【文章內容簡介】 謂編址就是給存儲單元分配地址。也就是將地址線進行適當連接，使得存儲器中每一個存儲單元唯一的對應一個地址。編址技術有兩種方法：線選法和譯碼法1．線選法所謂線選法，用低位地址線直接連至各芯片的地址線，用余下的高位地址線分別接至芯片的片選端，以區(qū)分各芯片的地址范圍。優(yōu)點：電路簡單，不需要地址譯碼器硬件，體積小，成本低。缺點：可尋址的芯片數目受到限制，地址空間不連續(xù)。2．譯碼法所謂譯碼法就是將低位地址線直接連至各芯片的地址線,將高位地址線經地址譯碼器譯碼后作為各芯片的片選信號。譯碼法分為完全譯碼和部分譯碼兩種。常用的譯碼器芯片：74LS138（38 譯碼器）74LS139（雙 24 譯碼器）74LS154（416 譯碼器） 。完全可根據設計者的要求，產生片選信號。地址譯碼關系圖即一種用簡單的符號來表示全部地址譯碼關系的示意圖，例如：從地址譯碼關系圖上可以看出以下幾點：①屬完全譯碼還是部分譯碼；②片內譯碼線和片外譯碼線各有多少根；③所占用的全部地址范圍為多少。例如在上面的關系圖中，有 1 個“”(A15 不接)，表示為部分譯碼，每個單元占用 2個地址。片內譯碼線有 11 根(A10～Ａ0)，片外譯碼線有 4 根。其所占用的地址范圍如下：當 A15 為 0 時，所占用地址為 0010000000000000～0010011111111111，即北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文152022H～27FFH；當 A15 為 1 時，所占用地址為1010000000000000～1010011111111111，即 A000H～A7FFH。共占用了兩組地址，這兩組地址在使用中同樣有效。4．存儲器擴展電路 顯示電路顯示電路在學生簽到時顯示簽到的學號,并在簽到完成之后,循環(huán)顯示未到學生的學號。學生的學號通常只有后三位不同,所以本系統(tǒng)采用三位LED數碼管來顯示,顯示接口是通過擴展單片機的串行口來實現。采用8 位串入并出的移位寄存器74LS164 擴展了三個級聯8位并行輸出口。1．數碼顯示管數碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。如下圖所示： 圖 26 八段數碼管數碼管按段數分為七段數碼管和八段數碼管，八段數碼管比七段數碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數點顯示） ；按能顯示多少個“8”可分為 1 位、2 位、4 位等等數碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數碼管（見附錄）和共陰極數碼管（見附北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文16錄） 。共陽數碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數碼管。共陽數碼管在應用時應將公共極 COM 接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。 。共陰數碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數碼管。共陰數碼管在應用時應將公共極 COM 接到地線 GND 上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。 數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類：  （1）靜態(tài)顯示驅動：靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 端口進行驅動，或者使用如 BCD 碼二 十進制譯碼器譯碼進行驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅動 5 個數碼管靜態(tài)顯示則需要 58＝40 根 I/O 端口來驅動，要知道一個 89S51 單片機可用的I/O 端口才 32 個呢：） ，實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。  （2）動態(tài)顯示驅動：數碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數碼管的 8 個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數碼管的的 COM 端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位數碼管的點亮時間為 1～2ms，由于人的視覺暫留現象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數據，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。怎樣測量數碼管引腳，分共陰和共陽? 找公共共陰和公共共陽首先，我們找個電源（3 到 5 伏）和 1 個 1K（幾百的也歐的也行）的電阻， VCC 串接個電阻后和 GND 接在任意 2 個腳上，組合有很多，但總有一個 LED會發(fā)光的找到一個就夠了， ，然后用 GND 不動，VCC（串電阻）逐個碰剩下的腳，如果有多個 LED（一般是 8 個） ，那它就是共陰的了。相反用 VCC 不動，GND 逐個碰剩下的腳，如果有多個 LED（一般是 8 個） ，那它就是共陽的。也可以直接用數字萬用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負極。2．74LS164 簡介單片機的串口通信看起來是很復雜的,主要是因為他用到了更多的寄存器,與單片機的其他知識相比他更具綜合能力,寫起來考慮的問題自然也變多了。單片機的中斷系統(tǒng)中第4 個中斷就是串口中斷,要進行串口通信首先就要打開 CPU 總中斷 EA,還要打開串口通信北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文17中斷 ES,這是串口通信的前堤,而串口通信也跟計時器一樣有很多的模式,因此我們還要設置 SCON 寄存器。圖 27 74LS164 引腳圖74LS164 為串行輸入、并行輸出移位寄存器， 74LS164 為單向總線驅動器。在此設計中使用三片 74LS164 驅動分別驅動三個數碼管的顯示，在設計中將 A 口和 B 口接在一起作為輸入端。74LS164 共有 8 個輸出端，剛好對應了數碼管的一個字節(jié)（a,b,c,d,e,f,g,dp）,從而顯示出不同的數。3. 顯示電路圖74LS164的A、B為串行數據輸入端(RXD)。Q0～Q7為并行數據輸出端。 CLK為同步時鐘輸入端(TXD),為清除端。220Ω電阻 系統(tǒng)工作原理整個系統(tǒng)包括卡號采集模塊、數據處理模塊、串口顯示模塊三個部分。卡號采集模塊主要利用對管原理來識別卡號的數據，如果有紅外線照射，處于截止北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文18狀態(tài)的紅外接收管（輸出的信號為“1” ）將會導通，則輸出的信號為“0”,這樣對應卡上有孔的接收管會輸出“0” ，無孔的則會輸出“1”,這樣將卡插好后，卡號采集模塊最終會輸出 9 位二進制數據，其中最高位用于判斷插卡是否有效，低 8 位與單片機的 P1口相連。數據處理模塊用于讀取卡號采集模塊得到的數據，并存放在相應的外部數據存儲區(qū)內，便于以后查尋。上課前到的學生，刷卡后的數據會存放在外部數據存儲器中開辟的一個區(qū)域中，課上遲到的學號則會被存儲在外存的另一區(qū)域中。在編程時，在單片機預先將班級的學生總人數存入內部存儲區(qū)內，當按下查尋遲到學生學號的按鍵后，單片機則查尋遲到數據區(qū)的數據，若有不為 0 的數據，則為遲到學生的學號，然后送串口進行顯示；當按下查尋未到學生學號的按鍵后，單片機則將已到學生的數據和遲到學生的數據傳送到另一數據區(qū)，為未到學生數據區(qū)，將數據裝入相應的地址單元中，然后查尋未到區(qū)中不為 0 的數據，最后送串口顯示。串口顯示模塊利用了串口的工作方式 0，通過 3 個移位寄存器來擴展 3 位數碼管，這是本系統(tǒng)的一大特點，大大減小了單片機的片上資源，而且簡化了程序。3 位數碼管顯示單片機傳送的學號數據，最大顯示為 255，在無卡插入的狀態(tài)時，顯示 000。 電路原理圖與 PCB 的設計 Protel 99SE的介紹隨著計算機技術的發(fā)展，電路設計中的很多工作都可以交給計算機來完成，這樣就大大減輕了設計人員的手工勞動，并且保證了設計的規(guī)范性。Protel 99SE 是 Protel 公司（現已更名為 Altium 公司）于 2022 年推出的一款 EDA 軟件，是 Protel 家庭中性能較為穩(wěn)定的一個版本。它不僅是以前版本的升級，更是一個全面、集成、全 32 位的電路設計系統(tǒng)。Protel 99SE 的功能十分強大，集原理圖設計、可編程邏輯器件的建立、電路混合信號仿真、印制電路板（PCB）設計與布線、信號完整性檢查以及設計規(guī)則分析等功能于一身，在電子電路設計領域占有極其重要的地位。電路原理圖的設計是整個電路板設計的基礎，電路原理圖設計的好壞將直接影響到后續(xù)的工作?？偟膩碚f，設計一幅電路原理圖，首先要在原理圖編輯器中設置圖紙的參數，接著要對電路圖進行總體規(guī)劃，然后在圖紙上放置元器件并進行布局、布線，電路原理圖初步繪原理圖設計的基本流程如圖：新建設計文件設置圖紙參數載入原理圖符號庫畫原理圖檢查和修改原理圖生成元件清單和網絡表保存北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文19 圖 211 原理圖設計流程1．新建原理圖設計文件（1）選取菜單命令“File/New” ，打開“New Design Database”對話框，在“Database File Name”文本框中輸入新建設計數據庫文件名“” ，單擊“OK”確認。（2）打開數據庫文件夾，選取“File/New”命令，系統(tǒng)彈出“New Document”對話框。選擇圖標，然后再單擊“OK” ，完成新的原理圖文件的創(chuàng)建。如此新建 3 個，并分別更名為“MCU ” 、 “”和“” 。如下圖所示：北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文20圖 212 新建原理圖設計文件2．設置圖紙參數設置圖紙的參數，一方面是為用戶準備好一個合適的工作平面，以便用戶在上面得心應手地開展自己的設計工作；加一方面可以使圖紙符合公司或單位的標準化要求，便于對設計文件的管理。選取命令“Design/Options” ，打開“Document Options(圖紙屬性)”對話框，在此綜合考濾到原理圖的大小，將各原理圖的圖紙設置為合適大小即可。3．載入原理圖符號庫繪制電路原理圖的過程簡而言之將表示實際元器件的原理圖符號，用表示電氣連接的導線連接起來的過程。換言之，如果把一幅完整的電路原理圖比作一座房屋，則原理圖符號就好比建筑房屋用的磚石。因此，在進行原理圖設計之前，應當先載入元器件原理圖符號庫。Protel 99SE 中，元器件原理圖符號庫里的元器件數量是很龐大的，用戶在繪制原理圖進，無需把所有的元器件圖符號庫全部裝入，而應該用到哪些庫時才裝入它們，這樣不但便于查找所需的原理圖符號，同時也可以減輕系統(tǒng)運行負擔，加快運行速度，原理圖符號庫文件名后綴為“ddb.” 。我們根據該課題所用到的元器件符號已經做好了的符號庫。在設計瀏覽器管理窗口中單擊頂部的“Browse Sch”標簽，即可打開原理圖編輯器管理窗口。然后單擊原理圖編輯器管理窗口中的“Add/Remove”按鈕，系統(tǒng)彈出更改庫文件列表對話框，裝入所需元件的原理圖符號庫（“” ） 。4．繪制原理圖（1）從裝入的符號庫中取用所需元器件并把它們依次放置在圖紙上，移動、旋轉各元器件使它們的位置合理美觀。（2）放置完后再依次雙擊各元器件，出現元器件屬性對話框，正確設置各元器件的屬性，主要是對各元器件序號的編排。（3）調整好元器件在圖紙上的位置并設好元器件屬性后，接下來就可以開始在原理圖上布線了。所謂原理圖布線，就是在放好的各個相互獨立的元器件之間，按照設計要求，通過旋轉導線、網絡標號、電源/接地符號和總線等建立起電氣連接關系。5．檢查和修改原理圖利用電氣法則（ERC） ，用戶可以對大型設計進行快速檢測。電氣法則測試可以按照北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文21用戶指定的邏輯特性進行，可以輸出相關的物理邏輯沖突報告，例如懸空的管腳、沒有連接的網絡標號以及沒有連接的電源等。在生成測試報告的同時，程序還會將 ERC 結果以符號的形式直接標注在電路原理圖上。選取“Tools/ERC”氣規(guī)則檢查命令，彈出“Setup Electrical Rule Check”對話框，單擊“OK”按鈕確認，然后程序將照設置的規(guī)則開始對原理圖進行電氣法則測試，測試完畢后自動進入 Protel 99SE 的文本編輯器并生成相應的測試報告。6．生成元件清單和網絡表（1）原理圖畫好后就可以生成元器件清單了。元器件清單主要包括元器件的名稱、序號和封裝形式等信息，以便用戶對設計中所涉及的所有元器件進行檢查及核對等。選取菜單命令“Reports/Bill of Material”，系統(tǒng)彈出 “BOM Wizar”（元器件清單生成向導）對話框，單擊 Next 按鈕一直進入最后一個對話框，單擊“Fimish”按鈕，程序 文件，如下圖所示：圖 213 元件清單（2）網絡表是一個表征電路原理圖中元器件連接關系的文本文件，是連接電路原理圖與印制電路板之間的一座橋梁。選取菜單命令“Design/Create Netlist”，系統(tǒng)彈出“Netlist Creati（生成網絡表）對話框，單擊 OK 按鈕，即可生成網絡表文件，如下圖所示：北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文22圖 214 網絡表6．保存繪制好的原理圖 原理圖繪制完畢，