【正文】 時，本端變低并保持，中斷狀態(tài)在下一個 SPI 周期開始清除，中斷狀態(tài)也可用 RITN 指令讀取。 （ 7） 串行時鐘（ SCLK） ISD 的時鐘輸入端，由于控制器產(chǎn)生，用于同步 MOSI和 MISO的數(shù)據(jù)傳輸。 （ 5） 串行輸入（ MOSI） 此為單行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端，供 ISD 輸入。 （ 3） 音頻輸出（ AUD OUT） 提供音頻輸出，可驅(qū)動 5kΩ 的負(fù)載。信號通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值 16mV，本端的標(biāo)稱輸入阻抗為 56kΩ, 單端驅(qū)動時，本端通過電容接地。在差分驅(qū)動時，信號最大幅度為峰峰值 16mV。 22 圖 ISD4004外部引腳圖 引腳說明： （ 1） 同相模擬輸入（ ANA IN+） 這是錄音信號的同相輸入端，輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。器件工作電壓 3V，工作電流 25～ 30mA，維持電流 1μA?單片錄放語音時間 8～ 16min，音質(zhì)好，適用于移動電話機(jī)及其它便攜式電子產(chǎn)品中。采樣頻率可為 、 、 、 ，頻率越低，錄放時間越長，而音質(zhì)則有所下降。 ISD4004 語音芯片采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含晶體振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、自動靜噪、音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲陣列等，因此只需很少的外圍器件就可構(gòu)成一個完整的聲音錄放系統(tǒng)。該系列語音芯片采用多電平直接接模 擬存儲（ Chip Corder）專利技術(shù)，聲音不需要 A/D 轉(zhuǎn)換和壓縮，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)的閃爍存儲器中，沒有 A/D 轉(zhuǎn)換誤差，因此能夠真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂及效果聲。 語音播報電路的設(shè)計 單片機(jī) AT89C51 通過與語音芯片 ISD4004 和揚聲器連接實現(xiàn)語音播報功能。 單片機(jī)一上電，這兩個數(shù)碼管等待 DS18B20發(fā)送程序命令，決定顯示與否，顯示實際溫度或設(shè)定溫度。 表 44 按鍵功能 按鍵 鍵名 功能 AN1 功能轉(zhuǎn)換鍵 按鍵按下（ L1亮）時，顯示溫度設(shè)定值；按鍵升起（ L1不亮）時，顯示當(dāng)前溫度值 AN2 加 1鍵 設(shè)定溫度逐次加 1 AN3 減 1鍵 設(shè)定溫度逐次減 1 顯示電路設(shè)計 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 15 J un 2 00 8 S he e t o f F i l e : D : \ P r o gr a m F i l e s \ pr o t e l 99 \ m y 的 .D D B D r a w n B y :P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9R X D / P 3 .010T X D / P 3 .111I N T 0/ P 3 .212I N T 1/ P 3 .313T 0/ P 14T 1/ P 15W R / P 16R D / P 17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1023P 2. 3/ A 1124P 2. 4/ A 1225P 2. 5/ A 1326P 2. 6/ A 1427P 2. 7/ A 1528P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 0. 7/ A D 732P 0. 6/ A D 633P 0. 5/ A D 534P 0. 4/ A D 435P 0. 3/ A D 336P 0. 2/ A D 237P 0. 1/ A D 138P 0. 0/ A D 039V C C40A T 89 C 5 1R7R6C2R 14V C CP 3. 2P 3. 5個位 十位R1 R2 R3 R4 R5 R8 R9 R 11 R 13 R 23 R 24 R 25P N P P N PV C CabfcgdeDPY[LEDgn]1234567abcdefgQ1abfcgdeDPY[LEDgn]1234567abcdefgQ2 圖 數(shù)碼管顯示電路 21 該顯示模塊 采用兩個 LED數(shù)碼管并連與單片機(jī)連接， 動態(tài)顯示 溫度的十位與個位數(shù)字 ， 如圖 ， P0口是送字符的， 來位選數(shù)碼管的 ，分別控制十位、個位數(shù)碼管。按鍵AN1， AN2， AN3的功能定義如表 44所示。操作協(xié)議為 : 初始化 DS18B20 (發(fā)復(fù)位脈沖 ) →發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 圖 DS18B20內(nèi) 部測溫電路原理框圖 另外 , 由于 DS18B20 單線通信功能是分時完成的 , 他有嚴(yán)格的時隙概念 , 因此讀寫時序很重要。減法計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù) , 當(dāng)減法計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時溫度寄存器的值將加 1, 減法計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入 , 減法計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn) 19 行計數(shù) , 如此循環(huán)直到減法計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時 , 停止溫度寄存器值的累加 , 此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。 測溫原理 DS18B20 的測溫原理如圖 , 圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小 , 用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器 1, 高溫 度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變 , 所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器 2 的脈沖輸入 , 圖中還隱含著計數(shù)門 , 當(dāng)計數(shù)門打開時 , DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進(jìn)行計數(shù) , 進(jìn)而完成溫度測量。 (4) CRC 的產(chǎn)生在 64 b ROM 的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼(CRC)。 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后 , 就把測得的溫度值與 TH , TL 作比較 , 若 T TH 或 T TL , 則將該 器件內(nèi)的告警標(biāo)志置位 , 并對主機(jī)發(fā)出的告警搜索命令作出響應(yīng)。 當(dāng)S=1 時 , 先將補(bǔ)碼變換為原碼 ,再計算十進(jìn)制值。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù) , 讀取時低位在前 , 高位在后 , 數(shù)據(jù)格式以 ℃ /LSB 形式表示。 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后 , 開始啟動轉(zhuǎn)換。其中溫度信息 (第 1,2 字節(jié) )、 T H 和 T L 值第 3, 4 字節(jié)、第 6～ 8 字節(jié)未用 ,表現(xiàn)為全邏輯 1。因此 , 在實際應(yīng)用中要在分辨率和轉(zhuǎn)換時間權(quán)衡考慮。該字節(jié)各位的定義如下 : TM R1 R0 1 1 1 1 1 MSB LSB MSB LSB MSB LSB 17 低 5位一直都是 1, TM 是測試模式位 , 用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式。數(shù)據(jù)先寫入RAM , 經(jīng)校驗后再傳給 E2 RAM。 (3) 高速暫存存儲器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM 和一個非易失性的可電擦除的 E2 RAM。 16 圖 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 (1)64 b 閃速 ROM 的結(jié)構(gòu)如下 : 8 b檢驗 CRC 48 b 序列號 8 b 工廠代碼（ 10H） 開始 8位是產(chǎn)品類型的編號 , 接著是每個器件的惟一的序號 , 共有 48位 , 最后 8 位是前 56位的 CRC校驗碼 , 這也是多個 DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。告警搜索命令識別和尋址溫度在編定的極限之外的器件（溫度告警情況） 在 1 秒（典型值）內(nèi)把溫度變換為數(shù)字 測量范圍從 55℃至 +125℃，增量值 ℃ .等效的華氏溫度范圍是 67℉至 257℉，增量值為 ℉ 可用數(shù)據(jù)線供電 多點（ multidrop）能力使分布式溫度檢測應(yīng)用得以簡化 DS18B20 特性 因為每個 DS18B20 都要一個獨特的片序列號，所以多只DS18B20 可以同時連在一根單線總線上，這樣就可以把溫度傳感器放在許多不同的地方。 DS18B20通過一個單線接口發(fā)送或接收信息，因此在中央微處理器和 DS18B20之間僅需一條連接線（加上地線）。當(dāng)使用外部振蕩器時，引腳 XTAL1 接收外振蕩器信號，XTAL2 懸空。 XTAL2片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。使用片內(nèi)振蕩器時，連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 外部晶振引線 電源線 此外， ALE 端連續(xù)輸出正脈沖，頻率為晶振頻率的 1/6，可用作外部定是脈沖 使用。 PSEN 片外程序存儲器讀選通信號 PSEN(Program Store Enable),低電平有效。在編程校驗時，該引腳可接 VCC。 當(dāng) EA 信號接地時，對 ROM的讀操作限定在外部程序存儲器，地址為 0000H～FFFFH；當(dāng) EA接 VCC 時，對 ROM 的讀操作從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲器。 RST復(fù)位輸入信號，高電平有效。 P3 口 還提供各種替代功能，如表 所列 。在編程 /校驗時， P3 口接收某些控制信號。 P3 口可做普通 I/O 口使用。 用做輸入時，應(yīng)先將輸出鎖存器置 1。在編程 /校驗時，P2 口可接收高字節(jié)地址和某些控制信號。 P2 口 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。 P1 口可驅(qū)動 4個 TTL 負(fù)載。在編程和校驗時，可用做輸入低 8位地址。 P1 口 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)作為普通輸入時，應(yīng)將輸出鎖存器置 口可驅(qū)動 8個 TTL 負(fù)載。在編程時， P0 口可用于接收指令代碼字節(jié)；在程序校驗是， P0 口可輸出指令字節(jié)（這時需要加外部上拉電阻）。 P0口 8位，漏極開路的雙向 I/O 口。圖 為 PDIP 封裝的引腳排列圖。 AT89C51的晶振頻率最高為 24MHz。 CPU 只有在時序信號和控制信號的協(xié)調(diào)工作下，才能執(zhí)行各種指令。 AT89C51 單片機(jī)的外圍接口電路主要包括 ： 4 個可編程并行 I/O 口， 1個可編程串行口， 2 個 16 位的可編程定時器以及中斷系統(tǒng)等。這主要是為了解決 CPU的高速處理能力和外部設(shè)備低速運行之間的速度匹配問題，并可以有效的提高CPU 的工作效率；同時也提高了 CPU 的對外驅(qū)動能力。實際上片內(nèi)的字節(jié)地址 空間是 26個（ 00H～ FFH），其中高 128字節(jié)地址（ 80H～FFH）被特殊功能寄存器 SFR 占用，用戶只能使用低 128 字節(jié)單元（ 00H～ 7FH）來存放可讀 /寫的數(shù)據(jù)。 在單片機(jī)中，用隨機(jī)存儲器 RAM 來存儲程序運行期間的工作變量和數(shù)據(jù)，所以又稱為數(shù)據(jù)存儲器。標(biāo)準(zhǔn)型 AT89 單片機(jī)的程序存儲器采用 4 KB 的快速擦寫存儲器 Flash Memory,編程和擦除完全是電氣實現(xiàn)。 存儲器 10 單片機(jī)內(nèi)部的存儲器分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。控制器主要包括程序計數(shù)器 PC、 PC增量其、指令寄存器、指令譯碼器、定時及控制邏輯電路等。其中包括算術(shù)和邏輯運算單元 ALU、累加器 ACC、 B寄存器、程序控制字 PSW 和兩個暫存器等。 單片機(jī) CPU 和通用微處理器基本相同，只是增加了“面向控制”的處理功能，如位處理器、查表、多種跳轉(zhuǎn)等。 中央處理器 單片機(jī)的中央處理器（ CPU）是單片機(jī)的核心，完成運算和控制操作。 AT89C51 最高工作頻率為 24MHz。 AT89C51 的工作電源電壓為 5（ 1177。 兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式； 具有 6 個中斷源、 5 個中斷矢量、 2 級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)； 具有 32 根可編程 I/O 線； 內(nèi)含 4KB 的 Flash 存儲器，擦寫次數(shù) 1000 次； 8 3 AT89C51 單片機(jī) AT89C51 是美國 ATMWEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片 機(jī)，片內(nèi)含 4K byes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMWEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大 AT89C51 單片機(jī)可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用與各種控制領(lǐng)域。 對比兩