【文章內(nèi)容簡介】 在單片機產(chǎn)品中，最簡單的按鍵復位電路是由電容和電阻構(gòu)成的，如果系統(tǒng)擴展存在需要和微處理器同時復位的其他接口芯片，這種簡單的阻容復位電路往往不能滿足整體復位的要求。DS1232 提供了可直接連接復位按鍵的輸入端 PBRST（第 1 腳） ，在該引腳上輸入低電平信號，將在 RST 和 端輸出至少 250ms 的復位信號。RST看門狗定時器在 DS1232 內(nèi)部集成有看門狗定時器，當 DS1232 的 ST 端在設(shè)置的周期時間內(nèi)沒有有效信號到來時，DS1232 的 RST 和 端將產(chǎn)生復位信號以強迫微處理器復位。這一功能對于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機是非常有效的?？撮T狗定時器的定時時間由 DS1232 的 TD 引腳確定，詳見下表 。表 看門狗定時器定時時間設(shè)置（單位：ms）定 時 時 間 TD 引腳連接至 最小值 典型值 最大值RST5ST7RST6Vcc8PBRST 1TD 2TOL 3GND 4SWPB10KVCCDS1232 地（GND） 100 250 浮 空 250 600 1000 電源（V CC） 500 1200 2022看門狗定時器的周期輸入信號 ST 可以從微處理器的地址信號、數(shù)據(jù)信號或控制信號中獲得，不論哪種信號都必須能夠周期性的訪問 DS1232，對于 MCS51 系列單片機，推薦使用 ALE 信號。 [2][26]本設(shè)計中的連線如圖 34 所示：圖中 RST 接 89C51 的RST 口，ST 接 89C51 的 ALE 口.圖 34 DS1232 與單片機的典型接口電路 AT89C51 單片機的系統(tǒng)擴展系統(tǒng)擴展是指單片機內(nèi)部各功能部件不能滿足應用系統(tǒng)要求時，在片外連接相應的外圍芯片以滿足應用系統(tǒng)要求，它包括程序存儲器（ROM）擴展、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）擴展、I/O 擴展、定時/計數(shù)器擴展、中斷系統(tǒng)擴展以及其它特殊功能擴展。本系統(tǒng)進行了程序存儲器 2764 及數(shù)據(jù)存儲器 6264 的擴展。 程序存儲器的擴展 [4]單片機都是通過片外引腳進行系統(tǒng)擴展的，所有的外部芯片都通過地址總線控制總線數(shù)據(jù)總線進行擴展： 本設(shè)計采用 2764（8K*8）作為外擴程序存儲器芯片。其引腳圖和硬件連接如圖 35 所示。89C51 的 P0口經(jīng)地址鎖存器 74LS373 與 2764 的 A0～A 7相連，P 2口的低 5 位P2。0 ～P 2。4 接 2764 的 A8～A 12， 與 相連，2764 的片選 信號來自與 89C51PSENO的 P2。7 ，當 P2。7 =0 時，2764 的片選信號有效。2764 共有 13 根地址線，分別與地址總線 A0～A 12相連，因此，2764 所占地址空間為 0000H～1FFFH。A010 A19A28 A37A46 A55A64 A73A825 A924A1021 A1123A122CE20 OE22PGM27 VPP1D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 19U?2764. ...A0～A12 地址線 CE 片選線 OE 輸出允許端 PGM 編程控制信號（a）2764 引腳圖EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P 30TXD 11RXD 10U?89C51A010 A19A28 A37A46 A55A64 A73A825 A924A1021 A123A122CE20 OE22PGM27 VPP1D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 19U?2764D03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1 LE11U?74LS373VC+5V.. (b)2764 與 89C51 的接口電路圖 35 2764 的引腳圖和與 AT89C51 的硬件連接圖 數(shù)據(jù)存儲器的擴展設(shè)計 [4]數(shù)據(jù)存儲器的擴展設(shè)計 6264 是 8K8 位的靜態(tài)隨機存儲器芯片，它是采用 CMOS 工藝制作，由單+5v 供電，額定功率 200mW，典型存取時間為 200ms，為 28 引腳雙列直插式封裝， [4][8]其A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 196264管腳如圖 38 所示：圖 36 6264 引腳圖6264 的操作方式如表 所示：表 6264 操作方式OE CE WE 方式 D0~D7H X X 未選中 高阻L L H 讀 DOUTL H L 寫 DOUTL L L 寫 DOUT6264 與 89C51 的硬件連接如圖 37 所示。A010 A19A28 A37A46 A55A64 A73A825 A924A1021 A1123A122CS120 CS226 WE27OE22D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 196264EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10D03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1 LE11圖 37 626 與 AT89C51 的接口電路圖第四章 人機通道配置及接口 鍵盤結(jié)構(gòu)與接口本設(shè)計采用行列式鍵盤結(jié)構(gòu)，采用行列式鍵盤是用 I/O 口線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行、列的交點上。因此，在按鍵數(shù)量較多時，可以節(jié)省 I/O 口線。 [2][14]本設(shè)計的行列式鍵盤接口采用 8155 芯片，其原理將在 節(jié)中進行講述。 顯示器與顯示電路LED 顯示器在單片機應用系統(tǒng)中通常使用的是七段 LED。LED 顯示器有靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示兩種方式。在多位 LED 顯示時，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個 8 位 I/O 口控制，而共陰極點或共陽極點分別由相應的 I/O 口線控制。本設(shè)計便采用了動態(tài)顯示方式。圖 41 就是一個 8 位 LED 動態(tài)顯示器電路。八位 LED 動態(tài)顯示電路只需要兩個 8 位 I/O 口。其中一個控制段選擇，另一個控制位選。所有位的段選碼皆由一個 I/O 控制，因此，在每個瞬間，八位 LED 只可能顯示相同的字符。要想每位顯示不同字符，必須采用掃描顯示方式。即在每一瞬間只使某一位顯示相應字符。在此瞬間，段選控制 I/O 口輸出相應字符段選碼，位選控制 I/O 在該顯示送入選通電平。如此輪流，使每位顯示該位應顯字符，并保持延時一段時間，以造成視覺暫留效果。 [12]圖 41 LED 動態(tài)顯示器電路 8155 的原理介紹 8155 的引腳及功能介紹8155 包括 256 個字節(jié)的 RAM 存儲器，最快存儲時間 400ns，二個可編程的 14 位定時器/計數(shù)器，6 位并行口可采用“應管式信息交換”的工作方式。其帶有內(nèi)部地址鎖存器和多路轉(zhuǎn)換的地址/數(shù)據(jù)總線。因而可直接與 MCS—51 系列單片機直接連接。AD012 PA0 21AD113 PA1 22AD214 PA2 23AD315 PA3 24AD416 PA4 25AD517 PA5 26AD618 PA6 27AD719 PA7 28PB0 29CE8PB1 30RD9PB2 31WR10PB3 32IO/M7PB4 33ALE11PB5 34PB6 35PB7 36TMROUT6PC0 37PC1 38TMRIN3PC2 39PC3 1PC4 2RESET4PC5 5圖 42 8155 芯片引腳圖RESET：復位信號線，高電平有效，在給輸入端加一脈沖寬度為 600ns 的高電平信號就可使 8155 可靠復位，復位是，三個輸入/輸出口預置為輸入方式。CE 片選線，8155 為低電平有效，末尾 8155 加上一個低電平時，芯片被選中，與單片機交換信息。AD0～AD 7：三態(tài)地址/數(shù)據(jù)總線，在 ALE 的下降沿把 8 位地址鎖存于內(nèi)部地址鎖存器地址可供 RAM 或輸入/輸出用，由 IO/M 信號的級性而定，8 位數(shù)據(jù)的流向取決于 RD 或 WR 信號的狀態(tài)。ALE：地址鎖存器啟用信號線。高電平有效，其下降沿把 AD0～AD 7上的地址，片選信號，IO/M 信號鎖存起來。IO/M：IO 和 RAM 選擇信號線，高電平選擇輸入/輸出，該線低電平選擇存儲器。RD：讀信號線，低電平有效，當片選信號與 RD 信號有效時，開啟 AD0～AD 7緩沖器，如果 IO/M 為低電平，則 RAM 的內(nèi)容讀主 AD0～AD 7，如果 IO/M 為高電平，則選中的輸入/輸出口的內(nèi)容讀到 AD0～AD 7。WR：寫信號線，低電平有效，當片選信號和 WR 信號有效是，AD 0～AD 7上的數(shù)據(jù)將根據(jù) IO/M 的級性寫入 RAM 或 IO/M 口。 DA0～DA 7：輸入/輸出口 A 的信號線，通用 8 位輸出/輸入口，其方向通過對命令/狀態(tài)寄存器的編程來選擇。PCO～PC 5：端口 C 的輸入/輸出線，6 位刊物編程輸入/輸出口，也可用作 A 口和B 口的控制信號線。通過對命令/狀態(tài)寄存器編程來選擇。TIN：定時/計數(shù)器輸出信號線，輸出信號為方波還是脈沖則由定時器/計數(shù)器工作方式而定。VCC：電源線，接+5V 電源VSS：接地線，接到公用地線上。 [22] 8155 的 RAM 和 I/O 口地址編碼8155 在單片機應用系統(tǒng)中是按外部數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址的，16 位地址數(shù)據(jù)，高8 位由片選 CE 提供。低 8 位地址為片內(nèi)地址，當 IO/M=0 時，單片機對 8155RAM 讀/寫。RAM 低 8 位編址為 00H～FFH。當 IO/M=1 時，單片機 8155 中的 I/O 口進行讀/寫時，8155 的內(nèi)部 I/O 口及定時器的低 8 位地址 [20]如表 所示。表 8155 的低 8 位地址 8155 的工作方式與基本操作8155 可作為 I/O 口，在各種類型使用下的基本操作分述如下：作片外 256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器在這種工作狀態(tài)使用時將 8155 的 IO/M 的引腳置低電平，這是 8155 只能作片外數(shù)據(jù)存儲器 RAM 使用，其地址高 8 位由片選線決定，低 8 位為 00H～FFH，與應用系統(tǒng)中其他數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址，使用片外數(shù)據(jù)存儲器相同的讀/寫指令 MOVX。作為擴展 I/O 口使用8155 作擴展 I/O 口使用時，IO/M 引腳必須置高電平知識 PAPBPC 口的口地址的低 8 位分別為 01H，02H，03H。 8155 的 I/O 口工作方式選擇是通過 8155 內(nèi)部命令寄存器設(shè)定命令控制字來實現(xiàn)的，命令寄存器的低 8 位地址為 00H。（1） I/O 口的方式選擇8155 的 A 口，B 口可工作于基本 I/O 方式或選通方式，C 口可作為輸入輸出口線，也可作為 A 口，B 口選通當時。工作時的狀態(tài)控制型號線。I/O 口工作方式的選擇完全依靠對 8