【正文】 E連接。 DMF5001N與AT89S51的接口電路 四、測(cè)試信號(hào)接口測(cè)控信號(hào)是指點(diǎn)火測(cè)試系統(tǒng)所提供的被測(cè)信號(hào)和單片機(jī)系統(tǒng)所提供的控制信號(hào)的總稱(chēng)。ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器的IN0端口接收到由乘法運(yùn)算電路和自動(dòng)穩(wěn)零積分電路送到線(xiàn)性光電隔離電路的點(diǎn)火能量信號(hào)E，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，得到點(diǎn)火能量值；IN1端口接收由峰值保持電路送到線(xiàn)性光隔電路的電壓信號(hào)U，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，進(jìn)行點(diǎn)火電壓的測(cè)試，得到次級(jí)點(diǎn)火峰值電壓值；IN2端口接收到由測(cè)試負(fù)載上取出的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)比較器送到數(shù)字光隔電路的電流信號(hào)I，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，對(duì)火花持續(xù)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。 測(cè)試信號(hào)接口電路線(xiàn)性光電隔離電路與A/D通道的輸入端之間的接口電路，通過(guò)兩個(gè)二極管D1和D2起過(guò)載保護(hù)作用，當(dāng)輸入電壓高于VREF+，D1導(dǎo)通，輸入電平被鉗位在VREF左右的水平上；，D2導(dǎo)通。在模擬輸入端加上阻容電路，除起到低通濾波作用外，還有以下兩個(gè)作用，第一，在電壓過(guò)載的條件下，串聯(lián)電阻R可起到限流作用；第二，模擬信號(hào)源內(nèi)阻過(guò)大會(huì)降低A/D轉(zhuǎn)換精度，而關(guān)聯(lián)的電容C起到誤差補(bǔ)償作用。，%以?xún)?nèi)，電壓幅度可通過(guò)10K。電位器在4~6V之間調(diào)節(jié)。 單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)軟件及說(shuō)明單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，通常寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision2）將這些部份組合在一起。 啟動(dòng)Keil C51時(shí)的屏幕Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM中。 軟件設(shè)計(jì)方法硬件電路確定之后，測(cè)試系統(tǒng)的主要功能將依賴(lài)于軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)同一個(gè)硬件電路，配以不同的軟件，它所實(shí)現(xiàn)的功能也就不同，而且有些硬件電路功能常可用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此智能儀器的設(shè)計(jì)，很大程度上是軟件設(shè)計(jì)。采用“自頂向下”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，就是從整體到局部再到細(xì)節(jié)，即先考慮整體目標(biāo)，明確整體任務(wù)，然后把整體任務(wù)分解成一個(gè)個(gè)子任務(wù)，子任務(wù)再分解成子子任務(wù)，這樣逐層細(xì)分，同時(shí)分析層次間的關(guān)系與同一層次各任務(wù)間的關(guān)系，最后擬訂出各任務(wù)的細(xì)節(jié)。按照這種“自頂向下”的方法，不管測(cè)試系統(tǒng)的功能怎樣復(fù)雜，分析設(shè)計(jì)工作都能有計(jì)劃有步驟地、有條不紊地進(jìn)行。測(cè)試系統(tǒng)的功能再?gòu)?qiáng)，分析設(shè)計(jì)工作的復(fù)雜程度也不會(huì)隨之增大，只不過(guò)是多分解幾層而已。其要領(lǐng)是：對(duì)于每一個(gè)程序模塊，應(yīng)明確規(guī)定其輸入、輸出和模塊的功能；一旦認(rèn)定一部分問(wèn)題能夠歸入一個(gè)模塊之內(nèi)，就不要再進(jìn)一步去設(shè)想如何具體地來(lái)實(shí)現(xiàn)它，即不要糾纏于細(xì)微末節(jié)；對(duì)于傳遞模塊間信息數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)與測(cè)量、控制算法的設(shè)計(jì)同樣重要。這些數(shù)據(jù)實(shí)際上是模塊之間的接口，必須予以仔細(xì)規(guī)定。 監(jiān)控程序設(shè)計(jì)一、監(jiān)控主程序智能儀器不僅要處理儀器按鍵、接口方面來(lái)的命令，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)，而且要有實(shí)時(shí)處理能力，即根據(jù)被測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)中斷請(qǐng)求，完成各種測(cè)量、控制任務(wù)。儀器的功能主要由中斷服務(wù)和功能算法模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。智能儀器的軟件通常由監(jiān)控程序和中斷服務(wù)程序組成。監(jiān)控程序的主要作用是能及時(shí)地響應(yīng)各種服務(wù)請(qǐng)求，有效地管理儀器自身軟、硬件及人一機(jī)對(duì)話(huà)設(shè)備，并在測(cè)試系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障時(shí)，提供響應(yīng)的處理。監(jiān)控程序的功能具體可歸納為：進(jìn)行鍵盤(pán)和顯示管理，按一鍵入的命令轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵服務(wù)；接收中斷信號(hào)，區(qū)分中斷優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)中斷嵌套，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的實(shí)時(shí)測(cè)量、控制功能子程序。監(jiān)控主程序是整個(gè)監(jiān)控程序的一條主線(xiàn)，上電復(fù)位后儀器首先進(jìn)入監(jiān)控主程序。監(jiān)控主程序放在2080H單元開(kāi)始的ROM中，它的任務(wù)是識(shí)別命令、解釋命令并獲得完成該命令的相應(yīng)模塊的入口，引導(dǎo)儀器進(jìn)入正常運(yùn)行，并協(xié)調(diào)各部分軟、硬件有條不紊地工作。除了初始化，監(jiān)控主程序把其余部分連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)無(wú)限循環(huán)圈，儀器的所有功能都在這一循環(huán)圈中周而復(fù)始地、或有選擇地執(zhí)行，除非掉電或按復(fù)位(RESET)鍵，儀器不會(huì)跳出這一循環(huán)圈。儀器上電或按復(fù)位鍵后，首先進(jìn)入初始化，然后開(kāi)放中斷，A/D轉(zhuǎn)換完成中斷和按鍵中斷()。然后對(duì)中斷服務(wù)程序中的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。初始化開(kāi)放中斷鍵盤(pán)管理數(shù)據(jù)處理等待中斷 監(jiān)控程序流程圖一旦發(fā)生了中斷，則判明中斷源后進(jìn)入相應(yīng)的服務(wù)模塊，即若是ADC0809D的IN0端口輸入引起的A/D轉(zhuǎn)換完成中斷，則在中斷服務(wù)程序中完成對(duì)點(diǎn)火能量的側(cè)量；若是ADC0809D的IN1端口輸入引起的A/D轉(zhuǎn)換完成中斷，則在中斷服務(wù)程序中完成對(duì)點(diǎn)火峰值電壓的測(cè)量；若是ADC0809D的IN2端口中斷，則在中斷服務(wù)程序中完成對(duì)點(diǎn)火持續(xù)時(shí)間的測(cè)量：若是按鍵中斷，則在識(shí)別鍵碼后，進(jìn)入散轉(zhuǎn)程序，隨之調(diào)用相應(yīng)的鍵服務(wù)程序。無(wú)論是哪一個(gè)中斷源產(chǎn)生中斷，執(zhí)行完相應(yīng)的程序后，均返回監(jiān)控主程序，并開(kāi)始下一輪循環(huán)。需要指出的是，在編寫(xiě)各種功能模塊時(shí)，必須考慮到模塊在運(yùn)行時(shí)可能遇到的所有情況，使在運(yùn)行了本模塊后均能返回主程序的規(guī)定入口。以下為ADC0809與AT89S51進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化及中斷的部分程序代碼：ORG 0000HLJMP MAINORG 0003H 。0號(hào)外中斷服務(wù)子程序PUSH ACC 。入棧保護(hù)MOVX A,@R0 。讀ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果MOV P1,A 。送P1口顯示CLR A 。ACC指向ADC0809的0通道MOVX @R0,A 。再次啟動(dòng)ADC0809POP ACC 。ACC出棧RETI 。中斷返回MAIN: MOV IE,10000001B 。開(kāi)0號(hào)外中斷CLR A 。ACC指向ADC0809的0通道MOVX @R0,A 。首次啟動(dòng)ADC0809MOV DPTR,STAB 。DPTR指向段碼表START:MOV RO,A 。秒數(shù)送R0保存MOVC A,@A +DPTR 。查表取來(lái)秒數(shù)段碼MOV SBUF,A 。秒數(shù)的段碼送串行口輸出ACALLL DELAY 。延時(shí)1秒ADD A,1 。加1秒DA A 。十進(jìn)制調(diào)整ANL A,0FH 。屏蔽掉十位SJMP START 。循環(huán)計(jì)時(shí)DELAY: 。1秒延時(shí)子程序END執(zhí)行本程序，首先在主程序中啟動(dòng)ADC0809，然后單片機(jī)運(yùn)行一位秒表程序。在秒表運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換完成時(shí)，ADC0809發(fā)出一個(gè)正脈沖EOC(End Of Convert)，反相為負(fù)脈沖后給單片機(jī)的端子，單片機(jī)響應(yīng)中斷，執(zhí)行完當(dāng)前指令后即進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果并送顯示，然后再次啟動(dòng)ADC0809后返回主程序。二、初始化管理初始化管理主要包括堆棧初始化、并行輸入輸出接口8255A的初始化、中斷初始化和液晶顯示的初始化。堆棧初始化就是在用戶(hù)RAM中確定一個(gè)堆棧區(qū)域(00C0H00EFH)，采用向下生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，由堆棧指示器SP來(lái)管理。，鍵盤(pán)輸入接口電路中，用8255A作為鍵盤(pán)與AT89S51的接口芯片。要使鍵盤(pán)正確地工作，必須對(duì)8255首先進(jìn)行初始化，即保證U58255的PC0PC2為輸入，PC4PC7為輸出。中斷初始化就是用偽指令設(shè)置各個(gè)中斷源的中斷服務(wù)地址，把中斷屏蔽寄存器相應(yīng)位置“1”或置“0”來(lái)使相應(yīng)中斷源開(kāi)放或禁止，最后把中斷掛號(hào)寄存器清零，開(kāi)放中斷后，就可以等待中斷。LCD初始化子程序：INITLCD:LDB　 D1,9FH　 。啟用光標(biāo)、文本和圖形顯示指令　　 LCALL　　 WP0　　 LDB　　　 D1,80H　 。文本,圖形邏輯“或”指令　　 LCALL　　 WP0　　 LDB　　　 D1,0A1H　 。設(shè)置光標(biāo)形狀指令　　 LCALL　　 WP0　　 LDB　　　 D1,021H　 。設(shè)置光標(biāo)指針指令LD　　　　DTX,0000HLCALL　　 WP2　 LDB　　　 D1,40H