【正文】 工作溫度及存儲(chǔ)器的容易。在滿足容量要求時(shí)，盡量選擇大容量芯片，以減少芯片數(shù)量，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，若 CPU 選擇為 8058751 而程序容量又小于 4K 的情況下，可不擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。 芯片介紹 ADC0809ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、8 路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。 由下圖可知，ADC0809 由一個(gè) 8 路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器和一19 / 36個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE 端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。圖 連接電路ADC0809 各腳功能如下：D7D0：8 位數(shù)字量輸出引腳。IN0IN7：8 位模擬量輸入引腳。VCC：+5V 工作電壓。GND：地。REF（+）：參考電壓正端。REF（）：參考電壓負(fù)端。START：A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。（以上兩種信號(hào)用于啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）.EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端（一般為 500KHz） 。20 / 36HMOS 制造工藝的 MCS51 單片機(jī)都采用 40 引腳的直插封裝（DIP 方式），制造工藝為 CHMOS的 80C51/80C31 芯片除采用 DIP 封裝方式外，還采用方型封裝工藝，引腳排列如圖。其中方型封裝的 CHMOS 芯片有 44 只引腳，但其中 4 只引腳（標(biāo)有 NC 的引腳 1234）是不使用的。在以后的討論中，除有特殊說(shuō)明以外，所述內(nèi)容皆適用于 CHMOS 芯片是 MCS51 的邏輯符號(hào)圖。在單片機(jī)的 40 條引腳中有 2 條專(zhuān)用于主電源的引腳，2 條外接晶體的引腳，4 條控制或與其它電源復(fù)用的引腳，32 條輸入/輸出（I/O）引腳。 下面按其引腳功能分為四部分?jǐn)⑹鲞@ 40 條引腳的功能。 主電源引腳 VCC 和 VSS VCC——（40 腳）接+5V 電壓； VSS——（20 腳）接地。 外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1（19 腳）接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，對(duì) HMOS 單片機(jī)，此引腳應(yīng)接地；對(duì) CHMOS單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)端。XTAL2（18 腳）接外晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，對(duì) HMOS 單片機(jī)，該引腳接外部振蕩器的信號(hào)，即把外部振蕩器的信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端；對(duì) XHMOS，此引腳應(yīng)懸浮。 控制或與其它電源復(fù)用引腳 RST/VPD、ALE/PROG、PSEN 和 EA/VPP 。①RST/VPD（9 腳）當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。推薦在此引腳與 VSS 引腳之間連接一個(gè)約 的下拉電阻，與 VCC 引腳之間連接一個(gè)約 10μF的電容，以保證可靠地復(fù)位。 VCC 掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng) VCC 主電源下掉到低于規(guī)定的電平，而 VPD 在其規(guī)定的電壓范圍（5177。）內(nèi)，VPD 就向內(nèi)部 RAM 提供備用電源。②ALE/PROG （30 腳）：當(dāng)訪問(wèn)外部存貯器時(shí)，ALE（允許地址鎖存）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE 端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。ALE 端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）8 個(gè) LS 型的 TTL 輸入電路。對(duì)于 EPROM 單片機(jī)（如 8751），在EPROM 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖（ PROG）； ③PSEN（29 腳）：此腳的輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效。但在此期間，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。21 / 36PSEN 同樣可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出）8 個(gè) LS 型的 TTL 輸入。④EA/VPP （引腳）：當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在 PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò) 0FFFH（對(duì)851/8751/80C51）或 1FFFH（對(duì) 8052）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng) EA保持低電平時(shí)，則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于常用的 8031 來(lái)說(shuō)，無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，所以 EA 腳必須常接地，這樣才能只選擇外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于 EPROM 型的單片機(jī)（如 8751），在 EPROM 編程期間，此引腳也用于施加 21V 的編程電源（VPP）。 8051 芯片8051 主要功能列舉如下：其為一般控制應(yīng)用的 8 位單芯片。晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）。內(nèi)部程式存儲(chǔ)器（ROM）為 4KB。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 128B。 外部程序存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB。32 條雙向輸入輸出線，且每條均可以單獨(dú)做 I/O 的控制。5 個(gè)中斷向量源。2 組獨(dú)立的 16 位定時(shí)器。1 個(gè)全多工串行通信端口 。8751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能。單芯片提供位邏輯運(yùn)算指令。VCC：8051 電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET： 8051 的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，8051 便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開(kāi)始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp：EA為英文External Access的縮寫(xiě)，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部 EPROM 中）來(lái)執(zhí)行程序。因此在 8031 及 8032 中，EA 引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM 時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入 21V 的燒錄高壓。ALE/PROG：ALE 是英文Address Latch Enable的縮寫(xiě)，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。8051 可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的 8 位鎖存器（如 74LS373），將端口 0 的地址總線（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)?8051 是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí) ALE 引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄 8751 程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被22 / 36當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。其引腳分配如下：：RXD，串行通信輸入。：TXD，串行通信輸出。：INT0，外部中斷 0 輸入。：INT1，外部中斷 1 輸入。：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 0 輸入。：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 1 輸入。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。 2764 芯片2764 是 8K*8 字節(jié)的紫外線镲除、電可編程只讀存儲(chǔ)器，單一+5V 供電，工作電流為 75mA，維持電流為 35mA，讀出時(shí)間最大為 250nS，28 腳雙列直插式封裝。各引腳的含義為： A0A12 為 13 根地址線，可尋址 8K 字節(jié)；O0O7 為數(shù)據(jù)輸出線；CE 為片選線；OE 為數(shù)據(jù)輸出選通線；PGM 為編程脈沖輸入端；Vpp 是編程電源；Vcc 是主電源。正常工作（只讀）時(shí)，Vpp=Vcc=+5V,～PGM=+5V。編程時(shí)，Vpp＝+25V（高壓），～PGM 端加入寬度為 50ms 的負(fù)脈沖。EPROM 電路： EPROM 2764 的外部引線是一塊 8K8bit 的 EPROM 芯片，它的引線與 SRAM 芯片 6264 是兼容的。這給使用者帶來(lái)很大方便。因?yàn)樵谲浖{(diào)試過(guò)程中，程序經(jīng)常需要修改，此時(shí)可將程序先放在 6264 中，讀寫(xiě)修改都很方便。調(diào)試成功后，將程序固化在 2764 中，由于它與 6264 的引腳兼容，所以可以把 2764 直接插在原 6264 的插座上。這樣，程序就不會(huì)由于斷電而丟失。下面介紹 2764 各引腳的含義:① A0 一 A12：13 根地址輸入線。用于尋址片內(nèi)的 8K 個(gè)存儲(chǔ)單元。② D0～D7：8 根雙向數(shù)據(jù)線，正常工作時(shí)為數(shù)據(jù)輸出線。編程時(shí)為數(shù)據(jù)輸入線。 ③ OE：輸出允許信號(hào)。低電平有效。當(dāng)該信號(hào)為 0 時(shí)，芯片中的數(shù)據(jù)可由 D0～D7 端輸出。④ CE：選片信號(hào)。低電平有效。當(dāng)該信號(hào)為 0 時(shí)表示選中此芯片。．⑤ PGM:編程脈沖輸入端。對(duì) EPROM 編程時(shí)，在該端加上編程脈沖。讀操作時(shí)該信號(hào)為 1。23 / 36⑥ VPP：編程電壓輸入端。編程時(shí)應(yīng)在該端加上編程高電壓，不同的芯片對(duì) VPP 的值要求的不一樣，可以是+，+15V，+21V，+25V 等。EPROM 的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可以擦除重寫(xiě)，而且允許擦除的次數(shù)超過(guò)上萬(wàn)次。一片新的或擦除干凈 EPROM 芯片，其每一個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容都是 FFH。要對(duì)一個(gè)使用過(guò)的 EPROM 進(jìn)行編程，則首先應(yīng)將其放到專(zhuān)門(mén)的擦除器上進(jìn)行擦除操作。擦除器利用紫外線光照射 EPROM 的窗口，一般經(jīng)過(guò) 15—20min 即可擦除干凈。擦除完畢后可讀一下 EPROM 的每個(gè)單元，若其內(nèi)容均為 FFH，就認(rèn)為擦除干凈了。 地址鎖存器 74LS373 單片機(jī)規(guī)定提供低 8 位地址線，同時(shí)又用作數(shù)據(jù)線，所以為分時(shí)輸出低 8 位地址和數(shù)據(jù)的通道口。為了把地址信號(hào)分離出來(lái)保存以提供低 8 位地址信息，一般采用 74LS373 作為地址鎖存器。單由 CPU 發(fā)出地址允許鎖存器中，74LS373 是第三態(tài)緩沖輸出的 8D 觸發(fā)器，用作地址鎖存器時(shí)，應(yīng)使其使能端 E 為低電平，輸入端 G 與 8031 的 ALE 連接。當(dāng) G=1 時(shí)，74LS373 的輸出端與輸入端的相同，當(dāng) G 高電平返回低電平時(shí)，將輸入的數(shù)據(jù)鎖存入。圖 內(nèi)部邏輯圖24 / 36(1).1 腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當(dāng) 1 腳是高電平時(shí),不管輸入11118 如何,也不管 11 腳(鎖存控制端,G)如何,輸出 2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài))。(2).當(dāng) 1 腳是低電平時(shí),只要 11 腳(鎖存控制端,G)上出現(xiàn)一個(gè)下降沿,輸出 2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳11118 的狀態(tài)。鎖存端 LE 由高變低時(shí)，輸出端 8 位信息被鎖存，直到 LE 端再次有效。 當(dāng)三態(tài)門(mén)使能信號(hào) OE 為低電平時(shí)，三態(tài)門(mén)導(dǎo)通，允許 Q0~Q7 輸出，OE 為高電平時(shí)，輸出懸空。 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的地址譯碼譯碼原則：① 程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址重復(fù)使用；② 外圍擴(kuò)展芯片與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，它不僅占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址單元，而且使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)控制信號(hào)與讀/寫(xiě)指令；③ 地址總線寬度為 16 位，片外程序存儲(chǔ)器可直接尋址范圍各為 64K 字節(jié)。提供高 8 位地址（A8~A12） ，經(jīng)外部鎖存器后提供低 8 位地址（A0~A7） 。地址譯碼方法：①線選法：線選法是把單獨(dú)的地址線接到外圍芯片的片選端上，只要該地址線為低電平，就選中該芯片。其特點(diǎn)是：硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于所用片選線都是高位地址線，它們的權(quán)值較大，地址空間沒(méi)有充分利用，總片之間的地址不連續(xù)。②全地址譯碼：對(duì)于 RAM 和 I/O 容量較大的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)芯片所需要的片選信號(hào)多于可利用的地址線時(shí)，常采用此種方法，它將低位地址作為片內(nèi)地址，而用譯碼器對(duì)高位地址進(jìn)行譯碼，譯碼器輸出的地址選擇線用作片選線。通常采用 38 譯碼器（74LS138） ，輸入端占用 3 根高位地址線，剩余的 13 根地址線可作為片內(nèi)地址線，因此譯碼器的 8 根輸出線分別對(duì)應(yīng) 8 個(gè) 8K 字節(jié)的地址空間。 I/O 口擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) 8031 單片機(jī)雖有四個(gè) 8 位并行 I/O 口，但可供用戶(hù)使用的只有部分接口，因此在大部分應(yīng)用系統(tǒng)中都不可避免地要進(jìn)行 I/O 口的擴(kuò)展。目前在 I/O 口擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)中多采用通用可編程接口芯片 8155 或 8255，它與微機(jī)接口比較簡(jiǎn)單。25 / 368155 引腳及說(shuō)明8155 具有 40 條引腳的雙列直插式 RAM/IO/CTC 擴(kuò)展器，含有 256 個(gè)字節(jié)的 RAM 存儲(chǔ)器，一個(gè) 6 位兩個(gè) 8 位可編程 I/O 口，一個(gè) 4 位可編程的定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，其引腳及功能見(jiàn)附圖 10 所示。其可尋址的寄存器相應(yīng) I/O 口編址如表 1。2