【文章內(nèi)容簡介】 7）CNTL/STB：控制/選通輸入線，高電平有效。鍵盤方式時，鍵盤數(shù)據(jù)最高位（D7）的信號輸入到該引腳，以擴充鍵功能；選通方式時，當(dāng)該引腳信號上升沿到時，把RL0～RL7的數(shù)據(jù)存入FIFO RAM中。（8）OUTA0～OUTA3：通常作為顯示信號的高4位輸出線。（9）OUTB0～OUTB3：通常作為顯示信號的低4位輸出線。（10）：顯示熄滅輸出線，低電平有效。當(dāng)＝0時將顯示全熄滅。 8279的工作方式及命令字格式一、8279的工作方式8279有三種工作方式：鍵盤方式、顯示方式和傳感器方式。1）鍵盤工作方式8279在鍵盤方式工作時可設(shè)置為雙鍵互鎖方式和N鍵巡回方式。雙鍵互鎖方式：若有兩個或多個鍵同時按下時，不管按鍵先后順序如何，只能識別最后一個被釋放的鍵，并把該鍵值送入FIFO RAM中。N鍵巡回方式：一次按下任意個鍵均可被識別，以按鍵被掃描順序把鍵值存入FIFO RAM中。2）顯示方式8279的顯示方式又可分為左端入口和右端入口方式。顯示數(shù)據(jù)只要寫入顯示RAM則可由顯示器顯示出來，因此顯示數(shù)據(jù)寫入RAM的順序，決定了顯示的次序。左端入口方式即顯示位置從顯示器最左端1位（最高位）開始，以后顯示的字符逐個向右順序排列。右端入口方式即顯示位置從顯示器最右端1位（最低位）開始，以后顯示的字符逐個向左順序排列。3）傳感器方式傳感器方式是把傳感器的開關(guān)狀態(tài)送入傳感器RAM中。當(dāng)CPU對傳感器矩陣掃描時，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器狀態(tài)發(fā)生變化就發(fā)出中斷請求（IRQ置“1”），中斷響應(yīng)后轉(zhuǎn)入中斷處理程序。二、8279的命令字及其格式8279的各種工作方式都要通過對命令寄存器的設(shè)置來實現(xiàn)。8279共有8種命令，通過這些命令設(shè)置工作寄存器，來選擇各種工作方式。命令寄存器共8位，其格式如下：D7 D6 D5D4 D3 D2 D1 D0 命令特征位（3位） 有關(guān)命令內(nèi)容（5位）8279的一條命令由兩大部分組成，一部分為命令特征，代表某一類命令，由命令寄存器高3位D7～D5決定。D7～D5三位的狀態(tài)可組合出8種形式，分別對應(yīng)8種命令，故稱為命令特征位。另一部分為命令的具體內(nèi)容，由D4～D0決定。每一種特征所代表的命令如表14所示。表14: 8279命令特征表D7 D6 D5代表的命令種類0 0 0鍵盤/顯示命令0 0 1時鐘編程命令0 1 0讀FIFO/傳感器RAM命令0 1 1讀顯示器RAM命令1 0 0寫顯示命令1 0 1顯示禁止/熄滅命令1 1 0消除命令1 1 1結(jié)束中斷/出錯方式設(shè)置命令下面詳細(xì)說明各種命令中，D4～D0各位的設(shè)置方法，以便確定各種命令字。1）鍵盤/顯示命令特征位D7～D5＝000D4，D3兩位用來設(shè)定4種顯示方式，D2～D0三位用以設(shè)定8種鍵盤/顯示掃描方式，分別如表15和表16所示。由于顯示是硬件掃描顯示，因此顯示方式種規(guī)定了掃描顯示的位數(shù)（8位、16位）和第1個顯示的字符位置（最左端或最右端）。表15: 顯示方式D4 D3顯示方式0 08個字符顯示，左端入口方式0 116個字符顯示，左端入口方式1 08個字符顯示，右端入口方式1 116個字符顯示，右端入口方式表16: 鍵盤/顯示掃描方式D2 D1 D0鍵盤/顯示掃描方式0 0 0編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定0 0 1譯碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定0 1 0編碼掃描鍵盤，N鍵輪回0 1 1譯碼掃描鍵盤，N鍵輪回1 0 0編碼掃描傳感器矩陣1 0 1譯碼掃描傳感器矩陣1 1 0選通輸入，編碼顯示掃描1 1 1選通輸入，譯碼顯示掃描表16中所謂編碼掃描指掃描代碼直接由掃描線SL0～SL3輸出，每次只有1位是低電平（4選1）。所謂譯碼掃描，掃描代碼經(jīng)SL0～SL3外接譯碼器輸出。由于鍵盤最大88＝64個鍵，由SL0～SL2接3～8譯碼器，譯碼器的8位輸出作為鍵盤掃描輸出線（列線），RL0～RL7為輸入線（行線）。8279最多驅(qū)動16位顯示器，故可由SL0～SL3接一個4～16譯碼器，譯碼器16位輸出為顯示掃描輸出線（16選1），決定第幾位顯示。顯示字段碼由OUTA0～OUTA3和OUTB0～OUTB3輸出。以上表1表1表16三個表相互組合可得到各種鍵盤/顯示命令。2）時鐘編程命令一般單片機的ALE端接8279的CLK端，但ALE端輸出的脈沖是主機頻率的1/6,而8279工作只需100kHz的時鐘脈沖，利用分頻系數(shù)可把CLK端輸入脈沖再分頻以達到產(chǎn)生100kHz脈沖之目的。分頻系數(shù)是由時鐘編程命令輸入。由表14可見時鐘編程命令特征位D7～D5＝001。D4～D0用來設(shè)定分頻系數(shù)。3）讀FIFO/傳感器RAM命令特征位D7～D5＝010。D2～D0為8279中FIFO及傳感器RAM的首地址。D3無用。D4控制RAM地址自動加1位：D4＝1時CPU讀完一個數(shù)據(jù)，RAM地址自動加1，準(zhǔn)備讀下一個單元數(shù)據(jù)；D4＝0時CPU讀完一個數(shù)據(jù)后，地址不變。4）讀顯示RAM命令此命令用來讀顯示器RAM，其格式如下：特征位D7～D5＝011。D4＝1RAM地址自動加1，D4＝0不加1。D3～D0為顯示RAM中的地址。5）寫顯示RAM命令特征位D7～D5＝100。D4是地址自動加1控制，D4＝1地址自動加1，D4＝0地址不加1。D3～D0是欲寫入的RAM地址，若連續(xù)寫入則表示RAM首地址。命令格式同讀顯示RAM。6）顯示器禁止寫入/熄滅命令特征位D7～D5＝101。D4為無用位，可設(shè)為“1”或“0”。D3為禁止A組顯示RAM寫入，D3＝1禁止。D2為禁止B組顯示RAM寫入，D2＝1禁止。D1為A組顯示熄滅控制，D1＝1時熄滅，D1＝0恢復(fù)顯示。D0為B組顯示熄滅控制，D0＝1時熄滅，D0＝0恢復(fù)顯示。利用該命令可以控制A、B兩組顯示器，哪組繼續(xù)顯示，哪組被熄滅。7）清除命令此命令用以清除顯示RAM和FIFO中的內(nèi)容。特征位D7～D5＝110。D0為總清除特征位，D0＝1把顯示RAM和FIFO全可清除。D1=1清除FIFO狀態(tài)，使中斷輸出線復(fù)位，傳感器RAM的讀出地址清0。D4～D2設(shè)定清除顯示RAM的方式，如表17所示。表17: 清除顯示RAM方式D4D3 D2消除方式10 將全部顯示RAM清為01 0將顯示RAM置為20H（A組＝0010 B組＝0000）1 1將顯示RAM置為FFH0D0＝0 不清除D1＝1 仍按上述方式清除8）結(jié)束中斷/出錯方式設(shè)置命令特征位D7～D5＝111。D4＝1時（其D3～D0位任意）有兩種不同作用。（1）在傳感器方式，用此命令結(jié)束傳感器RAM的中斷請求。因為在傳感器工作方式時，每當(dāng)傳感器狀態(tài)發(fā)生變化，掃描電路自動將傳感器狀態(tài)寫入傳感器RAM，同時發(fā)出中斷申請即將IRQ置高電平，并禁止再寫入傳感器RAM。中斷響應(yīng)后，從傳感器RAM讀走數(shù)據(jù)進行中斷處理，但中斷標(biāo)志IRQ的撤除分兩種情況。若讀RAM地址自動加1標(biāo)志位為“0”，中斷響應(yīng)后IRQ自動變低，撤銷中斷申請；若讀RAM地址自動加1標(biāo)志位為“1”，中斷響應(yīng)后IRQ不能自動變低，必須通過結(jié)束中斷命令來撤銷中斷請求。（2）在設(shè)定為鍵盤掃描N鍵輪回方式時作為特定錯誤方式設(shè)置命令。在鍵盤掃描N鍵輪回工作方式，又給8279寫入結(jié)束中斷/錯誤方式命令，則8279將以一種特定的錯誤方式工作，即在8279消顫周期內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)多個按鍵同時按下，則將FIFO狀態(tài)字中錯誤特征位置“1”，并發(fā)出中斷請求阻止寫入FIFO RAM。根據(jù)上述8種命令可以確定8279的工作方式。在8279初始化時把各種命令送入命令地址口，根據(jù)其特征位可以把命令存入相應(yīng)的命令寄存器，執(zhí)行程序時8279能自動尋址相應(yīng)的命令寄存器。三、8279的狀態(tài)字及其格式狀態(tài)字顯示出8279的工作狀態(tài)。狀態(tài)字和8種命令字共用1個地址口。當(dāng)A0＝1時，從8279命令/狀態(tài)口地址讀出的是狀態(tài)字。狀態(tài)字格式如表18所示：表18 狀態(tài)字格式D7D7＝1表示顯示無效，此時不能對顯示RAM寫入D6D6＝1表示至少有1個鍵閉合；在特殊錯誤方式時有多鍵同時按下錯誤D5D5＝1表示FIFORAM已滿，再輸入1個字則溢出D4D4＝1表示FIFO中已空，無數(shù)據(jù)可讀D3D3＝1表示FIFORAM中數(shù)據(jù)已滿D2～D0FIFO RAM中數(shù)據(jù)個數(shù)狀態(tài)字主要用于鍵盤和選通工作方式，以指示FIFORAM中的字符數(shù)及有無錯誤發(fā)生。四、8279數(shù)據(jù)輸入輸出格式對8279輸入/輸出數(shù)據(jù)不僅要先確定數(shù)據(jù)地址口，而且數(shù)據(jù)存放也要按一定格式，其格式在鍵盤和傳感器方式有所不同。1） 鍵盤掃描方式數(shù)據(jù)輸入格式鍵盤的行號、列號及控制鍵位置如表19所示：表19: 鍵盤的行號、列號及控制鍵位置D7控制鍵CNTL狀態(tài)D6控制鍵SHIFT狀態(tài)D5～D3被按鍵所在列號（由SL0～SL2狀態(tài)確定）D2～D0被按鍵所在行號（由RL0～RL7狀態(tài)確定）2） 傳感器方式及選通方式數(shù)據(jù)輸入格式此種方式8位輸入數(shù)據(jù)為RL0～RL7的狀態(tài)。格式如表110所示：表110: 傳感器方式及選通方式數(shù)據(jù)輸入格式D7D6D5D4D3D2D1D0RL7RL6RL5RL4RL3RL2RL1RL0五、8279內(nèi)部譯碼和外部譯碼方式8279的內(nèi)、外譯碼由鍵盤/顯示命令字的最低位D0選擇決定。D0＝1選擇內(nèi)部譯碼，也稱為編碼方式，該方式SL0～SL3每時刻只能有一位為低電平。8279只能接4位顯示器和48矩陣式鍵盤。D0＝0選擇外部譯碼方式，SL0～SL3為計數(shù)分頻式波形輸出，顯示方式可外接4～16譯碼器驅(qū)動16位顯示器。鍵盤方式按3～8譯碼器，構(gòu)成88矩陣式鍵盤。第二篇 軟件系統(tǒng)的設(shè)計硬件電路和軟件程序是組成一個系統(tǒng)不可缺少的兩部分，二者的正確與否將直接影響整個程序的可實現(xiàn)性。在上一章中已經(jīng)將整個系統(tǒng)的硬件部分作了介紹，在這一章中將就系統(tǒng)的軟件部分加以分析說明1. MCS51單片機匯編語言由于本系統(tǒng)所需要完成的軟件程序不是很大，并且數(shù)據(jù)的計算也不是很繁瑣，因此本系統(tǒng)軟件將采用匯編語言進行設(shè)計。 2. 主程序的設(shè)計分析本設(shè)計，可知其軟件所要完成的功能是：對V/F轉(zhuǎn)換后的頻率信號進行采樣，并通過計算比較選擇適當(dāng)?shù)牧砍蹋缓笤俅芜M行采樣，通過F/V轉(zhuǎn)換使其轉(zhuǎn)換為最初模擬信號的值，最后顯示，以后將再次進行采樣比較重復(fù)上述操作。 圖21 主程序流程圖:由上述分析可知，主程序的功能應(yīng)為選擇量程并進行量程的處理。本設(shè)計的主程序流程圖如圖21所示。本設(shè)計中通過10ms的采樣值進行量程比較，由于本設(shè)計中采用的V/F轉(zhuǎn)換為0～10KHZ，所以10ms對應(yīng)的最大采樣值應(yīng)為100HZ。設(shè)計中單片機引腳與量程選擇以及電壓范圍的關(guān)系見表21。從表21中可以看出，每一量程下限對應(yīng)的頻率均應(yīng)為10HZ，在系統(tǒng)的設(shè)計中，為了使量程轉(zhuǎn)換的臨界值得以測量準(zhǔn)確，可選擇下限頻率為9HZ。表21: 量程與控制引腳的電平關(guān)系量程輸入電壓范圍 1/10050～500V1 1 1 1 1/105～50V1 0 1 1 1～5V0 0 1 110～0 0 1 0100～0 0 0 0另外，在主程序的設(shè)計中還應(yīng)注意在進行量程選擇時，必須將系統(tǒng)置于最大量程，因為這樣可以防止所測信號在系統(tǒng)要求范圍內(nèi)的超量程測量。從表21中可以看出本設(shè)計中所測量的電壓范圍是：～500V。對于超出500V，系統(tǒng)將做超量程處理。3. 子程序的設(shè)計由系統(tǒng)的主程序流程圖可以看出，系統(tǒng)子程序的設(shè)計即為對采樣程序的設(shè)計和量程處理程序的設(shè)計以及超量程處理程序的設(shè)計。系統(tǒng)采樣的實現(xiàn)為：T1口進行定時，T0口進行計數(shù)，在T1定時器開始工作的同時計數(shù)器T0開始計數(shù)，T1定時時間到，則T0停止計數(shù)，最終的采樣值就應(yīng)為T0的計數(shù)值。系統(tǒng)采樣的流程圖見圖22。在采樣程序的設(shè)計中要注意系統(tǒng)的采樣時間。由于采樣值僅作為量程比較的數(shù)據(jù)，故采樣時間可以選擇小一些，這樣既可以節(jié)省整個程序的執(zhí)行時間，也可以使后續(xù)的量程比較計算部分簡單些。但是采樣時間也不能選擇太小，如果選擇太小顯然采樣誤差就會很大。在本系統(tǒng)中選擇采樣時間為10ms。10ms采樣最大采樣值應(yīng)為100HZ,顯然在量程比較部分計算就比較簡單。圖22 10ms采樣流程圖 圖23 量程處理程序 量程處理