【正文】 RESET PB4CS PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC78255A圖 37 8255A引腳8255A與單片機間有3組連線：D7～D0 ～：RD、WR、RESET等3根控制線與單片機的同名引腳互連；；AA0兩根地址線與單片機的兩個I/O引腳連接。8255與CPU的接口連線如圖38所示。圖38 8255與CPU的接口 數(shù)據(jù)存儲由于我們需要保存一定的數(shù)據(jù)，根據(jù)保存的數(shù)據(jù)量，我們選用了28C64為外擴的數(shù)據(jù)存儲器。 28C64的引腳28C64屬于E2PROM，它可以在線擦寫，不需要專門的設備，擦寫電壓為＋5V，與單片機的電壓相同，另外可以以字節(jié)為單元擦寫，不能整片擦寫。它的引腳如圖39所示。28C64為8K8的數(shù)據(jù)存儲器，它有13根地址線A0～A12，有8根數(shù)據(jù)線D0～D7，用于傳送數(shù)據(jù)。還具有四個控制線，分別為讀信號線CE、寫信號線WE以及兩根片選線CS2和CS1。111213151617181910 9 8 7 6 5 4 325242123 222272620A0 D0A1 D1A2 D2A3 D3A4 D4A5 D5A6 D6A7 D7A8A9A10A11A12CEWECS2CS128C64圖 39 28C64的引腳 28C64的工作方式的特點寫入方式為字節(jié)寫入和頁面寫入兩種。頁面寫入方式是為了提高寫入的速度而設置的。28C64的整個存儲陣列分為512頁，每頁16個字。頁地址由A4～A12確定。每頁中的某一單元由A0～A32選定。頁面寫入方式分兩步進行。第一步是加載，由CPU向頁緩沖器寫入一頁數(shù)據(jù)。第二步是頁存儲，在芯片內(nèi)部電路控制下，擦除所選中的內(nèi)容，并將頁緩沖器中的數(shù)據(jù)寫入指定的存儲單元。在28C64編程過程中，允許CPU讀取當前寫入最后一個單元的內(nèi)容。若當前頁緩沖器中的數(shù)據(jù)沒有全部寫入存儲單元，則讀出數(shù)據(jù)的最高位是寫入字節(jié)最高位的反碼。若讀出的數(shù)據(jù)和寫入的相同，表示當前頁緩沖器中的數(shù)據(jù)已經(jīng)完成寫入，CPU可繼續(xù)輸入下一頁數(shù)據(jù)。 28C64與CPU的接口28C64為8K8的數(shù)據(jù)存儲器，因此它有13根地址線。CPU的P0口通過地址鎖存器74LS373與28C64的地址線A0～A7相連，剩余的五根地址線A8～～。28C64的數(shù)據(jù)線D0～D7與P0口相連。CE、WE分別與CPU的RD、WR相連。系統(tǒng)如圖310所示。圖310 28C64與CPU的接口 顯示系統(tǒng)設計在本設計中，由于顯示的位數(shù)比較多，我們采用一種專門的鍵盤/顯示器接口芯片8279。用它與LED數(shù)碼管相連構成一個動態(tài)顯示的顯示電路。所謂動態(tài)顯示就是動態(tài)掃描各數(shù)碼管式輪流點亮的，由于視覺的暫留現(xiàn)象，卻好像都點亮著。實際控制數(shù)碼管點亮的位選信號是依次逐一送出的，而每數(shù)碼管應顯示數(shù)碼的比劃信息則與其位選信號同時送給，于是各管將按序一一亮出自己的數(shù)碼；待各管都輪到后，又再從頭輪起，反復不已。對于動態(tài)掃描，輪到某管、等待該管點亮必須留給一段恰當?shù)臅r間。時間過短，數(shù)碼管來不及點亮；時間過長，其他數(shù)碼管將熄滅，不能顯示。 8279可編程鍵盤/顯示器接口芯片INTEL8279是一種通用的可編程序的鍵盤、顯示接口器件，單片器件就能夠完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。鍵盤部分提供一種掃描的工作方式，可以和具有64個按鍵的矩陣鍵盤相連接，能對鍵盤不斷掃描，自動消抖，自動識別按下的鍵并給出編碼，能對雙鍵或n鍵同時按下實行保護。顯示部分為發(fā)光二極管、熒光管及其它顯示器提供了按掃描方式工作的顯示接口，它為顯示器提供多路復用信號，可以顯示多達16位的字符或數(shù)字。1. 8279的組成和基本工作原理（1）輸入/輸出控制及數(shù)據(jù)緩沖器數(shù)據(jù)緩沖器是雙向緩沖器，用于傳送CPU和8279之間的命令或數(shù)據(jù)。 A0用于區(qū)別信息的狀態(tài)。 A0=1，輸入：指令 輸出：狀態(tài)字 A0=0，輸入：數(shù)據(jù) 輸出：數(shù)據(jù)（2）控制與定時寄存器及定時控制控制與定時寄存器用于寄存鍵盤及顯示的工作方式，以及由CPU編程的其它操作方式。 定時控制包括基本的計數(shù)鏈。首級計數(shù)器是一個可編程的N級計數(shù)器，N可在231之間由軟件控制，以便從外部時鐘CLK得到內(nèi)部所需要的100KHZ時鐘信號。然后經(jīng)過分頻為鍵盤提供適當?shù)闹鹦袙呙桀l率和顯示的掃描時間。 （3）掃描計數(shù)器掃描計數(shù)器有兩種工作方式。按編碼方式工作時，計數(shù)器作二進制計數(shù)。四位計數(shù)狀態(tài)從掃描線SL0SL3輸出，經(jīng)外部譯碼器譯碼后，為鍵盤和顯示器提供掃描線。按譯碼方式工作時，掃描計數(shù)器的最低二位被譯碼后，從SL0SL3輸出。 （4）回復緩沖器、鍵盤消抖及控制來自RL0RL78根回復線的回復信號，由回復緩沖器緩沖并儲存。 在鍵盤工作方式中，這些線被接到鍵盤矩陣的列線。在逐行掃描時，回復線用來搜索一行中閉合的鍵。當某一鍵閉合時，消振電路就被置位，延時等待100mS之后，再檢驗該鍵是否是連續(xù)保持閉合。若閉合，則該鍵的地址和附加的位移、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)被送入8279內(nèi)部的FIFO存儲器。鍵盤的數(shù)據(jù)格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0控制移位掃描回復控制和位移（D7和D6）的狀態(tài)由兩個獨立的附加開關決定，而掃描（DDD3）和回復（DDD0）則是被按鍵的位置數(shù)據(jù)。DDD3三位來自掃描計數(shù)器，是按鍵的行編碼，而DDD0三位則是來自列計數(shù)器，它們是根據(jù)回復信號而確定的列編碼。 在傳感器矩陣方式中，回復線的內(nèi)容直接被送往相應的傳感器RAM（即FIFO存儲器）。 在選通輸入方式時，回復線的內(nèi)容在CNTL/STB線的脈沖上升沿時，被送入FIFO存儲器。 （5）FIFO/傳感器RAM及其狀態(tài)FIFO/傳感器RAM是一個雙重功能的8X8RAM。在鍵盤或選通工作方式時，它是FIFO存儲器。每次新的輸入都順序寫入到RAM 單元，而每次讀出時，總是按輸入的順序，將最先輸入的數(shù)據(jù)讀出。FIFO狀態(tài)寄存器用來存放FIFORAM的工作狀態(tài)。例如：RAM是滿還是空；其中存有多少字符；是否操作出錯等等。當FIFO存儲器不空時，狀態(tài)邏輯將產(chǎn)生IRQ=1信號，向CPU申請中斷。 在傳感器矩陣方式時，這個存儲器又是傳感器RAM。它存放著傳感器矩陣中每一個傳感器的狀態(tài)。在此方式中，若檢索出傳感器的變化，IRQ信號便變?yōu)楦唠娖剑駽PU請求中斷。 （6）顯示RAM和顯示地址寄存器顯示RAM用來存儲顯示數(shù)據(jù)。該區(qū)具有16個字節(jié)，也就是最多可以存儲16個字節(jié)的顯示信息。顯示地址寄存器用來積存由CPU進行讀/寫的顯示RAM的地址，它可以由命令設定，也可以設置成每次讀出或寫入之后自動遞增。 2. 8279的引腳8279的引腳圖如圖311所示。8279采用40引腳，雙列只插式封裝。 31302928233233343538391256783637272625241213141516171819 4221011213 9OUIA0 OUIB0OUIA1 OUIB1OUIA2 OUIB2OUIA3 OUIB3DB0 BDDB1DB2 SL0DB3 SL1DB4 SL2DB5 SL3DB6 DB7 RL0 RL1IRQ RL2 RL3CS RL4RD RL5WT RL6A0 RL7CLK SHIFTRESET CNTL/STB8279 圖311 8279的引腳 顯示電路由8279構成的顯示電路如圖312所示。因為我們的顯示位數(shù)比較多，所以我們選擇了專用的顯示芯片8279來完成顯示任務。8279的數(shù)據(jù)線DB0～DB7與CPU的P0口相連，用于數(shù)據(jù)的傳送。8279的OUTA0～OUTA3與OUTB0～OUTB3共8根線，通過驅動芯片7406與數(shù)碼管LED相連，作為數(shù)碼管顯示的段選線。8279的SL0～SL2通過3－8譯碼器74LS138再經(jīng)驅動與數(shù)碼管相連作為數(shù)碼顯示的位選。SL0～SL2可以用作編碼方式也可以用作譯碼方式，在本系統(tǒng)中我們采用譯碼方式。圖312顯示電路 傳輸部分在本系統(tǒng)中，我們采集的數(shù)據(jù)要每天向管理中心傳送一次，便于對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、匯總、核算以及處理。在方案論證部分我們介紹了兩種方式即電力線載波方式和總線方式。在本設計中，我們采用總線方式進行傳輸即串行異步通信方式，因此我們需要采用RS－232C標準。數(shù)據(jù)通信方式有兩種，即并行數(shù)據(jù)通信和串行數(shù)據(jù)通信。通常根據(jù)信息傳送距離決定采用哪種通信方式。并行數(shù)據(jù)通信是指數(shù)據(jù)的各位同時進行傳送（發(fā)送或接收）的通信方式。其優(yōu)點是傳送速度快；缺點是數(shù)據(jù)有多少位，就須要多少根傳送線。串行數(shù)據(jù)通信指數(shù)據(jù)是一位一位順序傳送的通信方式，它的突出優(yōu)點是只需一對傳送線（利用電話線就可作為傳送線），這樣就大大降低了傳送成本，特別適用于遠距離通信；其缺點是傳送速度較低。假設并行傳送n位數(shù)據(jù)所需時間為t，那么串行傳送的時間至少為nt，實際上總是大于nt的。串行通信的傳送方式通常有三種：一種為單向（或單工）配置，只允許數(shù)據(jù)向一個方向傳送；另一種是半雙向（或半雙工）配置，允許數(shù)據(jù)向兩個方向中的任一方向傳送，但每次只能有一個站發(fā)送；第三種傳送方式是全雙向（全雙工）配置，允許同時雙向傳送數(shù)據(jù)，因此，全雙工配置是一對單向配置，它要求兩端的通信設備都具有完整和獨立的發(fā)送和接收能力。串行通信有兩種基本通信方式，即異步通信和同步通信。1. 異步通信在異步通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀（包含一個字符代碼和一個字節(jié)數(shù)據(jù)）傳送的。在幀格式中，一個字符由四個部分組成：起始位，數(shù)據(jù)位，奇偶校驗位和停止位。首先是一個起始位“0”，然后是5～8位數(shù)據(jù)位（規(guī)定低位在前，高位在后），接下來是奇偶校驗位（可省略），最后是停止位“1”。起始位“0”信號只占一位，用來通知接收設備一個待接收的字符開始到來。線路上在不傳送字符時應保持為“1”。接收端不斷檢測線路的狀態(tài)，若連續(xù)為“1”以后又測到一個“0”就知道發(fā)來一個新字符，應馬上準備接收。字符的起始位還被用作同步接收端的時鐘，以保證以后的接收能正確進行。起始位后面緊接著是數(shù)據(jù)位，它可以是5位（D0～D4），6位，7位或8位（D0～D7）。奇偶校驗（D8）只占一位，但在字符中也可以規(guī)定不同奇偶校驗位，則這時這一位就可省去。也可用這一位（1/0）來確定這一幀中的字符所代表信息的性質(zhì)（地址/數(shù)據(jù)等）。停止位用來表征字符的結束，它一定是高電位（邏輯“1”）。停止位可以是1位。接收端收到停止位后，知道上一字符已傳送完畢，同時，也為接收下一個字符作好準備——只要再收到“0”就是新的字符起始位。若停止位以后不是緊接著傳送下一個字符，則讓線路上保持為“1”。例如，規(guī)定用ASCII編碼，字符為七位，加一個奇偶校驗位，一個起始位，一個停止位，則一幀共十位。在一幀信息中，每一位的傳送時間（位寬）是固定的，用位傳送時間Td表示。Td的倒數(shù)稱為波特率（Baud rate），波特率表示每秒傳送的位數(shù)。2. 同步通信同步通信中，在數(shù)據(jù)開始傳送前用同步字符來指示（常約定1～2個），并由時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端和接收端同步，即檢測到規(guī)定的同步字符后，下面就連續(xù)按順序傳送數(shù)據(jù)，直到通信告一段落。同步傳送時，字符與字符之間沒有間隙，也不用起始位和停止位，僅在數(shù)據(jù)塊開始時用同步字符SYNC來指示。同步字符的插入可以是單同步字符方式或雙同步字符方式，然后是連續(xù)的數(shù)據(jù)塊。同步字符可以由用戶約定，當然也可以采用ASCII碼中規(guī)定的SYN代碼，即16H。按同步方式通信時，先發(fā)送同步字符，接收方檢測到同步字符后，即準備接收數(shù)據(jù)。在同步傳送時，要求用時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步。為了保證接收正確無誤，發(fā)送方除了傳送數(shù)據(jù)外，還要把時鐘信號同時傳送。同步傳送的優(yōu)點是可以提高傳送速率（達56kb/s或更高）但硬件比較復雜。 接口電路MAX2