【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)上普遍采用哈佛結(jié)構(gòu)，將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)，有不同的尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式。以 AT89C51 為例，它的片內(nèi)集成了 4KB的 Flash程序存儲(chǔ)器和 128B的 RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，當(dāng)系統(tǒng)存儲(chǔ)空間不足時(shí)，可以通過(guò)片上總線引腳擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器。 從物理上看， AT89C51 可分為 4 個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、片外程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。從邏輯上，可分為 3 個(gè)邏輯空間：片內(nèi)外統(tǒng)一編址的 64KB 程序存儲(chǔ)器地址空間、256B 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間和 64KB 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。通過(guò)不同的指令形式和尋址方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)不同的邏輯空間的訪問(wèn)。 程序存儲(chǔ)器以程序計(jì)數(shù)器 PC 作地址指針，是控制器的一部分。AT89C51 內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器地址為 0000H～ 0FFFH，外部最大可擴(kuò)展64KB 的程序存儲(chǔ)器。正常工作時(shí)，程序從內(nèi)部 Flash 開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)PC值超過(guò) 0x0FFFH時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)到外部擴(kuò)展的存儲(chǔ)區(qū) 0x1000H～ 0xFFFFH地址空間去執(zhí)行程序。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為片內(nèi)和片外兩種，兩者無(wú)論在物理上還是在邏輯上，其地址空間是彼此獨(dú)立的。 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址范圍為 00H～ FFH，片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間為 0000H～ FFFFH，其中 00H～ FFH 這部分地址是沖突的。所以要通過(guò)不同的指令來(lái)分別訪問(wèn)片內(nèi)和片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 溫度傳感器 DS18B20 DS18B20是美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司繼 DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。可以分別在 ms 和 750 ms 內(nèi)完成 9位和 12位的數(shù)字量，并且從 DS18B20 讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫(xiě) ,溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的 DS18B20供電，而無(wú)需額外電源。因而使用 DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高。他在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面較 DS1820 有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來(lái)了更方便的使用和更令人滿意的效果。 DS18B20 的引腳介紹 TO－ 92 封裝的 DS18B20的引腳排列見(jiàn)圖 ，其引腳功能描述見(jiàn)表 。 圖 （ DS18B20底視圖） 表 DS18B20詳細(xì)引腳功能描述 序號(hào) 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號(hào) 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。開(kāi)漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 3 VDD 可選擇的 VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì) AT89S51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì) DS18B20芯片的訪問(wèn)。 由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳 輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫(xiě)命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。 DS18B20的復(fù)位時(shí)序 DS18B20的讀時(shí)序 對(duì)于 DS18B20的讀時(shí)序分為讀 0時(shí)序和讀 1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。 對(duì)于 DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 15秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。 DS18B20在完成一個(gè)讀時(shí)序過(guò)程，至少需要 60us才能完成。 DS18B20的寫(xiě)時(shí)序 對(duì)于 DS18B20 的寫(xiě)時(shí)序仍然分為寫(xiě) 0時(shí)序和寫(xiě) 1 時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。 對(duì)于 DS18B20寫(xiě) 0時(shí)序和寫(xiě) 1時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫(xiě) 0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20能夠在 15us到 45us之間能夠正確地采樣 IO 總線上的 “0” 電平，當(dāng)要寫(xiě) 1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15us之內(nèi)就得釋放單總線。 DS18B20 工作過(guò)程 DS18B20 工作過(guò)程一般遵循以下協(xié)議：初始化 —— ROM操作命令 —— 存儲(chǔ)器操作命令 —— 處理數(shù)據(jù) 。 鎖存器 74HC573 圖 74HC573 74HC573 的八個(gè)鎖存器都是透明的 D 型鎖存器，當(dāng)使能（ G）為高時(shí)， Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（ D）輸入而變。當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這種 電路可以驅(qū)動(dòng)大 電容 或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器， I/O 通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器 。 圖 74HC573 引腳功能圖 PIN No 引腳號(hào) SYMBOL符號(hào) NAME AND FUNCTION名稱及功能 1 OE 3 State output Enable Input (Active LOW)3 態(tài)輸出使能輸入（低電平） 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 D0 to D7 Data Inputs 數(shù)據(jù)輸入 12,13,14,15,16,17,18,19 Q0 to Q7 3 State Latch Outputs 3 態(tài)鎖存輸出 11 LE Latch Enable Input 鎖存使能輸入 10 GND Ground 接地 (0V) 20 VCC Positive Supply Voltage 電源電壓 LED 數(shù)碼管 LED數(shù)碼管由 7 個(gè)發(fā)光二極管組成，此外，還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以 dp 表示），用于顯示小數(shù)點(diǎn)。通過(guò)七段發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其它符號(hào)。 LED 數(shù)碼管中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法： （ 1） 共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時(shí)公共陰極接地，這樣陽(yáng)極端 輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入低電平的則不點(diǎn)亮。本設(shè)計(jì)采 用的 LED 顯示器為共陰極接法 （ 2） 共陽(yáng)極接法：把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極。使用時(shí)公共陽(yáng)極接＋ 5V。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。 為了顯示數(shù)字或符號(hào)，要為 LED 顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼是為顯示字形的，因此稱之為字形代碼。七段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)八段。因此提供給 LED 顯示器的字形代碼正好一個(gè)字節(jié)。若 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp 8 個(gè)顯示段依次對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)的低位到 高位，即 D0、 D D D D D D D7。 LED數(shù)碼管顯示十六進(jìn)制數(shù)時(shí)所需的字形代碼 如圖 圖 共陰極接法 共陽(yáng)極接法 顯示字符 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼 顯示字符 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼 0 C0H 3FH C C6H 39H 1 F9H 06