【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4160來(lái)對(duì)振蕩輸出脈沖進(jìn)行分頻。基準(zhǔn)脈沖的產(chǎn)生電路如圖6所示。圖6 基準(zhǔn)脈沖的產(chǎn)生電路啟動(dòng)和暫?？刂崎_(kāi)關(guān)是由基本RS觸發(fā)器構(gòu)成的。基本RS觸發(fā)器是由兩個(gè)與非門(mén)交叉耦合而成的，是TTL觸發(fā)器的最基本組成部分，其邏輯圖如圖7所示，它能夠存儲(chǔ)1位二進(jìn)制信息，但存在 R+S =1的約束條件。圖7 RS觸發(fā)器邏輯電路和邏輯符號(hào)基本RS觸發(fā)器的用途之一是作無(wú)抖動(dòng)開(kāi)關(guān)。例如觸發(fā)器是具有記憶功能的二進(jìn)制信息存儲(chǔ)器件，是時(shí)序邏輯電路的基本器件之一。（a）所示的電路中通過(guò)希望在開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，A點(diǎn)電壓的變化是從+5V到0V的清楚躍遷，但是由于機(jī)械開(kāi)關(guān)的接觸抖動(dòng)，往往在幾十毫秒內(nèi)電壓會(huì)出現(xiàn)多次抖動(dòng)，相當(dāng)于連續(xù)出現(xiàn)了幾個(gè)脈沖信號(hào)。顯然，用這樣的開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的信號(hào)直接作為電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可能導(dǎo)致電路產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作，這在有些情況下是不允許的。為了消除開(kāi)關(guān)的接觸抖動(dòng)，可在機(jī)械開(kāi)關(guān)與驅(qū)動(dòng)電路間接入一個(gè)基本RS觸發(fā)器，把帶RS觸發(fā)器的無(wú)抖動(dòng)的開(kāi)關(guān)稱為邏輯開(kāi)關(guān)。在秒表的設(shè)計(jì)電路圖中，啟動(dòng)和暫停控制開(kāi)關(guān)電路如下圖8所示。圖8 控制電路由圖知，當(dāng)開(kāi)關(guān)J1和開(kāi)關(guān)J2都打開(kāi)時(shí)，基本RS觸發(fā)器的兩輸入端都是1，觸發(fā)器輸出保持原狀態(tài)不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)J1閉合是，Q輸出1，基準(zhǔn)脈沖可以輸入到計(jì)數(shù)單元，秒表起動(dòng)計(jì)時(shí)；當(dāng)開(kāi)關(guān)J2閉合是，Q輸出0，基準(zhǔn)脈沖無(wú)法輸入到計(jì)數(shù)單元，秒表暫停計(jì)時(shí)。若要繼續(xù)計(jì)時(shí)，合上開(kāi)關(guān)J1即可。清零功能的實(shí)現(xiàn)相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單。把計(jì)數(shù)單元的所有74LS161的清零控制端Rd連接在一起，通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)接地，需要清零時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)就行。圖9 復(fù)位電路、譯碼及顯示電路秒表中的計(jì)數(shù)器是由74LS161構(gòu)成的。74LS161是集成同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器具有同步預(yù)置、異步清零、計(jì)數(shù)和保持四種功能，且有進(jìn)位信號(hào)輸出端，可串接計(jì)數(shù)使用。它的引腳圖見(jiàn)圖9。圖9 74LS161引腳圖60進(jìn)制計(jì)數(shù)器也是用乘數(shù)法構(gòu)成的，它是由一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)而成。如圖10圖10 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器本設(shè)計(jì)中選用的74LS48是BCD碼七段譯碼器兼驅(qū)動(dòng)器，輸出端（Ya－Yg）為高電平有效，可驅(qū)動(dòng)共陰極LED顯示器，其外引線排列圖如圖11所示。圖11 74LS48 外引線排列圖顯示器采用七段發(fā)光二極管顯示器，它可直接顯示出譯碼器輸出的十進(jìn)制數(shù)。七段發(fā)光顯示器有共陽(yáng)和共陰兩種接法。與74LS48譯碼器配套的顯示器為共陰型。七段顯示器的7段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)如圖11所示圖11 7段數(shù)碼 管結(jié)構(gòu)圖4 數(shù)字秒表系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括數(shù)碼顯示和復(fù)位鍵，開(kāi)始鍵，停止鍵。本章節(jié)系統(tǒng)的介紹了數(shù)字秒表的主程序和中斷程序的設(shè)計(jì)流程。 主程序軟件設(shè)計(jì) 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)中斷是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序的過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)異常情況或特殊請(qǐng)求時(shí)，計(jì)算機(jī)停止現(xiàn)行程序的運(yùn)行，轉(zhuǎn)向?qū)@些異常情況或特殊請(qǐng)求的處理，處理結(jié)束后再返回現(xiàn)行程序的間斷處，繼續(xù)執(zhí)行原程序。 中斷是單片機(jī)實(shí)時(shí)地處理內(nèi)部或外部事件的一種內(nèi)部機(jī)制。當(dāng)某種內(nèi)部或外部事件發(fā)生時(shí)，單片機(jī)的中斷系統(tǒng)將迫使CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而去進(jìn)行中斷事件的處理，中斷處理完畢后，又返回被中斷的程序處，繼續(xù)執(zhí)行下去。中斷源中斷標(biāo)志中斷服務(wù)程序入口優(yōu)先級(jí)順序外部中斷0IE00003H0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器TF0000BH 1外部中斷1IE10013H2定時(shí)/計(jì)數(shù)器1TF1001BH3串行口EI或TI0023H4PDJW現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)計(jì)數(shù)器重加載循環(huán)次數(shù)減1是否滿8次毫秒值加1是否滿60毫秒緩沖清零秒值加1是否60S秒顯緩沖清零分顯示加1是否滿60分顯示清零現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)YNNNNYYY5調(diào)試與仿真Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤(pán)空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM中。，編譯，調(diào)試。圖12 燒寫(xiě)過(guò)程 硬件仿真Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：m