【文章內容簡介】 軟件清0(中斷服務程序中必須有清TI和RI指令)。⑷MCS51 與ADC0809 的接口在討論MCS51與ADC0809 的接口設計之前，先來討論單片機如何來控制ADC的問題。用單片機控制ADC的時候，多數(shù)采用查詢和中斷控制兩種方法。查詢法是在單片機把啟動命令送到ADC之后，執(zhí)行別的程序，同時對ADC的狀態(tài)進行查詢，以檢查ADC變換是否已經(jīng)結束，如查詢到變換已結束，則讀入轉換完畢的數(shù)據(jù)。中斷控制法是在啟動信號送到ADC之后，單片機執(zhí)行別的程序。當ADC變換結束并向單片機發(fā)出中斷請求信號時，單片機相應此中斷請求，進入中斷服務程序，讀入轉換數(shù)據(jù)，并進行必要的數(shù)據(jù)處理，然后返回到原程序。這種方法單片機無需進行轉換時間的管理，CPU效率高，所以特別適合于轉換時間較長的ADC。如果對轉換速度要求高，采用上述兩種ADC控制方法往往不能滿足要求，可采用DMA（直接存儲器存?。┑姆椒?，這時，可在ADC與單片機之間插入一個DMA接口（例如Intel公司的8237DMA控制器）。傳輸一開始，AD轉換的數(shù)據(jù)就可以從輸出寄存器經(jīng)過DMA中的數(shù)據(jù)寄存器直接傳輸?shù)街鞔鎯ζ?，因而不必受程序的限制。?軟件延時方式ADC0809與 8031單片機的接口如下圖所示。 延時方式接口圖由于ADC0809片內無時鐘，可利用8031單片機提供的地址鎖存允許信號 ALE經(jīng)D觸發(fā)器二分頻后獲得，ALE腳的頻率時單片機時鐘頻率的1/6（但要注意的是，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將少一個ALE脈沖）。如果單片機時鐘頻率采用6MHz，則ALE腳的輸出頻率為1MHz，再二分頻后為500kHz，恰好符合ADC0809對時鐘頻率的要求。由于ADC0809具有三態(tài)鎖存器，其8位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。地址譯碼腳A、B、C分別與地址總線的低三位A0、AA2相連，以宣統(tǒng)IN0~IN7中的一個通路。（地址總線A15）作為片選信號，在啟動A/D轉換時，由于ALE和START連在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時，啟動并進行轉換。在讀取轉換結構時，產(chǎn)生的正脈沖作為OE信號，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。 ⑵ 中斷方式ADC0809與8031的中斷方式接口電路只需要將上圖中的ADC0809的EOC腳經(jīng)過一個非門連接到8031的INT1腳即可。采用中斷方式可大大節(jié)省CPU的世軍安，當轉換結束時，EOC發(fā)出一個脈沖向單片機提出中斷請求，單片機響應中斷請求，由外部中斷1的中斷服務程序讀A/D結果，并啟動 ADC0809的下一個轉換，外部中斷1采用跳沿觸發(fā)方式。 ⑶ 查詢方式 ADC0809有表明轉換完成的狀態(tài)信號的Eoc端。因此，可以用查詢方式，軟件測試Eoc的狀態(tài)，即可確知轉換是否完成，然后進行數(shù)據(jù)傳送。電路連接主要涉及兩個問題，一是8路模擬信號通道選擇，二是A/D轉換完成后轉換數(shù)據(jù)的傳送。 ⑴8路模擬通道選擇A、D、C分別接地址鋇存器提供的低三位地址，只要把三位地址寫入佃09中的地址鎖存器，就實現(xiàn)了模擬通道選擇。對系統(tǒng)來說，地址鎖存器是一個輸出口，為了把三位地址寫入，還要提供口地址。本系統(tǒng)使用的是線選法，同時和WR相或取反后作為開始轉換的選通信號。因此，若無關位都取O，則該ADC0809的8路通道IN0—IN7通道地址分別為0000H一0007H。從前面的圖中可以看到，把ADC0809的ALE信號與START信號連接在一起了，這樣使得在ALE信號的前沿寫入地址信號，緊接著在其后沿就啟動轉換。因此，啟動ADC0809進行轉換只需要下面的指令(以通道0為例)：MOV DPTR, 6000H 。選中通道0MOV @DPTR, A 。WR信號有效，啟動轉換⑵轉換后數(shù)據(jù)的傳送① 方案一此方案主要采用的是軟件延時的方法來確定轉換過程的完成與否。因為A/D轉換一次所需要的時間是一定的，所以只需要通過軟件延時足夠的時間就可以確定轉換已經(jīng)完成。此時就可以直接去讀取轉換的結果了。由以上分析可知：在編寫軟件時，=A15=0 。 A0、AA2給出被選擇的模擬通道的地址；執(zhí)行一條輸出指令，啟動A/D轉換；執(zhí)行一條輸入指令，讀取轉換結果。譯碼的程序時采用軟件延時的方法，分別對8路模擬信號輪流采樣一次，并依次把結果轉儲到數(shù)據(jù)存儲區(qū)的轉換程序。MAIN: MOV R1 , data ；置數(shù)據(jù)區(qū)首地址 MOV DPTR , 7FF8H ；=0 , 且指向通道0 MOV R7 , 08H ；置通道數(shù)LOOP: MOV @DPTR , A ；啟動A/D轉換 MOV R6 , 0AH ；軟件延時，等待轉換結束DLAY: NOP NOP NOP DJNZ R6 , DLAY MOVX A , @DPTR ；讀取轉換結果 MOV @R1 , A ；轉存到內PRAM中 INC DPTR ；指向下一個通道 INC R1 ；修改數(shù)據(jù)區(qū)指針 DJNZ R7 , LOOP ；8個通道全采樣完了嗎？ ……② 方案二 此方案采用的是中斷的方法來完成對轉換完成與否的判別的。當A/D轉換完成的時候，ADC0809會有一個完成信號從EOC腳發(fā)出。那么，我們就可以運用這個信號來申請到單片機的中斷，通過中斷服務程序來完成對轉換結果的讀取。這種方法的實現(xiàn)程序如下：INT1: SETB IT1 。外部中斷1初始化編程 SETB EA SETB EX1 MOV DPTR , 7FF8H ；啟動ADC0809對IN0通道轉換 MOV A , 00H MOVX @DPTR , A ……中斷服務程序：PINT1: MOV DPTR , 7FF8H ；讀取A/D結果送緩沖單元30H MOVX A , @DPTR MOV 0H , A MOV A , 00H ；啟動ADC0809對IN0的轉換 MOVX @DPTR , A RETI③ 方案比較和確定 考慮到才本系統(tǒng)中單片機不只是控制A/D轉換和對轉換結果的讀取，還有很多工作要做。那么，方案一這種軟件延時的方案就太浪費單片機的資源了。于之相比，方案二的中斷方式更加適合本系統(tǒng)，因為在啟動A/D轉換之后，單片機可以轉去處理其他的事情，而當A/D轉換完成后，又可以第一時間將轉換結果讀出來。很明顯，方案二的中斷方式讀取轉換結果更適合本系統(tǒng)。它也是本設計作品最終選定的方案。 LED數(shù)碼管顯示電路的設計 這部分電路所要完成的功能主要有片選中一個LED數(shù)碼管，傳送所要顯示的數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的鎖存。為了能讓單片機去同時處理其他的事情，單片機不能一直掃描所以數(shù)碼管，來實現(xiàn)LED數(shù)碼管數(shù)據(jù)一直顯示的滿意效果。所以必須引入數(shù)據(jù)鎖存功能，來實現(xiàn)LED數(shù)碼管一直有顯示數(shù)據(jù)。當有新的數(shù)據(jù)要顯示的時候，直需要單片機重新對每個LED數(shù)碼管重新輸出一次數(shù)據(jù)即可。其中，有一個問題，就是當數(shù)據(jù)還沒有全部傳送給LED數(shù)碼管，新的數(shù)據(jù)就已經(jīng)準備好了。此時，如果數(shù)據(jù)處理不好，就會新舊數(shù)據(jù)混合顯示出來。而造成數(shù)據(jù)輸出并不是我們想要的結果。這個問題，可以從軟件方面來解決。就是當有新的數(shù)據(jù)完成的時候，無論已經(jīng)傳輸了幾個LED數(shù)碼管的數(shù)據(jù)，都從第一個數(shù)據(jù)從新傳輸，就可以很好的避免這個問題的發(fā)生了。從LED顯示器的顯示原理可知，為了顯示字母數(shù)字，必須最終轉換成響應段選碼。這種轉換可通過硬件譯碼器或軟件進行譯碼。下面介紹用譯碼器或軟件譯碼的一些接口電路。⑴軟件譯碼顯示器接口BCD――七段16進制譯碼驅動顯示接口。單片機應用系統(tǒng)，通常要求LED顯示器能顯示16進制及十進制帶小數(shù)點的數(shù)。因此，在選擇譯碼器時，要能夠完成BCD碼至16進制的鎖存、譯碼，并具有驅動功能，否則就不如用軟件譯碼接口。MOTOROLA公司生產(chǎn)的CMOS BCD－七段16進制鎖存、譯碼驅動芯片。該電路的特點時可用字母A B C D E F來顯示二進制數(shù)111115，同時還有譯碼器輸入大于等于10時的指示端（h＋I ）。當輸入數(shù)據(jù)＝10時，（h＋I）端輸出“1”電平。另外還有輸入數(shù)據(jù)時，電路輸入端VCR為0電平（其他輸入狀態(tài)時為高阻）的功能。電路內部還有一個290Ω的限流電阻。而為選通端，電路中的鎖存器在LE為0時輸入數(shù)據(jù)，在LE＝1時鎖存數(shù)據(jù)。下表為4511的真值表。從表中可以看出，當顯示數(shù)據(jù)大于等于10時，（h＋I）端輸出1電平。 4511真值表及顯示內容表輸 入 輸 出顯 示D C B Aa b c d e f g h+I數(shù) 值0 0 0 01 1 1 1 1 1 0 0 00 0 0 10 1 1 0 0 1 0 0 10 0 1 01 1 0 1 1 0 1 0 20 0 1 11 1 1 1 0 0 1 0 30 1 0 00 1 1 0 0 1 1 0 40 1 0 11 0 1 1 0 1 1 0 50 1 1 01 0 1 1 1 1 1 0 60 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 71 0 0 01 1 1 1 1 1 1 0 81 0 0 11 1 1 1 0 1 1 0 91 0 1 01 1 1 0 1 1 1 1 A1 0 1 10 0 1 1 1 1 1 1 B1 1 0 01 0 0 1 1 1 0 1 C1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 D 1 1 1 01 0 0 1 1 1 1 1 E1 1 1 11 0 0 0 1 1 1 0 F如附圖2所示的LED顯示部分是使用4511的多位靜態(tài)LED顯示接口電路，該電路中可直接顯示多位16進制數(shù)。若要顯示帶小數(shù)點的十進制數(shù)，則只要在LED的dp端另加驅動控制即可。LED顯示塊采用共陰極。在4511內部有輸出限流電阻，故LED不需要外加限流電阻。該接口軟件十分簡單。，、~，在LE轉高電平時鎖存該位數(shù)據(jù)并譯碼、驅動顯示。顯示方法如下：程序功能：將以R0為首地址的連續(xù)8個BCD碼在LED上顯示。入口參數(shù)：R0：存儲顯示字節(jié)的首地址，為MCS－51片上存儲器。出口參數(shù)：空。變量說明：~，是控制位顯示位變量，片上存儲器。程序如下：STADISP: CLR 。 使74LS138無效 MOV A, 00H 。 先賦值 MOV CONBIT, 00H 。 控制位初值 MOV R7, 08H 。 循環(huán)次數(shù)控制器DISPLAY: MOV A, @R0 。 將數(shù)據(jù)賦給A ADD A, CONBIT 。 加上控制位數(shù)據(jù) MOV P1, A 。 將數(shù)據(jù)輸出在P1口上 ADD A, 10H 。 ANL A, 7FH 。 MOV P1, A 。 將數(shù)據(jù)鎖存入MC14495數(shù)據(jù)置于總線上，需要將選中電平變高 INC R0 MOV A, CONBIT ADD A, 10H MOV CONBIT, A 。 控制字節(jié)指向下一個顯示單元 DJNZ R7, DISPLAY 。 巡回8次，直至完成⑵硬件鎖存接口可采用74LS273，上升沿八D鎖存器，可以用來進行靜態(tài)驅動，如系統(tǒng)連接原理圖所示，此時，74LS273直接輸出段選碼來驅動LED。 74LS273引腳圖⑶ 譯碼器74LS138譯碼器74LS138的引腳圖如下圖所示：74LS138的引腳圖由圖可知，該譯碼器有3個輸入端A、B、C，它們共有8種狀態(tài)的組合，即可譯出8個輸出信號Y0~Y7，故該譯碼器稱為3線－8線譯碼器。該譯碼器的主要特點