【文章內(nèi)容簡介】 個振蕩周期。 機器周期： 1 個機器周期由 6 個狀態(tài)周期 12 個振蕩周期組成，是計算 機執(zhí)行一種基本操作的時間單位。 指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時間。一個指令周期由 14 個機器周期組成，依據(jù)指令不同而不同 . 復位電路 當 MCS51 系列 單片機的復位引腳 RST（全稱 RESET）出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，根據(jù)應用要求，復位操作通常有兩種基本形式：上電復位和上電或開關(guān)復位。 上電復位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復位操作。 上電或開關(guān)復位要求電源接通后，單片機自動復位，并且在單片機運行期間，用開關(guān)操作也能使單片機復位。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門的作用，使 RST 持續(xù)一 段時間的高電平。當單片機已在運行當中時，按下復位鍵 K 后松開，也能使 RST 為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電或開關(guān)復位的操作。 單片機的復位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器 PC＝ 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。單片機冷啟動后，片內(nèi) RAM 為隨機值，運行中的復位操作不改變片內(nèi) RAM 區(qū)中的內(nèi)容， 21 個特殊功能寄存器復位后的狀態(tài)為確定值。 系統(tǒng)復位是任何微機系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個控制芯片回到默認的硬件狀態(tài)下。 51單片機的復位是由 RESET 引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24 個振 蕩周期后， 51單片機即進入芯片內(nèi)部復位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到 RESET 引腳轉(zhuǎn)為低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會執(zhí)行外部程序。 51 單片機在系統(tǒng)復位時，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，至于內(nèi)部 RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。 RESPACK8 的簡介 RESPACK8 是帶公共端的 8 電阻排 ， 一般是接在 51 單片機的 P0 口 ，因為 P0 口內(nèi)部沒有上拉電阻，不能輸出高電平，所以要接上拉電阻。 排阻 RESPACK8 接單片機的作用是：加排阻增加電流，在電流不足的情況下起驅(qū)動作用。 排阻就是很多電阻連載一起，它們有一個公共端接 Vcc 或地，看是上拉還是下拉，其他接所需操作的端口。 74LS164 的簡介 74LS164 是 8 位串行，并出移位寄存器。 7 其使用方法： 數(shù)據(jù)通過兩個輸入端（ DSA 或 DSB）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。兩個輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。 其引腳圖如圖 23 所示： 圖 23 74LS164 引腳圖 ADC0832 簡介 ADC0832 是一種 8 位分辨率、雙通道的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。它具有體積小，兼容性強，性價比高等優(yōu)點。 ADC0832 是 8 引腳雙列直插式雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換器，能分別對兩路模擬信號實現(xiàn)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換，可以用在單端輸入方式和差分方式下工作。 ADC0832 采用串 行通信方式，通過DI 數(shù)據(jù)輸入端進行通道選擇、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳送。 8 位的分辨率（最高分辨可達 256 級），可以適應一般的模擬量的轉(zhuǎn)換要求，其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0～ 5V 之間。具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便。 ADC0832 的控制原理 正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。但由于 DO 端和 DI 端在通信時并未同時使用并與單片機的接口是雙向的 ，所以在 I/O 口資源緊張時可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當 ADC0832 未工作時其 CS 輸入端應為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。當要進行 A/D 轉(zhuǎn)換時，須先將 CS 使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全為止。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘（ CLK）輸入端輸入時鐘脈沖， DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功 8 能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。在第 3 個脈沖下沉之前 DI 端應輸入數(shù)據(jù)用于選擇功能。 ADC0832 內(nèi)部邏輯電路圖如 圖 24 所示 ： 圖 24 ADC0832 內(nèi)部邏輯電路圖 ADC0832 是 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其引腳圖為： 圖 25 ADC0832 引腳圖 ADC0832 各腳功能： CS： 片選使能，低電平芯片使能（低電平有效）。 CH0： 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。 CH1：模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 GND：芯片參考零電位（地）。 DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。 9 DO：數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 Vcc：電源輸入及參考電壓輸（復用）。 CLK：芯片時鐘信號輸入端。 .. ADC0832 應用說明 ：（ 1） ADC0832 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89C52 單片機直接相連。（ 2） 初始化時，使 CS 信號為低電平。（ 3） 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 CH0、CH1 端口上。（ 4） 數(shù)據(jù)信號輸入通道選擇要接 DI 端口。（ 5） 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出接 DO 端口，當 DO 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。 數(shù)碼管顯示原理 LED 是 Light Emiting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫，發(fā)光二極管是能將電信信號轉(zhuǎn)換為光信號的電致發(fā)光器件。由條形發(fā)光二極管組成“ 8”字形的顯 示器，也成數(shù)碼管。數(shù)碼管實際上是由 7 個發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點就是 8 個。我們分別把他命名為 A,B,C,D,E,F,G,H。 通過數(shù)碼管中發(fā)光二級管的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號。 數(shù)碼管在單片機應用系統(tǒng)中主要用于顯示單片機的輸出數(shù)據(jù)和狀態(tài)等。 LED 顯示器為發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示器件。常用的 LED 顯示器有兩種供應狀態(tài)，既共陰極 LED 與共陽極LED，如下圖 26 所示： (a)符號和引腳 (b)共陰極接法 （ c） 共陽極接法 圖 26 8 段 LED 顯示器 其中引腳圖的兩個 COM 端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽數(shù)碼 10 管要接正 5 伏電源。如果讓數(shù)碼管顯示數(shù)字 0，那么共陰數(shù)碼管的字符 編碼為 00111111，即 0x3f；共陽數(shù)碼管的字符編碼為 11000000，即 0xc0?？梢钥闯稣孟喾?。如 27 所示： （ a） 共陰極 （ b） 共陽極 圖 27 共陰極和共陽極的數(shù)碼管顯示 3 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計 設(shè)計目的及要求 設(shè)計目的 運用單片機的基礎(chǔ)知識，依據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容，綜合所學課程，能夠完成從硬件電路圖設(shè)計，掌握工程設(shè)計方法，開發(fā)及設(shè)計工具的使用方法，完成課程設(shè)計，加深對單片機知識的理 解，并靈活運用，將各門知識綜合利用。通過這一設(shè)計實踐過程，鍛煉學生的動手能力和分析，解決問題的能力。 設(shè)計任務及要求 設(shè)計電壓表并實現(xiàn)簡單測量。具有以下基本功能： （ 1）可以測量 0~5V 的 8 路輸入電壓值； （ 2）可在四位 LED 數(shù)碼管上輪流顯示； （ 3）測量最小分辨率為 ； （ 4）測量誤差約為 177。； （ 5）帶有一定的擴展功能； 系統(tǒng)框圖 雙路數(shù)字電壓表主要包括單片機控制系統(tǒng)、電壓值顯示模塊、按鍵控制模塊。單片機 11 控制系統(tǒng)主要由 AT89C52 來完成。電壓值顯示模塊是輸出的數(shù)字信 號通過 74LS164 和八路驅(qū)動電路輸送到 4 位 LED 數(shù)碼管顯示。按鍵的功能是切換兩路電路的。其總的系統(tǒng)框圖如圖 31 所示： 圖 31 雙路數(shù)字電壓表系統(tǒng)框圖 對于該系統(tǒng)原理是電源部分提供整個系統(tǒng)的電能，單片機部分控制系統(tǒng)，顯示部分顯示測量結(jié)果以及模式狀態(tài)，模數(shù)轉(zhuǎn)換采集電壓以及電阻值發(fā)送到單片機。 系統(tǒng)總原理圖 圖 32 系統(tǒng)總原理圖 AT89C51 74LS164 電源 LED 數(shù)碼顯示 ADC0832 電源 AD 采樣 鍵盤 12 4 程序流程圖 本設(shè)計采用匯編語言編寫，是一種以單片機為核心的電壓測量儀表，它能夠測量電壓量，并且