【正文】 器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。目前支持的單片機(jī)類型 有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 17 頁 共 28 頁 圖 44 顯示子程序流程圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 18 頁 共 28 頁 第 5 章 仿真與調(diào)試 仿真工具 Proteus 具有 4 大功能模塊 （ ISIS） （ Prospice） （ VSM） PCB 設(shè)計(jì)平臺(tái) Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。寄存器 R1 用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 16 頁 共 28 頁 圖 43 數(shù)據(jù)處理子程序流程圖 顯示子程序采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)三位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。 Nm 摸 /數(shù)轉(zhuǎn)換的最大值。 Nx:摸 /數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)值 。 A0:模擬量輸入最小值 。 圖 42 A/D 轉(zhuǎn)換程序流程圖 數(shù)據(jù)處理 子程序主要根 據(jù) 標(biāo)度變換公式，把 0～ 255 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 ～ 。 圖 41 主程序流程圖 各 子程序設(shè)計(jì) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 15 頁 共 28 頁 啟動(dòng) ADC0809 對模擬量輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過判斷 EOC（ 引腳）來確定轉(zhuǎn)換是否完成，若 EOC 為 0，則繼續(xù)等待；若 EOC 為 1，則把 OE 置位，將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 70H 中。 整個(gè)主程序就是在 A/D 轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理及顯示程序循環(huán)執(zhí)行。 準(zhǔn)備工作做好后便啟動(dòng) ADC0809對 IN0腳輸入進(jìn)的 0～ 5V電壓模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的 0～ 255 十進(jìn)制數(shù)字量。 各部分的硬件電路設(shè)計(jì) 詳見附錄一 。另外， AT89S51 還控制著 ADC0809 的工作。 AT89S51負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的 7段數(shù)碼管的顯示段碼，并通過其 P1口經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片 74HC245 驅(qū)動(dòng)，再傳送給數(shù)碼管。各部分之間相互協(xié)作，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的功能。 圖 39 一位數(shù)碼管的原理圖 圖 310 SM410564 數(shù)碼管實(shí)物圖 整機(jī) 電路 及工作原理 本設(shè)計(jì)采用 AT89S51 單片機(jī)芯片配合 ADC0809 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成一個(gè)簡易的數(shù)字電壓表 。 1， 2， 3， 4 引腳端為其位選端，用于接收 AT89S51 的 P3 口產(chǎn)生的位選碼。它是一個(gè)共陽極的數(shù)碼管，每一位數(shù)碼管的原理圖如圖 113 所示。 AT89S51 與 ADC0809 的連接必須注意處理好 3 個(gè)問題： START 端送一個(gè) 100ns 寬的啟動(dòng)正脈沖； EOC 端上的狀態(tài)信息，因?yàn)樗?A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志； 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 12 頁 共 28 頁 “ 三態(tài)輸出鎖存器 ” 分配一個(gè)端口地址，也就是給 OE 端送一個(gè)地址譯碼器的輸出信號(hào)。一般取 C=10uF,R2=100Ω ， R1= 。 R2 的作用是在 S 按下的時(shí)候，防止電容 C放電電流過大燒壞開關(guān) S的觸點(diǎn)。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 11 頁 共 28 頁 圖 37 復(fù)位電路 電容 C和電阻 R1 實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)一上電，立即復(fù)位；另外，如果在運(yùn)行中，外界干擾等因素使單片機(jī)的程序陷入死循環(huán)狀態(tài)或 “ 跑飛 ” ，就可以通過按鍵使其復(fù)位。 （ 10） XTAL2：片內(nèi)高增益反向放大器的輸出端。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 （ 8） /EA/VPP：當(dāng)保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 （ 6） ALE//RPOG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 （ 5） RST：復(fù)位輸入。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為低八位地址接收。對 P1 口管腳寫入 “1” 后，被內(nèi)部上拉電阻拉高，可用作輸入。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口；當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須接上拉電阻。對 P0 口的管腳寫 “1” 時(shí)，被定義為高阻抗輸入。 P3 口同時(shí)為FLASH 編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào) 。 P3口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。 口： P3 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯門電路。在訪問 8 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口線上的內(nèi)容，在整個(gè)訪問期間不改變。 P2口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。 口： P2 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯門電路。 主要性能參數(shù) MCS51 產(chǎn)品指令系列完全兼容； 字節(jié)在系統(tǒng)編程 (ISP)Flash 閃速存儲(chǔ)器； 次擦寫周期； ～ V 工作電壓范圍； ： 0Hz～ 33MHz； ； 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 個(gè)可編程 I/O 口線； 個(gè) 16 位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器； ； UART 通道； ； ； (WDT)及雙數(shù)據(jù)指針； 特性 ； (ISP字節(jié)或頁寫模式 )。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí) ,S51可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。圖 34 和 35分別為其實(shí)物圖和內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)圖。 （注意： ALE 信號(hào)常與 START 信號(hào)連在一起，這樣連接可以在信號(hào)的前沿寫入地址信號(hào)，在其后沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，圖 33為 ADC0809 信號(hào)的時(shí)序配合圖）。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 C(ADDC) B(ADDB) A(ADDA) 選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 7 頁 共 28 頁 ADC0809 的工作原理 首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。參考電壓用來與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。 ： +5V 電源， GND：地。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào)。 ：時(shí)鐘信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。D0 為最低位， D7 為最高。 ～ D0：數(shù)據(jù)輸出線。 START 上升沿時(shí)，復(fù)位 ADC0809； START 下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間