【正文】 接入 D1和 D2以后，當 39。以至于使A1的輸出進入飽和狀態(tài)， 39。在沒有 D1和 D2的情況下，如果在 S 再次接通以前 iu 變化了，且變化較大時，于是 39。 LF398 的原理圖如圖 51 所示。結型場效應管為 CMOS 電路抗干擾能力強，而且不受溫度影響。 當使用電容為 1181。s 時精度可達 %；采用雙極型輸入狀態(tài)可獲得較低偏差電壓和寬頻帶。它具有采樣速度快，保持下降速度慢，以及精度高等特點。主要完成的工作是對壓力信號的采樣和保持。 S/H 有兩種工作方式，一種是采樣方式，另一種是保持方式。故要求輸入到 A/D 轉換器的模擬量在整個轉換過程中保持不變，但轉換之后，又要求 A/D 轉換器的輸入信號能夠跟隨模擬量變化。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 41 圖 412 8255 擴展 I/O 口的鍵盤、顯示器接口電路 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 42 第五章 模擬信號的采樣保持及 A/D 轉換 采樣保持器的分析與選用 如果直接將傳感器輸出的模擬量送入 A/D 轉換器進行轉換，則應考慮到任何一種 A/D 轉換器都需要用一定的時間來完成量化及編碼的操作。 LED 的驅動采用集電級開路輸出 8 位驅動器 7407。顯然，因為鍵盤與顯示器 共 用了 PA 口，比單獨接口節(jié)省了一個 I/O 口。段選碼由 8255PB 口提供，位選碼由 PA 口提供?？筛鶕?jù)需要進行設置。圖中設置了 16 個鍵， 6 位七段 LED 顯示器。 采用動態(tài)顯示方式比較節(jié)省 I/O 口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多時， CPU要依次掃描，占用 CPU較多的時間。通常，各位數(shù)碼管的段選線相應并聯(lián)在一起，由一個 8 位的 I/O 口控制；各位的位選線（公共陰極或陽極）由另外的 I/O 口線控制。采用靜態(tài)顯示方式，較小的電流即可獲得較高的亮度，且占用 CPU 時間少，編程簡單，顯示便于監(jiān)測和控制，但其占用的口線多，硬件電路復雜，成本高，只適合于顯示位數(shù)較少的場合。這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨立，公共端恒定接地（共陰極）或接正電源（共陽極）。 LED 七段數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式，下面分別加以敘述。發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)狀態(tài)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示； LED 十六段顯示器用于字符顯示。這節(jié)主要介紹 LED 顯示器。 識別具體按鍵的方法是 ： 逐列置零電平 ， 其余各列置為高電平 ， 檢查各行線電平的變化 ， 如果某行電平由高電平變?yōu)榱汶娖?， 則可確定此行此列交叉點處的按鍵被按下。 根據(jù)上面的分析 ， 很容易得出矩陣鍵盤按鍵的識別方法 ， 此方法分兩步進行 ： 第一步 ， 識別鍵盤有無鍵被按下 ； 第二步 ， 如果有鍵被按下 ， 識別出具體的按鍵。當?shù)谝涣袨榈碗娖?， 其余各列為高電平時 ， 因為是鍵 3被按下 ， 所以第一行仍處于高電平狀態(tài) ； 當?shù)?2 列為低電平 ， 而其 余各列為高電平時 ，同樣我們會發(fā)現(xiàn)第 1 行仍處于高電平狀態(tài)。所以 ， 讓所有列線處于低電平只能得出某行有鍵被按下的結論。現(xiàn)在反過來 ， 讓所有列線處于低電平 ， 很明顯 ， 按鍵所在行電平將被拉成低電平 ， 根據(jù)此行電平的變化 ， 便能判定此行一定有鍵按下。如果讓所有列線處于高電平 ， 那么鍵按下與否不會引起與行線電平的狀態(tài)變化 ， 始終是高電平。 按鍵的識別方法 下面以圖 411 中 3 號鍵被按下為例 ， 用掃描法來說明此鍵是如何被識別出來的。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用 ， 各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平。列線電平如果為低 ， 則行線電平為低 ； 列線電平如果為高 ， 則行線電平亦為高。行線通過上拉電阻接到 +5V上。很明顯 ， 在按鍵數(shù)量較多的場合 ， 矩陣鍵盤與獨立式按鍵鍵盤相比 ， 要節(jié)省很多的 I/O 口。 鍵盤、顯示器接口 單片機與小鍵盤接口 矩陣式鍵盤適用于按鍵數(shù)量較多的場合 ， 它由行線和列線組成 ， 按鍵位于行、列的交 叉點上。 由控制字中 D D D D0， 4 位的不同取值可定義方式 0 的 16 種工作方式的組合，如表 43 所示。它只完成簡單的并行輸入 /輸出操作， CPU 可從指定端口輸入信息，也可向指定端口輸出信息。 圖 410 8255A定義工作方式 0 控制字格式 表 43 方式 0 的工作狀態(tài)組合 序 號 控 制 字 D7， … ， D0 端 口 A 端 口 C 高 4 位 (PC7～ PC4) 端 口 B 端 口 C 低 4 位 (PC3～ PC0) 1 1 0 0 0 0 0 0 0 輸出 輸出 輸出 輸出 2 1 0 0 0 0 0 0 1 輸出 輸出 輸出 輸入 3 1 0 0 0 0 0 1 0 輸出 輸出 輸入 輸出 4 1 0 0 0 0 0 1 1 輸出 輸出 輸入 輸入 5 1 0 0 0 1 0 0 0 輸出 輸入 輸出 輸出 6 1 0 0 0 1 0 0 1 輸出 輸入 輸出 輸入 7 1 0 0 0 1 0 1 0 輸出 輸入 輸入 輸出 8 1 0 0 0 1 0 1 1 輸出 輸入 輸入 輸入 9 1 0 0 1 0 0 0 0 輸入 輸出 輸出 輸出 10 1 0 0 1 0 0 0 1 輸入 輸出 輸出 輸入 11 1 0 0 1 0 0 1 0 輸入 輸出 輸入 輸出 12 1 0 0 1 0 0 1 1 輸入 輸出 輸入 輸入 13 1 0 0 1 1 0 0 0 輸入 輸入 輸出 輸出 14 1 0 0 1 1 0 0 1 輸入 輸入 輸出 輸入 15 1 0 0 1 1 0 1 0 輸入 輸入 輸入 輸出 16 1 0 0 1 1 0 1 1 輸入 輸入 輸入 輸入 本設計中 8255 工作于方式 0，這是 8255A 中各端口的基本輸入 /輸出方式。 8255 的 RD 、 WR 分別接內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 37 8051 的 RD 、 WR ； 8255 的 D0~D7 接 8051 的 ~。 (a) 方式選擇控制字 (b) C 口置 /復位控制字 圖 48 8255 控制字格式 8255 與單片機 8051 的連接 8255 與單片機 8051 的連接電路如圖 49 所示。 D7=1 為工作方式控制字； D7=0 為 C 口置位 /復位控制字。 8255 的控制字 8255 有兩種控 制字，即控制 A 口、 B 口、 C 口工作方式的方式控制字和控制 C口各位置位 /復位控制字。在外設處理完一組數(shù)據(jù)后， ACK變低，并且當 OBF 變高，然后在 ACK 又變高后使 INTR 有效，申請中斷，進入下一次輸出過程。當 CPU把數(shù)據(jù)送入 8255 鎖存器后有效，這個輸出的低電平用來通知外設開始接收數(shù)據(jù)。當外設取走并處理完 8255的數(shù)據(jù)后發(fā)出的響應信號。 CPU在中斷服務程序中接收 8255 的數(shù)據(jù)，并使 INTR=0。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 35 表 42 端口 C 的聯(lián)絡信號分布 輸入操作過程為：當外設的數(shù)據(jù)準備好后，發(fā)出 STB =0 的信號，輸入數(shù)據(jù)裝入8255 的鎖存器，裝滿后使 IBF=1， CPU 可以查詢這個狀態(tài)信息，用來決定是否接收8255 的數(shù)據(jù)。 INTR（ Interrupt）：中斷請求信號，高電平有效。 IBF（ Input Buffer Full）：輸入緩沖器滿，高電平有效。 用于輸入的聯(lián)絡信號有： STB （ Strobe）：選通脈沖輸入，低電平有效。在這種情況下， B 口和 PC0~PC2只能編程為方式 0 或方式 1 工作。 A 口和 B 口的輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)都被鎖存。作為輸出口時，輸出的數(shù)據(jù)被鎖存；作為輸入口時，輸入數(shù)據(jù)不鎖存。 （ 1）方式 0（基本輸入 /輸出方式）：這種工作方式不需要任何選通信號。因此它是 CPU與 8255A 之間交換信息的必經(jīng)之路。 CPU執(zhí)行輸出命令時，可將控制字或數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線緩沖存儲器傳送給 8255A。 B 組控制電路控制 B 口及 C 口的低 4 位（ PC3~PC0）。每組控制電路從讀、寫控制邏輯接受各種命令，從內(nèi)部數(shù)據(jù)總線接收控制字（指令）并發(fā)出適當?shù)拿畹较鄳亩丝凇? A1A0（端口選擇信號）：這是倆條輸入信號線 ， 通常一一對應接到地址的最低倆位 A0 和 A1 上 ， 它們與 RD 、 WR 信號相配合用來選擇端口及內(nèi)部控制寄存器，并控制信息傳送的方向，如表 41 所示。 RESET (復位信號 )：輸入信號線 ， 高電平有效。 WR （寫信號）：低電平有效。 RD （讀信號）：低電平有效。其控制信號有： CS （片選信號）：低電平有效。 （ 2） 讀 /寫控制邏輯 讀 /寫控制邏輯的功能用于管理所有的數(shù)據(jù)、控制字或狀態(tài)字的傳送。 C 口可分作兩個 4 位口使用。可編程內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 32 為 8 位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入 /輸出?？删幊虨?8 位輸入輸出或雙向寄存器。 圖 45 為 8255 的引腳圖和圖 46 為 8255 的內(nèi)部功能結構框圖。所以，用 8255A 連接外部設備時，通常不用再附加外部電路，給使用者帶來很大方便。 8255A 的結構及功能 8255A 是 Intel86 系列微處理機的配套并 行接口芯片，它可為 86 系列 CPU 與外部設備之間提供并行輸入 /輸出的通道。 由于 MCS51 單片機的外部數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和 I/O 口是統(tǒng)一編址的，因此用戶可以把外部 64K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器 RAM空間的一部分作為擴展外部 I/O口的地址空間。 I/O 口的擴展 在 MCS51 應用系統(tǒng)中，單片機本身提供給用戶使用的輸入、輸出口線并不多，對片內(nèi)有 ROM/EPROM 的 8051/8751，若無須擴展外部存儲器，則有 4 個 8 位口（ P0~P3）可作為通用 I/O 口使用。 9． GND：線路地。 7． NC：為空引腳。 5． WE ：寫選通信號輸入線，低電平有效。 3． CE ：片選信號輸入端，低電平有效。其引腳功能說明如下： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 30 1． A0～ A12：地址輸入線。 圖 43 為 6264 的功能引腳圖。在 S4 狀態(tài)，寫控制信號有效選通被尋址的數(shù)據(jù)存儲器，此后， P0 上的數(shù)據(jù)就寫到被尋址的存儲器單元內(nèi)了。在 S4 狀態(tài)，讀控制信號 RD 回到高電平后，被尋址的存儲器把其本身的總線驅動器懸浮起來，使P0 總線又進入高阻狀態(tài)。 ALE 的下降沿用以把低 8 位地址信號鎖存到外部鎖存器內(nèi)，而高 8 位地址鎖存在 P2 口上。在第一個機器周期的 S1，允許地址鎖存器信號 ALE 由低變高，開始讀周期。共有四條寄存器間接尋址指令，分為下列兩種情況： 第一種為訪問前 256B 的外部 RAM，用寄存器 R0， R1 間接尋址： 讀操作： MOVX A， Ri 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 29 寫操作： MOVX Ri ， A i=0， 1 第二種為訪問外部 RAM 的任何單元，用特殊功能寄存器 DPTR 間接尋址： 讀操作： MOVX A， DPTR 寫操作： MOVX DPTR， A 第二種情況 可以訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的 64K 空間。但在實際中，僅有的 128B 是不夠用的，因此需要擴展數(shù)據(jù)存儲器。 圖 42 為 2764 與 8051 連接圖。 EA PSEN 端與外部程序存儲 器的輸出允許 OE 連接，ALE 端與鎖存器 CLK 端連接。其中， P2 口與 EPROM（或EEPROM）高 8 位地址總線連接，直接作為高 8 為地址 A8～ A15， P0 口作為分時復用的低 8 位地址 /數(shù)據(jù)線，通過鎖存器輸出低 8 位地址 A0～ A7。 8． GND：接地引腳。 6． VPP：編程電源。 4． OE ：數(shù)據(jù)輸出選通線。 2． O0～ O7：數(shù)據(jù)輸出線。 圖 41 2764 功能引腳圖 芯片介紹： 2764 是 8K8 字節(jié)的紫外線擦除電可編程只讀存儲器，單一 +5V供電，工作電流為 75mA，維持電流為 35mA，讀出時間最大為 250ns， 28 腳雙列直插式封裝。所以這里用到的芯片是 2764（ 8K8）。 圖 319 轉速信號放大整形電路 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 27 第四章 硬件電路設計 程序存儲器的擴展 2764 芯片介紹 MCS51 單片機系統(tǒng)中，使用較多的是 Intel 公司的系列芯片： 2716（ 2K8）， 2732（ 4K8）， 2764（ 8K8）， 27128（ 16K8）， 27256（ 32K8）， 27512（ 64K