【正文】 它數(shù)字時的功能 , 用于檢測校正 , 本文不作具體介紹。低 4 位決定輸出數(shù)據(jù)長度及格式 , 其中 D D2 決定輸出數(shù)據(jù)長度 , TLC2543 的輸出數(shù)據(jù)長度有 8 位、12 位、 16 位 , 但由于 TLC2543 為 12 位 A / D轉(zhuǎn)換芯片 , 經(jīng)過分析可以看出 , 8 位、16 位輸出對 TLC2543 的應(yīng)用意義不大 , 宜定在 12 位輸出 , D D2 兩位為 00 即可。D1 決 定輸出數(shù)據(jù)是高位先送出 , 還是低位先送出 , 若為高位先送出 , 該位為 0, 反之為 1。 D0 決定輸出數(shù)據(jù)是單極性 ( 二進(jìn)制 ) 還是雙極性 ( 2 的補(bǔ)碼 ) , 若為單極性 , 該位為 0, 反之為 1。 TLC2543內(nèi)部寄存器 ： 從編程角度看 , TLC2543 內(nèi)部寄存器有輸入數(shù)據(jù)寄存器與輸出數(shù)據(jù)寄存器。輸入數(shù)據(jù)寄存器存放從 DATA INPUT 端移入的控制字。輸出數(shù)據(jù)寄存器存放轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù) , 以供從 DATA OUT 端移出。 長 春 大 學(xué) 氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì) 共 41 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ TLC2543轉(zhuǎn)換過程 ： 上電后 , 片選非 CS 必須從高到低 , 才能開始一次工作周期 , 此時 EOC 為高 , 輸入數(shù)據(jù)寄存器被置為 0, 輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容是隨機(jī)的。 開始時 , 片選非 CS 為高 , I / O CLOCK 、 DATA INPUT 被禁止 , DATA OUT 呈高阻狀態(tài) , EOC為高。使非 CS 變低 , I / O CLOCK 、 DATA INPUT 使能 , DATA OUT 脫離高阻狀態(tài)。 12 個時鐘信號從 I / O CLOCK 端依次加入 , 隨著時鐘信號的加入 , 控制字從 DATA INPUT 一位一位地在時鐘信號的上升沿時被送 TLC2543( 高位先送入 ) , 同時上一周期轉(zhuǎn)換的 A / D 數(shù)據(jù) , 即輸出數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)從 DATA OUT 一位一位地移出。 TLC2543 收到第 4 個時鐘信號后 , 通道號也已收到 , 因此 , 此時 TLC2543 開始對選定通道的模擬量進(jìn)行采樣 , 并保持到第 12 個時鐘的下降沿。在第 12 個時鐘下降沿 , EOC 變低 , 開始對本次采樣的模擬量進(jìn)行 A / D 轉(zhuǎn)換 , 轉(zhuǎn)換時間約需 10Ls, 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)完成 EOC 變高 , 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)在輸出數(shù)據(jù)寄存器中 , 待下一個工作周期輸出。此后 , 可以進(jìn)行新的工作周期。 TLC2543 與單片機(jī)的連接 目前使用的 51 系 列單片機(jī)沒有 SPI 或相同的接口能力 , 為了與 TLC2543接口 , 可以根據(jù)上節(jié)所給出的編程要點(diǎn) , 利用軟件合成 SPI 操作 , 完成 A/ D 數(shù)據(jù)的采集。圖中 給出了 TLC2543 與 51 系列接口的一種方式。圖中 TLC2543 與單片機(jī)之間只用 4 根線 , 轉(zhuǎn)換結(jié)束 EOF未接入單片機(jī) , 這是基于二個工作周期之間的單片機(jī)指令一般大于 10Ls , 轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成 , 不判斷 EOF, 也可以通過試驗(yàn)或計(jì)算指令執(zhí)行時間確定轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 , 這樣可以省去一根接線。下一節(jié)將根據(jù)此電路進(jìn)行 A/ D 采集程序的設(shè)計(jì)。需要說明的是 , 圖 中 僅給出原理圖 , 圖 TLC2543與 單片機(jī)的連接 長 春 大 學(xué) 氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì) 共 41 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 TLC2543的外部結(jié)構(gòu)連接圖 圖中外部的結(jié)構(gòu)是由一個 15V 的電源供電，然后串聯(lián)一個 50 歐姆的電阻，供電給放大器，與此同時，在通過一個有 3個電容并聯(lián)（ 10UF,470PF）然后接地，在放大器的另一端也是附加同樣的外部結(jié)構(gòu)，但是提供的電源電壓是 15V。這，兩部分外部結(jié)構(gòu)主要是起著平衡電壓的作用，然后由 RC 濾波放大電路的信號輸入到 U1，然后由輸出端輸入到 TLC2543 的借口 AIN0AIN10，然后由 TLC2543 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。 U1VCC20EOC19I/O CLOCK18DATA INPUT17DATA OUT16CS15REF+14REF_13AIN1012AIN911AIN01AIN12AIN23AIN34AIN45AIN56AIN67AIN78AIN89GND10TLC15VGND1uFC11C125V10uFC3C2470pFC4GNDGND50R150R1015V10R610uFC8C7470pFC915V62+347L 1OP27長 春 大 學(xué) 氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì) 共 41 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 TLC2543的設(shè)計(jì)電路圖 信號經(jīng)由 RC濾波放大跟隨器 MC33502 輸出后 進(jìn)入到 TLC2543 的外部電路，溫度傳感器 AD590 的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換后輸入到 AD 轉(zhuǎn)換器的 AIN0 口，壓力傳感器 MPXA6115A的輸出信號經(jīng)過處理輸入到 AIN1 口，此外 TLC2543 的 10 腳和 13 腳接地， 14 腳和 20腳接 +5V 的電源電壓。信號經(jīng)過 AD 轉(zhuǎn)換器，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后輸出，其中 I/O CLOCK 接 89C52 的 ， DATA INPUT 接 ， DATA OUT 接 ，非 CS接，信號傳送給單片機(jī) 89C52。 單片機(jī) 89C52 單片機(jī) 89C52 的簡介 STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051單片機(jī)， 12時鐘 /機(jī)器周期和 6時鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。 主要特性如下： ? 增強(qiáng)型 8051單片機(jī)， 6時鐘 /機(jī)器周期和 12時鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. ? 工作電壓： ～ （ 5V單片機(jī)） /～ （ 3V單片機(jī)） ? 工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051的 0～ 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá) 48MHz ? 用戶應(yīng)用程序空間為 8K字節(jié) ? 片上集成 512字節(jié) RAM ? 通用 I/O口（ 32個），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O口用時，需加上拉電阻。 ? ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 ? 具有 EEPROM功能 ? 具有看門狗功能 ? 共 3個 16位定時器 /計(jì)數(shù)器。即定時器 T0、 T T2 ? 外部中斷 4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路， Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 ? 通用異步串行口（ UART），還可用定時器軟件實(shí)現(xiàn)多個 UART ? 工作溫度范圍： 40～ +85℃（工業(yè)級） /0～ 75℃（商業(yè)級） 長 春 大 學(xué) 氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì) 共 41 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ? PDIP封裝 單片機(jī) 89C52 引腳及部分功能 圖 89C52的芯片模型 長 春 大 學(xué) 氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì) 共 41 頁 第 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 89C52 的引腳功能說明： VCC（ 40引腳）：電源電壓 VSS（ 20引腳）：接地 P0端口（ ～ ， 39～ 32引腳）： P0 口是一個漏極開路的 8 位雙向 I/O 口。作為輸出端口，每個引腳能驅(qū)動 8個 TTL 負(fù)載，對端口 P0 寫入 “ 1” 時，可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。此時， P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。在 Flash ROM 編程時， P0 端口接收指令字節(jié)； 而在校驗(yàn)程序時，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時，要求外接上拉電阻。 P1端口（ ～ ， 1～ 8引腳）： P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。 P1的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或者輸出電流方式） 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，這是可用作輸入口。 P1口作輸入口使用時，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流（）。 此外， /計(jì)數(shù)器 2的外部技術(shù)輸入（ ）和定時器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體參見： 在對 Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)時 ， P1 接收低 8位地址 表 33 引腳號 功能特性 T2（定時器 /計(jì)數(shù)器 2外 部計(jì)數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計(jì)數(shù)器 2捕獲 /重裝觸發(fā)和方向控制） P2端口（ ～ ， 21～ 28引腳）： P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O端口。 P2的輸出緩沖器可以驅(qū)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平，這時可用作輸入口。 P2作為輸入口使用時，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（）。 在訪問外部程序存儲器和 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 “ MOVX @DPTR” 指令）時， P2送出高 8位地址。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 “ MOVX @R1”指令）時， P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（ SFR）區(qū)中的 P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不會改變。 在對 Flash ROM編程和程序校驗(yàn)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(qū)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?yàn)橛袃?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(yàn)時， P3還接收一些控制信號。