【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)?！?P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的準(zhǔn)雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入“1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 除了作為普通 I/O 口，8還有第二功能如下表：表 31 端口引腳圖 P3 口 同 時(shí) 為 閃 爍 編 程 和 編 程 校 驗(yàn) 接 收 一 些 控 制 信 號(hào) 。　 I/O 口 作 為 輸 入 口 時(shí) 有 兩 種 工 作 方 式 ， 即 所 謂 的 讀 端 口 與 讀 引 腳 。 讀 端 口 時(shí) 實(shí) 際 上并 不 從 外 部 讀 入 數(shù) 據(jù) ， 而 是 把 端 口 鎖 存 器 的 內(nèi) 容 讀 入 到 內(nèi) 部 總 線 ， 經(jīng) 過(guò) 某 種 運(yùn) 算 或 變 換后 再 寫 回 到 端 口 鎖 存 器 。 只 有 讀 端 口 時(shí) 才 真 正 地 把 外 部 的 數(shù) 據(jù) 讀 入 到 內(nèi) 部 總 線 。89C51的 P0、 P P P3口 作 為 輸 入 時(shí) 都 是 準(zhǔn) 雙 向 口 。 除 了 P1口 外 P0、 P P3口 都還 有 其 他 的 功 能 。※ RST： 復(fù) 位 輸 入 。 當(dāng) 振 蕩 器 工 作 時(shí) ， 要 保 持 RST 腳 兩 個(gè) 機(jī) 器 周 期 的 高 電 平 時(shí) 間 ?！? ALE/PROG： 當(dāng) 訪 問(wèn) 外 部 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， 地 址 鎖 存 允 許 的 輸 出 電 平 用 于 鎖 存 地 址 的低 位 字 節(jié) 。 在 FLASH 編 程 期 間 ， 此 引 腳 用 于 輸 入 編 程 脈 沖 。 在 平 時(shí) ， ALE 端 以 不 變的 頻 率 和 周 期 輸 出 正 脈 沖 信 號(hào) ， 此 頻 率 為 振 蕩 器 頻 率 的 1/6。 因 此 它 可 用 作 對(duì) 外 部 輸出 的 脈 沖 或 用 于 定 時(shí) 。 然 而 要 注 意 的 是 ： 每 當(dāng) 用 作 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， 將 跳 過(guò) 一 個(gè)ALE 脈 沖 。 如 想 禁 止 ALE 的 輸 出 可 在 SFR8EH 地 址 上 置 0。 此 時(shí) ， ALE 只 有 在 執(zhí) 行MOVX， MOVC 指 令 是 ALE 才 起 作 用 。 另 外 ， 該 引 腳 被 略 微 拉 高 。 如 果 微 處 理 器 在 外部 執(zhí) 行 狀 態(tài) ALE 禁 止 ， 置 位 無(wú) 效 ?！? /PSEN： 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 的 選 通 信 號(hào) ， 低 電 平 有 效 。 在 從 片 外 程 序 存 儲(chǔ) 器 取 指 期間 ， 在 每 個(gè) 機(jī) 器 周 期 中 ， 當(dāng) /PSEN 有 效 時(shí) ， 程 序 存 儲(chǔ) 器 的 內(nèi) 容 被 送 上 P0 口 (數(shù) 據(jù) 總 線 )。/PSEN 可 以 驅(qū) 動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù) 載 ?！? /EA/VPP： 當(dāng) /EA 保 持 低 電 平 時(shí) ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 （ 0000H端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) /INT0(外中斷 0 的請(qǐng)求) /INT1(外中斷 1 的請(qǐng)求) T0 (定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器 0 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入) T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器外部計(jì)數(shù)脈沖輸入） /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通) /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）9FFFFH） ， 不 管 是 否 有 內(nèi) 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 。 注 意 加 密 方 式 1 時(shí) ， /EA 將 內(nèi) 部 鎖 定 為RESET； 當(dāng) /EA 端 保 持 高 電 平 時(shí) ， 此 間 內(nèi) 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 。 在 FLASH 編 程 期 間 ， 此 引腳 也 用 于 施 加 12V 編 程 電 源 （ VPP） ?！? XTAL1： 反 向 振 蕩 放 大 器 的 輸 入 及 內(nèi) 部 時(shí) 鐘 工 作 電 路 的 輸 入 。※ XTAL2： 來(lái) 自 反 向 振 蕩 器 的 輸 出 。（3） AT89S51 的晶振及其連接方法CPU 工作時(shí)都必須有一個(gè)時(shí)鐘脈沖。有兩種方式可以向 89S51 提供時(shí)鐘脈沖：一是外部時(shí)鐘方式，即使用外部電路向 89S51 提供始終脈沖，見圖 33(a)；二是內(nèi)部時(shí)鐘方式，即使用晶振由 89S51 內(nèi)部電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。一般常用第二種方法，其電路見圖 (b)。 圖 89S51 的時(shí)鐘脈沖圖 (b)中：J 一般為石英晶體，其頻率由系統(tǒng)需要和器件決定，在頻率穩(wěn)定度要求不高時(shí)也可以使用陶瓷濾波器。CC2：使用石英晶體時(shí)，C1=C2=30（177。10）pF使用陶瓷濾波器時(shí)，C1=C2=40（177。10）pF（4） AT89S51 的復(fù)位使 CPU 開始工作的方法就是給 CPU 一個(gè)復(fù)位信號(hào)，CPU 收到復(fù)位信號(hào)后將內(nèi)部特殊功能寄存器設(shè)置為規(guī)定值，并將程序計(jì)數(shù)器設(shè)置為“0000H”。復(fù)位信號(hào)結(jié)束后，CPU 從程序存儲(chǔ)器“0000H”處開始執(zhí)行程序。89S51 為高電平復(fù)位，一般有 3 種復(fù)位方法。ⅰ 上電復(fù)位。通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ⅱ 手動(dòng)復(fù)位。設(shè)置一個(gè)復(fù)位按鈕，當(dāng)操作者按下按鈕時(shí)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)。ⅲ 自動(dòng)復(fù)位。設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)滿足某一條件時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)。圖 為最簡(jiǎn)單的上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位方法。10 圖 89S51 的復(fù)位電路（5）芯片擦除整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89S51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 各部分電路原理 DAC0832 芯片原理（1） 管腳功能介紹如圖 所示89S5111圖 DAC0832 管腳圖 ※ DI7 ～DI0：8 位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7 為最高位。※ I OUT1：DAC 電流輸出端 1。※ IOUT2：DAC 電流輸出端 2，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 1 時(shí)，輸出電流最大，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 0 時(shí)，輸出電流最小， IOUT2 與 IOUT1 的和為一個(gè)常數(shù)，即IOUT1＋I(xiàn) OUT2＝常數(shù)?！?：反饋電阻，固化在芯片中，作為運(yùn)算放大器分路反饋電阻為 DAC 提供電壓bfR輸出?！?：參考電壓輸入，此端可接一個(gè)正電壓，也可接一個(gè)負(fù)電壓，它決定 0 至 255refV的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來(lái)的模擬量電壓值的幅度， 范圍為 (+10～10)V 。 端與 D/A 內(nèi)部 TrefVrefV形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。※ VCC：數(shù)字電路電源，范圍為(+5 ～15)V?！?AGND（3 腳）：模擬量地，即模擬電路接地端?！?DGND（10 腳）：數(shù)字量地。 當(dāng) WR2 和 XFER 同時(shí)有效時(shí)，8 位 DAC 寄存器端為高電平“1”，此時(shí) DAC 寄存器的輸出端 Q 跟隨輸入端 D 也就是輸入寄存器 Q 端的電平變化；反之，當(dāng)端為低電平“0”時(shí)，第一級(jí) 8 位輸入寄存器 Q 端的狀態(tài)則鎖存到第二級(jí) 8 位 DAC 寄存器中，以便第三級(jí) 8 位12DAC 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換。一般情況下為了簡(jiǎn)化接口電路，可以把輸入端和輸出端直接接地，使第二級(jí) 8 位 DAC寄存器的輸入端到輸出端直通，只有第一級(jí) 8 位輸入寄存器置成可選通、可鎖存的單緩沖輸入方式。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把兩個(gè)寄存器都分別接成受控方式。制作低頻信號(hào)發(fā)生器有許多方案：主要有單緩沖方式，雙緩沖方式和直通方式。單緩沖方式具有適用于只有一路模擬信號(hào)輸出或幾路模擬信號(hào)非同步輸出的情形的優(yōu)點(diǎn)，而且電路線路連接比較簡(jiǎn)單。而雙緩沖方式適用于在需要同時(shí)輸出幾路模擬信號(hào)的場(chǎng)合，每一路模擬量輸出需一片 DAC0832 芯片，構(gòu)成多個(gè) DAC0832 同步輸出電路，程序簡(jiǎn)單化，但是電路線路連接比較復(fù)雜。根據(jù)以上分析，我們的課題選擇了單緩沖方式使用方便，程序簡(jiǎn)單，易操作。(2） 工作原理DAC0832 主要由 8 位輸入寄存器、8 位 DAC 寄存器、8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器以及輸入控制電路四部分組成。8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來(lái)的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存；8 位 DAC 寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量；8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；由與門、與非門組成的輸入控制電路來(lái)控制 2 個(gè)寄存器的選通或鎖存狀態(tài)。DAC0832 與反相比例放大器相連，實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，因此輸出模擬信號(hào)的極性與參考電壓的極性相反，數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換關(guān)系為 Vout1=Vref（數(shù)字碼/256 ）若 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出為雙極性，如圖 所示。Iout1Iout2VfbDAC0832U1567B1098CR2=RR1=2RR3=2RRVout2A2Vref +5VA1 Vout1I1I2圖 D/A 轉(zhuǎn)換器雙極性輸出電路13圖 中，運(yùn)算放大器 A2 的作用是把運(yùn)算放大器 A1 的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。其原理是將 A2 的輸入端 Σ 通過(guò)電阻 R1 與參考電壓 VREF 相連，V REF 經(jīng) R1 向 A2 提供一個(gè)偏流 I1，其電流方向與 I2 相反，因此運(yùn)算放大器 A2 的輸入電流為 II 2 之代數(shù)和。則D/A 轉(zhuǎn)換器的總輸出電壓為：VOUT2= [(R3/R2) VOUT1+(R3/R1)] VREF ()設(shè) R1=R3=2R R2=R，則VOUT2= (2VOUT1+VREF) ()DAC0832 主要是用于波形的數(shù)據(jù)的傳送，是本題目電路中的主要芯片。 LM324 工作原理 圖 LM324 原理圖 管腳圖LM324 是四運(yùn)放集成電路 ，它采用 14 腳雙列直插塑料封袋，外形上圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖中所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5 個(gè)引出腳，其中“+”、 “”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、 “V”為正、負(fù)電源端， “ ”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， “”為反相輸入端，表示運(yùn)0V放輸出端 的信號(hào)與該輸入端的為相反；“+”為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 的信號(hào)與0V 0V輸入端的相位相同。LM324 的引腳排列見圖 。由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可作電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。14 電路原理圖 電路原理圖當(dāng)分別每按下按鍵一次就會(huì)分別出現(xiàn)方波、鋸齒波、正弦波，并且有數(shù)碼管會(huì)指示是那種波形的序號(hào)。另外,發(fā)光二極管發(fā)光說(shuō)明系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)上，根據(jù)功能分了幾個(gè)模塊編程。模塊主要有：主程序模塊、方波模塊、鋸齒波模塊、正弦波模塊、延時(shí)子程序模塊等。顯示波形模塊是利用 DAC0832 的 8 位特點(diǎn)，把波形的數(shù)據(jù)以 8 位數(shù)據(jù)的形勢(shì)送進(jìn)CPU 中，只要一按鍵就能顯示波形。15 主程序流程圖K1 按 1 次 輸出方波K1 按 2 次 輸出鋸齒波K1 按 3 次 輸出正弦波 開 始YYYNNN圖 主程序流程圖 本軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中主要實(shí)現(xiàn)利用按鍵來(lái)控制不同波形的輸出，當(dāng)按鍵 KEY1 按下 1 次時(shí)，信號(hào)發(fā)生器就輸出方波；當(dāng)按鍵 KEY1 按下 2 次時(shí)，信號(hào)發(fā)生器就輸出鋸齒波；當(dāng)按鍵 KEY1 按下 3 次時(shí)，信號(hào)發(fā)生器就輸出正弦波。通過(guò)按鍵可以以任意循環(huán)方式輸出不同波形，數(shù)碼管上顯示的數(shù)字分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的波形。按鍵 KEY2 按下時(shí)復(fù)位。16 方波程序流程圖開 始置 DAC0832 口地址 4000H00H→A輸出對(duì)應(yīng)模擬量延時(shí)0FFH→A輸出對(duì)應(yīng)模擬量延時(shí)圖 方波程序流程圖方波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 4000H，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0 時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)模擬量，然后延時(shí)，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0FFH 時(shí)，同樣輸出對(duì)應(yīng)模擬量，再延時(shí)，從而得到方波。17 鋸齒波程序流程圖 開始 0 0 H → A（ A ） → 0 8 3 2 輸出（ A ） = F 0 H ？A + 1 → A置 D A C 0 8 3 2 口地址 4 0 0 0 HN