【正文】 5 1 110 IN6 1 111 IN7 0 XXX X表示任意值 圖 38 ADC0809 結構圖 第 三 章 系統(tǒng)總體設計及主要器件 簡介 13 （ 2）引腳結構 ADC0809為 28引腳芯片，其引腳圖如圖 39所示。多路開關可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉換器進行轉換。 （ 1） AD0809 的邏輯結構 ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D轉換器 ，其邏輯結構如圖 38所示 。在實際電路中，這些過程有的是合并進行的，例如，取樣和保持，量化和編碼往往都是在轉換過程中同時實現的。 4） 8 位 AD 轉換器 ADC0809 將模擬信號轉換成數字信號的電路，稱為模 圖 35 6116管腳圖 圖 36 2716管腳圖 圖 37 74LS373管腳 圖 計算機 工程實踐設計說明書 12 數轉換器 。 74LS373是一種 典型的電平觸發(fā) 8D鎖存器 ，三狀態(tài)輸出。 8031數據和 低 8位 地址總線采用分時復用操作方法，即用同一總線既傳輸數據又傳輸地址。維持或編程禁止時呈高阻抗； CE ：選片信號輸入線，“ 0”（即 TTL低電平）有效； 第 三 章 系統(tǒng)總體設計及主要器件 簡介 11 PGM：編程脈沖輸 入線； OE ：讀選通信號輸入線，“ 0”有效； Vpp：編程電壓輸入線， Vpp的值因芯片型號和制造廠商而異； Vcc：主電源輸入線， Vcc一般為 +5V； GND：線路地。與 NMOS型對應的是 CMOS型，它們都與 TTL兼容，其 差別是 CMOS型 EPROM的讀取時間更短，消耗功率更小，例如， 27C256的最大工作電流是 30mA，而 27256的最大工作電流是 75mA，更多的具體參數可參閱相關資料。 該芯片容量為 2KB， 有 24個引腳， 其引腳排列如圖 35所示， 各引腳功能如下： A0A14：地址輸 入線； D0D7：雙向數據線（輸出有三態(tài)）； CE ， 1CE ：選片信號輸入線， CE 和 1CE 低電平有效； OE ：讀選通信號輸入線 ，低電平有效 ； WE ： 寫選通信號輸入線，低電平有效； VCC：工作電壓， +5V； GND：線路地； 關于 RAM6116的工作方式在表 31中給出。 (2) 單片機對外呈現 3總線形式， 由 P P0 口組成 16位地址總線；由 P0 口分時復用為數據總線；由 ALE、 PSEN、 RST、 EA與 P3 口中的 INT0、 INT T0、 T WR、 RD 共 10計算機 工程實踐設計說明書 10 個引腳組成控制總線 ； 由于是 16位地址線，因此，可使片外存儲器的尋址范圍達到 64 KB。該引腳有效 (低電平 )時，只選用片外程序存儲器，否則單片機上電或復位后選用片內程序存儲器 .對于片內含有 EPROM 的機型，在編程期間，此引腳用作 21 V編程電源 VPP的輸入端。當 VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源 VPD(+5 V)為內部 RAM 供電，以保證 RAM 中的數據不丟失。當單片機振蕩器工作時，該引腳上出現持續(xù)兩個機器周期的高電平，就可實現復位操作，使單片機回復到初始狀態(tài)。 (3) RST/VPD(9腳 )： RST即為 RESET， VPD為備用電源。當從外部程序存儲器讀取指令或常數期間，每個機器周期該信號兩次有效，以通過數據總線 P0 口讀回指令或常數。但要注意，在訪問片外數據存儲器期間， ALE 脈沖會跳空一個，此時作為時鐘輸出就不妥了對于片內含有EPROM的機型，在編程期間，該引腳用作編程脈沖 PROG的輸入端。 ALE 在每個機器周期內輸出兩個脈沖。除作為準雙向 I/O口使用外，還可以將每一位用于第二功能，而且 P3 口的每一條引腳均可獨立定義 為第一功能的輸入輸出或第二功能。 (3) P2口 (2128腳 )： P2 口，一般可作為準雙向 I/O口使用；在接有片外存儲器或擴展 I/O口且尋址范圍超過 256字節(jié)時， P2口用作高 8位地址總線。 (2) P1口 (18腳 )： P1口，可作為 準雙向 I/O口使用。在不接片外存儲器與不擴展 I/O口時，可作為準雙向輸入 /輸出口。當采用外部時鐘時，對于 HMOS 單片機，該引腳接地；對于 CHMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。 (2)外接晶體引腳 XTAL1(19 腳 )：接外部 石英晶體的一端。 外部 引腳說明 ： (1) 主電源引腳 VCC(40腳 )：接 +5 V電源正端。 MCS51單片機是8 位字長，所以，數據總線的位數也是 8位。 2）數據總線（ Data Bus,DB） 數據總線用于單片機與存儲器之間或I/O端口之間傳送數據。如有 n 位地址可以產生 2n個連續(xù)地址編碼，因此，可訪問 2n 個存儲單元，即通常所說的尋址范圍為 2n 個地址單元。地址總線是單向的，只能由單片機向外發(fā)送信息。 MCS51 系列單片機片外引腳可以構成三總線結構，所有的外圍芯片都通過這三總線進行擴展。 圖 33 內部結構框圖 計算機 工程實踐設計說明書 8 所謂總線，就是連接系統(tǒng)中各擴展器件的一組公共信號 線。從圖 33中可看出， MCS51 單片機組成結構中包含運算器、控制器、片內存儲器、 4個 I/O口、串行口、定時器 /計數器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等功能部件。其它性能均與 51子系列相同。 52子系列主要有 803 805 8752三種機型。它們的指令系統(tǒng)與芯片引腳完全兼容。 8031 單片機 基本電路 8031 單片機 存儲器擴展電路 溫度檢測電路 圖 31 溫度檢測系統(tǒng) 結構 框圖 8 0 3 1 74 LS 373 6 1 1 6 2 7 6 4 AD 0809 熱 敏 電 阻 圖 32 溫度檢測系統(tǒng)原理示意圖 第 三 章 系統(tǒng)總體設計及主要器件 簡介 7 MCS51 系列 單片機簡介 MCS51系列單片機已有十多種產品，可分為兩大系列： 51子系列和 52子系列。 計算機 工程實踐設計說明書 6 第三章 系統(tǒng)總體 設計 及主要器件簡介 溫度巡檢系統(tǒng)組成結構 根據前一章中溫度巡檢系統(tǒng)的簡介可知，該溫度巡檢系統(tǒng)主要有三部分組成： 1） 8031 單片機基本電路部分； 2） 8031 單片機外部程序與數據存儲器擴展部分； 3） 溫度檢測及數據采集部分； 相應框圖如圖 所示。整個系統(tǒng) 可 分為三個 主要 功能 模塊 ：功能 模 塊一，主要 任務是 將實際檢測點的溫度先轉化為電信號， 再通過單片機控制 AD 轉換器 將模擬電信號轉化成數字信號 ，完成溫第 二 章 溫度巡檢系統(tǒng)簡介 5 度采集 ；功能 模 塊二， 該模塊是以 8031 為核心的單片機溫度檢測控制單元，完成 對 所采集 的 溫度 信號進行 相應 處理；功能 模 塊三， 對于 8031 單片機 來說 ，需要 外接程序存儲器和數據存儲器，分別用來存放單片機控制程序和數據，為此，功能模塊三實際上是由單片機系統(tǒng)的外部程序存儲與數據存儲擴展電路構 成 。該系統(tǒng)通過單片機控制，實現對 8路溫度檢測點進行實時的溫度檢測，并把檢測數據存儲下來。這種智能溫度控制器兼有抑制串模干擾能力強、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點。新型智能溫度控制器普遍采用了高性能的 Σ－ Δ 式 A／Ｄ轉換器，它能以很高的采樣速率和很低的采樣