【文章內(nèi)容簡介】 選擇。，可有程序安排產(chǎn)生中斷請求信號或不產(chǎn)生中斷請求信號。②定時/計(jì)數(shù)器0和1的控制和狀態(tài)寄存器特殊功能寄存器TMOD和TCON分別是定時/計(jì)數(shù)器0和1的控制和狀態(tài)寄存器，用于控制和確定各定時/計(jì)數(shù)器的功能和工作模式。③模式控制寄存器TMODTMOD用于控制T0和T1的工作方式和4種工作模式。其中低4位用于控制T0，高4位用于控制T1。其值可用程序決定，其格式如下：GATE M1 M0GATE M1 M0GATE位：門控位。當(dāng)GATE=1時，只有或引腳為高電平且TR0或TR1置1時，相應(yīng)的定時/計(jì)數(shù)器才被選通工作；當(dāng)GATE=0，則只要TR0和TR1置1，定時/計(jì)數(shù)器就被選通，而不管或的電平是高還是低 位：計(jì)數(shù)/定時功能選擇位。 =0，設(shè)置為定時器方式，計(jì)數(shù)器的輸入是內(nèi)部時鐘脈沖，其周期等于機(jī)器周期。 =1，設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，計(jì)數(shù)器的輸入來自T0（）或T1（）端的外部脈沖。MM0位：工作模式選擇位。2位可形成4中編碼，對應(yīng)4種工作模式，見下表： MM0工作模式M1 M0功 能 描 述00方式0：13位定時器/計(jì)數(shù)器01方式1：16位定時器/計(jì)數(shù)器10方式2：具有自動重裝初值的8位定時器/計(jì)數(shù)器11方式3：定時/計(jì)數(shù)器0分為兩個8位定時/計(jì)數(shù)器，定時/計(jì)數(shù)器1在此方式無實(shí)用意義④控制寄存器TCONTCON用來控制T0和T1的啟、停，并給出相應(yīng)的控制狀態(tài)，高4位用于控制定時器0、1的運(yùn)行；低4位用于控制外部中斷。格式如下：TF1 TR1 TF0 TR0 IE1IT1IE0 IT0TF1：定時器1溢出標(biāo)志。當(dāng)定時器1溢出時，由硬件置1。使用查詢方式時，此位做狀態(tài)位供查詢，查詢有效后需由軟件清零；使用中斷方式時，此位做中斷申請標(biāo)志，進(jìn)入中斷服務(wù)后被硬件自動清零。TR1位：定時器1運(yùn)行控制位。該位靠軟件置位或清零，置位時，定時/計(jì)數(shù)器接通工作，清零時，停止工作。TF0位：定時器溢出標(biāo)志位，其功能和操作情況類同于TF1。TR0位：定時器0運(yùn)行控制位，其功能和操作類同于TR1。IE位：外部中斷請求標(biāo)志位。當(dāng)CPU采樣到INT0非（或INT1非）端出現(xiàn)有效中斷請求時，IE0（或IE1）由硬件置1，中斷響應(yīng)完成后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時，再由硬件自動清零。IT位：外部中斷請求出發(fā)方式位。IT0（IT1）=1為脈沖觸發(fā)方式，后負(fù)跳有效。IT0（IT1）=0為電平觸發(fā)方式，低電平有效。89C51單片機(jī)的定時/計(jì)數(shù)器是可編程的，因此，在進(jìn)行定時或計(jì)數(shù)之前也要用程序進(jìn)行初始化。初始化一般應(yīng)包括以下幾個步驟：，以確定定時器的工作模式；，直接將初值寫入寄存器的TH0，TL0或TH1，TL1；，對寄存器IE置初值，開放定時器中斷；，啟動定時/計(jì)數(shù)器，置位以后，定時/計(jì)數(shù)器即按規(guī)定的工作模式和初值進(jìn)行計(jì)數(shù)或開始定時。在初始化過程中，要置入定時/計(jì)數(shù)器的初值，這時要做一些計(jì)算。由于計(jì)數(shù)器是加法計(jì)數(shù)，并在溢出時申請中斷，因此不能直接輸入所需的計(jì)數(shù)值，而是要從計(jì)數(shù)最大值倒退回去一個計(jì)數(shù)值才是應(yīng)置入的初值。設(shè)計(jì)數(shù)器的最大值為M（在不同的工作模式中，M可以為8192，65536，256），則置入的初值可以這樣來計(jì)算。計(jì)數(shù)方式時 X=M—記數(shù)值定時方式時 （M—X）T=定時值所以 X=M—定時值/T式中，T為計(jì)數(shù)周期，是單片機(jī)的機(jī)器周期。6. T0和T1的4種工作方式方式0：13位定時/計(jì)數(shù)器，TL1（或TL0）的低5位和TH1（或TH0）的8位構(gòu)成，TL中的高3位棄之未用。當(dāng)TL的低5位記數(shù)溢出時，向TH進(jìn)位，而全部13位計(jì)數(shù)器溢出時使計(jì)數(shù)器回零，并使溢出標(biāo)志TF置1，向CPU發(fā)出中斷請求。方式1：16位定時/計(jì)數(shù)器，其邏輯電路和工作情況與方式0幾乎完全相同，唯一的差別就是方式1中TL的高3位也參與了計(jì)數(shù)。方式2：把TL配置成一個可以自動重裝載的8位定時/計(jì)數(shù)器方式3：僅對T0有意義，將16位定時/計(jì)數(shù)器分成兩個互相獨(dú)立的8位定時/計(jì)數(shù)器TL和TH，7. CPU時鐘電路 時鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時鐘信號。時鐘信號可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。①內(nèi)部時鐘方式 89C51單片機(jī)有一個高增益反向放大器，用于構(gòu)成振蕩器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。在XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷振蕩器，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘發(fā)生器，見下圖，外接晶振時，CC2值通常選擇為30pF左右；外接陶瓷振蕩器時，CC2約為47pF。CC2對頻率有微調(diào)作用，—12MHz。為了減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠的工作，諧振器和電容應(yīng)盡可能安裝的與單片機(jī)芯片靠近。內(nèi)部時鐘發(fā)生器實(shí)質(zhì)上是一個二分頻的觸發(fā)器，其輸出信號是單片機(jī)工作所需的時鐘信號。②外部時鐘方式 外部時鐘方式是采用外部振蕩器，外部振蕩信號由XTAL2端接入后直接送至內(nèi)部時鐘發(fā)生器。輸入端XTAL1應(yīng)接地，由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故建議外接一個上拉電阻。 一般情況下，單片機(jī)時鐘輸入均采用內(nèi)部時鐘方式，外接一個震蕩電路，本系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式，晶振采用12MHz。8. 復(fù)位電路①復(fù)位狀態(tài) 計(jì)算機(jī)在啟動時，系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。在復(fù)位狀態(tài)，CPU和系統(tǒng)都處于一個確定的初始狀態(tài)或成為原始狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，所有的專用寄存器都賦予默認(rèn)值。其復(fù)位狀態(tài)見下表。 計(jì)算機(jī)復(fù)位狀態(tài)表專用寄存器復(fù)位狀態(tài)專用寄存器復(fù)位狀態(tài)PCACCBPSWSPDPTRP0—P3IPIE0000H00H00H00H07H0000HFFHXXX0 0000B0XX0 0000BTMODTCONTH0TL0TH1TL1SCONSBUFPCON00H00H00H00H00H00H00HXXXX XXXXB0XXX 0000B ②復(fù)位電路 單片機(jī)復(fù)位電路包括片內(nèi)、片外兩部分，片外復(fù)位電路通過引腳加到內(nèi)部復(fù)位電路上，內(nèi)部復(fù)位電路在每個機(jī)器周期S5P2對片外信號采樣一次，當(dāng)RST引腳上出現(xiàn)連續(xù)兩個機(jī)器周期的高電平時，單片機(jī)就完成一次復(fù)位。外部復(fù)位電路就是為內(nèi)部復(fù)位電路提供兩個機(jī)器周期以上的高電平而設(shè)計(jì)的，AT89C2051通常采用上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。上電復(fù)位電路在通電瞬間，在RC電路充電過程中，RST端出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機(jī)復(fù)位。按鍵手動復(fù)位又分為按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位，按鍵電平復(fù)位是將復(fù)位端通過電阻與Vcc相連，按鍵脈沖復(fù)位是利用RC微分電路產(chǎn)生正脈沖來達(dá)到復(fù)位的目的。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時采用的是上電復(fù)位方式。 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器 D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的介紹D/ A轉(zhuǎn)換器DAC0832的主要性能指標(biāo)分辨率 通常將輸入數(shù)字量的最低有效位LSB變化1時所引起的輸入電壓的變化△V稱為分辨率，即△V=Vm/2,式中，Vm為輸出電壓的滿度值；n為D/A轉(zhuǎn)換器的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)[20]。建立時間 當(dāng)DAC輸入數(shù)字量發(fā)生變換時，輸出模擬電壓也隨之改變，但輸出電壓變化到穩(wěn)定值時相對于輸入數(shù)字量的變化有一段延遲時間，這段延遲時間就稱為建立時間，用ts表示。建立時間越短，DAC的轉(zhuǎn)換速度越塊。通常用轉(zhuǎn)換時間來反映建立時間，如DAC0832的轉(zhuǎn)換速度為100ns,。轉(zhuǎn)換誤差 轉(zhuǎn)換誤差可以用絕對誤差△或相對誤差r來表示。絕對誤差△是指DAC的輸入端加有固定的數(shù)字代碼時，實(shí)際測得模擬輸出值理論值之間的差。相對誤差r是指絕對誤差△與滿度值之比，常用百分?jǐn)?shù)表示。電源抑制比 DAC的輸出電壓的變化量與相對應(yīng)的電源電壓變化量之比定義為電源抑制比。要求電源電壓發(fā)生變化時，對輸出電壓的影響越小越好。 DAC0832的引腳符號 引腳 功能 符號 引腳 功能D0~7 7~4,16~13 數(shù)據(jù)輸入線ILE 19 數(shù)據(jù)允許信號,高電平有效 1 輸入寄存器選擇信號,低電平有效 2 輸入寄存器寫選通信號,低電平有效 18 DAC 寄存器寫選通信號, 低電平有效 17 數(shù)據(jù)傳送信號, 低電平有效VCC 20 電源輸入線IOUT1,IOUT2 11,12 電流輸出線AGND 3 模擬信號地DGND 10 數(shù)字地RFB 9 反饋信號輸入線VREF 8 基準(zhǔn)電源輸入線2. DAC0832的引腳介紹DAC0832有20個引腳：ID7~ID0是8位數(shù)據(jù)輸入端；ILE是輸入數(shù)據(jù)允許鎖存信號，CS與WR是第一級緩沖器選通信號，這三個信號決定了LE1的電平，LE1位為高電平時，鎖存器的輸出隨輸入變化，LE1的負(fù)跳變使數(shù)據(jù)鎖存進(jìn)鎖存器，LE1為低點(diǎn)電平時，鎖存器的輸出不在隨輸入端數(shù)據(jù)變化；XFER與WR2是第二級緩沖器選通信號，它們決定了LE2的電平，LE2在不同電平時對鎖存器的控制作用與LE2一致；VREF是基準(zhǔn)電壓源輸入端；IOUTIOUT2分別是電流輸出端1和電流輸出端2；RFB是反饋信號輸入端；AGND與DGND是模擬地與數(shù)字地，兩者分開是一項(xiàng)常用的抗干擾措施。DAC0832的兩級緩沖器都是8位鎖存器，它具有二級鎖存控制功能，當(dāng)多片同用時可實(shí)現(xiàn)多參數(shù)的同時輸出：此時每片DAC0832承擔(dān)一種參數(shù)的D/A轉(zhuǎn)換，各片第一級緩沖器的打開是有先后的，但各片的XFER與WR2信號如分別互連在一起，則多片DAC0832開始D/A轉(zhuǎn)換和有模擬量輸出的時間將基本一。 A/D轉(zhuǎn)換器AD574介紹1. AD574 的特點(diǎn)及功能AD574 是AD 公司生產(chǎn)的12 位逐次逼近型ADC , 它的轉(zhuǎn)換速度為25μs , 轉(zhuǎn)換精度為0. 05 % , 可廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中[21]。由于AD574 芯片內(nèi)有三態(tài)輸出緩沖電路, 因而可直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連, 而無須附加邏輯接口電路。另外, 由于AD574 與CMOS 和TTL 兼容, 因而可構(gòu)成簡單的數(shù)據(jù)采集最小系統(tǒng)。本文細(xì)講述了AD