【文章內(nèi)容簡介】 ）區(qū) 中的 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不 9 會改變。 在對 Flash ROM 編程和程序校驗期間， P2 也接收高位地址和一些控制信號。 P3 端口 （ ～ ， 10～ 17 引腳）： P3 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。 P3 的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式）4 個 TTL 輸入。對端口寫入 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。 P3 做輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個電流。在對 Flash ROM 編程或程序校驗時， P3 還接收一些控制信號。 P3 口除作為一般 I/O 口外，還有其他一些復用功能。 RST（ 9 引腳） ：復位輸入。當輸入連續(xù)兩個機器周 期以上高電平時為有效， 用來完成單片機單片機的復位初始化操作?？撮T狗計時完成后， RST 引腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO 位可以使此功 能無效。 DISRTO 默認狀態(tài)下，復位高電平有效。 ALE（ 30 引腳） 地址鎖存控制信號 ： ALE 是訪問外部程序存儲器時 ,鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部 定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE 脈沖 將會跳過。 如果需要，通過將地址位 8EH 的 SFR 的第 0 位置“ 1”， ALE 操作將無效。這 一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOV 指令時有效。 10 否則， ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標志位（地址位 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設置對微控制器處于 外部執(zhí)行模式下無效。：外部程序存儲器選通信號（ SEN）是外部程序存儲器選 SEN（ 29 引腳）通信號。當 STC89C51 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， SEN在每個機器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， SEN將不被激活。 E/A/（ 31 引腳） 訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令， E/A/必須接 GND。注意加密方式 1 時， E/A/將內(nèi)部鎖定位 RESET。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， E/A/應該接 VCC。在 Flash 編程期間， E/A/也接收 12伏電壓。 XTAL1（ 19 引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2（ 18 引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。 ADC0809 功能簡介 ADC0809 是美國國家半導體 公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8 通道， 8 位逐次逼近式 A/D 模數(shù)轉換器。其內(nèi)部有一個 8 通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進行 A/D轉換。是目前國內(nèi)應用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片。 a、主要特性 1） 8 路輸入通道， 8 位 A/D 轉換器，即分辨率為 8 位。 2）具有轉換起停控制端。 3）轉換時間為 100μ s(時鐘為 640kHz 時 )， 130μ s（時鐘為 500kHz 11 時） 4）單個 +5V 電源供電 5）模擬輸入電壓范圍 0～ +5V，不需零點和滿刻度校準。 6）工作溫度范 圍為 40～ +85 攝氏度 7）低功耗，約 15mW。 b、內(nèi)部結構 ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D 轉換器，內(nèi)部結構如圖所示，它由 8 路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關樹型 A/D轉換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時電路組成。如下圖所示： 圖 ADC0809 內(nèi)部邏輯圖 c、引腳功能 ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖所示。下面說明各引腳功能。 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。 12 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 START： A/D 轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少 100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復位，下降沿啟動 A/D 轉換）。 EOC： A/D 轉換結束信號，輸出，當 A/D 轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當 A/D 轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。 REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 Vcc：電源，單一接 +5V。 GND：接地。 d、工作過程 首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D 轉換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到 A/D 轉換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖剑甘?A/D 轉換結束，結果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當 OE 輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉 換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關鍵問題是如何確認 A/D 轉換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。 13 1）定時傳送方式 對于一種 A/D 轉換器來說，轉換時間作為一項技術指標是已知的和固定的。例如 ADC0809 轉換時間為 128μ s，相當于 6MHz 的 MCS51 單片機共 64 個機器周期?？蓳?jù)此設計一個延時子程序， A/D 轉換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送 2）查詢方式 A/D轉換芯片由表明轉換完成的狀態(tài)信號，例如 ADC0809的 EOC端。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可確認轉換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。 3）中斷方式 把表明轉換完成的狀態(tài)信號（ EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時， OE 信號即有效，把轉換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。 按鍵 按鍵在單片機系統(tǒng)中是一個重要的部件。為了輸入數(shù)據(jù)，查詢和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，都要用到按鍵，按鍵是人工干預計算機的主要手段。 在單片機控制系統(tǒng)中廣泛使用 的是機械按鍵。按鍵的動作不是立刻就完成的，抖動是表現(xiàn)在輸入電壓的信號上。在理想的狀態(tài)下按鍵引腳 14 電平的變化如下圖（ a）曲線，但是在實際中按鍵在按下或放開的瞬間，由于機械觸點存在彈跳現(xiàn)象，結果實際按鍵電壓波形如圖（ b）曲線，即機械按鍵在按下和釋放的瞬間存在抖動現(xiàn)象，抖動時間的長短與操作者的時間有關，一般在 5～ 15ms 之間而按鍵穩(wěn)定閉合時間長短與操作者按鍵時間有關，從數(shù)百毫秒到數(shù)秒之間，為了保證按鍵由“按下 ” 到“松手”之間僅視為一次輸入或數(shù)據(jù)次輸入，（對于具有重復按鍵功能的按鍵），必須在硬件或軟件上增加去抖動措施 ，以避免一次按鍵輸入一串數(shù)碼。在本設計中采用軟件去抖動措施，以降低硬件成本。 圖 按鍵按下的輸出電平 顯示模塊 LED 數(shù)碼管正向壓降一般為 ～ 2V，額定電流為 10mA，最大電流為 40mA。數(shù)碼管及其內(nèi)部結構圖如下所示： 15 圖 數(shù)碼管及其內(nèi)部結構圖 共陰數(shù)碼管數(shù)字編碼，如下表所示： 顯示數(shù)字 共陰極字段碼 0 3FH 1 06H 2 5BH 3 4FH 4 66H 5 6DH 6 7DH 7 07H 8 7FH 9 6FH 表 共陰 數(shù)碼管數(shù)字編碼 16 第三章 系統(tǒng)硬件電路 系統(tǒng)硬件電路的組成 要完成本設計的任務，系統(tǒng)硬件電路的組成主要有：電源電路、復位電路、晶振電路、電位器模擬輸入電路、 A/D 選擇轉換電路、分