0” 和 “1” 組成的 32 位二進制碼經(jīng) 38kHz 的載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管 產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖 5 所示。 圖 5 遙控信號編碼波形圖 UPD6121G 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進制碼組，其中前 16 位為用戶識別碼 能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶 識別碼固定為十六進制 01H；后 16位為 8 位操作碼（功能碼）及其反碼 。 UPD6121G 最多額 128 種不同組合的編碼。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32 位二進制碼，周期約為 108ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進制 “0” 和 “1” 的個數(shù)不同而不同，大約在 45～ 63ms 之間，圖 6為發(fā)射波形圖。 X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 16 圖 6 遙控連發(fā)信號波形 當一個鍵按 下超過 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組 108ms 的編碼脈沖 ,這 108ms 發(fā)射代碼由一個引導(dǎo)碼（ 9ms） ,一個結(jié)果碼 （ ） ,低 8 位地址碼（ 9ms~18ms） ,高 8位地址碼（ 9ms~18ms） ,8位數(shù)據(jù)碼（ 9ms~18ms）和這 8 位數(shù)據(jù)的反碼 （ 9ms~18ms）組成。如果 按 鍵按下超過 108ms 仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)碼）將僅由起始碼（ 9ms）和結(jié)束碼（ ）組成。 圖 7 引導(dǎo)碼 圖 8連發(fā)碼 （ 2） 遙控信號接收 及解碼 接收電路可以使用一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。 接收器對外只有 3 個引腳： Out、 GND、 Vcc 與單片機接口非常方便 ，如圖9所示。 圖 9 ① 脈沖信號輸出直 接接在 單片機的 IO 口。 ② GND 接在系統(tǒng) 的地線（ 0V）； ③ V cc接 在 系統(tǒng)的電源正極（ +5V）； 把紅外遙控器每一個按鍵的鍵值讀出來，并且通過實驗板上 P1 口的 8 個 LED顯示出來，在解碼成功的同時并且能發(fā)出 “ 嘀嘀嘀 ” 的提示音。 X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 17 三 、 各部分設(shè)計與實現(xiàn) （一） 原理 及總體設(shè)計 紅外遙控系統(tǒng) 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。應(yīng)用編 /解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如圖所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路 ，如圖 10 所示 。 圖 10 紅外線遙控系統(tǒng)框圖 （二 ）各部分軟硬件實現(xiàn) 這里我們采用 HS0038， HS0038 一體化紅外接收頭，接收頻率為 38kHz＋ 1kHz 管腳依次為： 1 － GND 2 －VCC 3— OUT 連接時，在 VCC 與 GND 之間并入一個 的電容有助于改進信號質(zhì)量。其可以用于遙控編碼接收，也可以用于低碼率的數(shù)據(jù)通訊。 HS0038 信號電平： 38kHz 紅外發(fā)射接收到時： OUT 低電平輸出 38kHz 紅外發(fā)射接收不到時： OUT高電平輸出 Hs0038 的使用注意事項： ① 38kHz 紅外發(fā)射信號在 HS0038 接收角度范圍邊沿區(qū)域時，接收信號不斷振蕩無法穩(wěn)定，因此為保證信號質(zhì)量，使用時發(fā)射接收盡力正對為好； ② HS0038 用于數(shù)據(jù)通訊時，在標準 RS232 下，波特率設(shè)置不要大于 2400bps，否則 HS0038 無法區(qū)分到接收的信號（ 2400bps 接近其帶寬極限了）。 2．紅外鍵盤 ① 紅外鍵盤原理圖 ，如圖 1 1 1 14。 X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 18 圖 11 圖 12 圖 13 X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 19 圖 14 ∕異步收發(fā)器 USART PIC16F87X 單片機內(nèi)部集成了兩個類型不同的串行通信模塊，即通用同步∕異步收發(fā)器 USART（ universal synchronous∕ asynchronous receiver transmitter）模塊和主控同步串行端口 MSSP（ master synchronous serial port）模塊。前者的主要應(yīng)用目標是系統(tǒng)之間的遠距離串行通信；而后者的主要應(yīng)用目標是系統(tǒng)內(nèi)部近距離的串行擴展。與 USART 模塊有關(guān)的寄存器有 9 個，都在 RAM 陣列中具有統(tǒng)一的 地址編碼。如表 2所示。 表 2 與 USART模塊相關(guān)的寄存器 寄存器 名稱 寄存器符號 寄存器 地址 寄存器內(nèi)容 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 Bit0 中斷控制 寄存器 INTCON 0BH/8BH/10BH/18BH GIE PEIE T0IE INTE RBIE T0IF INTF RBIF 第一外設(shè)中斷 PIR1 0CH PSPIF ADIF RCIF TXIF SSPIF CCP1 IF TMR2 IF TMR1 IF X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 20 標志寄存器 第一外設(shè)中斷 屏蔽寄存器 PIE1 8CH PSPIE ADIE RCIE TXIE SSPIE CCP1 IE TMR2 IE TMR1 IF C口方向 寄存器 TRISC 87H TRISC 7 TRISC 6 TRISC 5 TRISC 4 TRISC 3 TRISC 2 TRISC 1 TRISC 0 發(fā)送狀態(tài)兼 控制寄存器 TXSTA 98H CSRC TX9 TXEN SYNC _ BRGH TRMT TX9D 接收RCSTA 18H SPEN RX9 SREN CREN ADDEN FERR OERR RX9D X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 21 狀態(tài)兼 控制寄存器 發(fā)送寄存器 TXREG 19H USART 發(fā)送緩沖寄存器 接收寄存器 RCREG 1AH USART 接收緩沖寄存器 波特率寄存器 SPBRG 99H 對于波特率發(fā)生器產(chǎn)生波特率的定義值 發(fā)送狀態(tài)兼控制寄存器 TXSTA，它是一個 bit3 不用， bit1 只讀，其余 6位可讀∕寫的寄存器，其中沒有一位讀取時會返回 0。其中的 SYNC 位是 USART 同步∕異步選擇位。等于 1時，是同步模式，等于 0時是異步模式； TXEN 是發(fā)送使能位，為 1 時是使能發(fā)送，為 0時是關(guān)閉發(fā)送功能 。 RCSTA 是接收狀態(tài)兼控制寄存器，它是一個低三位只讀、高 5位可讀∕寫的寄存器。其中的 CREN 是連續(xù)接收使能位。在異步模式下：等于 1 表示使能連續(xù)接收，等于 0 則是禁止連續(xù)接收；在同步模式下，等于 1 表示使能連續(xù)接收，直到該位被清 0 為止。該位優(yōu)先于 SREN 位。等于 0 表示關(guān)閉連續(xù)接收。 USART 發(fā)送緩沖寄存器 TXREG 也是一個用戶程序可讀∕寫的寄存器。每次用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)都是通過寫入該緩沖器來實現(xiàn)的。 USART 接收緩沖寄存器 RCREG 是一個用戶程序可讀∕寫的寄存器。每次從對方傳送過來的數(shù)據(jù)，X大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 22 用戶都是從該緩沖器最后讀取 出來的。 SPBRG 寄存器是用來控制一個獨立的 8位定時器的溢出周期。該寄存器的設(shè)定值（ 0～ 255）與波特率成反比關(guān)系。在同步方式下波特率僅由這一個寄存器決定，在異步方式下則由 BRGH 位和該寄存器共同確定。 四、總結(jié)和體會 通過這次 紅外遙控 的畢業(yè)設(shè)計，學(xué)習(xí)和使用芯片 的 具體應(yīng)用 ，傳感器的選用 ，明白了不同 芯片 外圍接口 使用時的工作方式。熟練掌握了它們的運用環(huán)境和使用時的方式控制，以及編程命令字的設(shè)置。進一步了解 了所學(xué) 芯片的基本的編程步驟及各種方式命令字的使用。將書本上所學(xué)的東西用在 實際當中了，這加深了我們對可編程器 件的理解。在這次設(shè)計過程中我 有幾點深刻的體會。 ，我體會到應(yīng)該掌握豐富的理論知識，理論知識是設(shè)計的前提。但同時又決不能局限于理論。 如 某些地方的元件取值，應(yīng)該大膽的根據(jù)經(jīng)驗去判斷