【正文】 11 硬件中斷服務(wù)子程序調(diào)用時(shí)，把當(dāng)時(shí)程序計(jì)數(shù)器 PC的內(nèi)容壓入堆棧 (在MCS— 5l 中， PC 是 16 位的，占用了 2 個(gè)字節(jié)，沒(méi)有自動(dòng)保存程序狀態(tài)字PSW 的內(nèi)容 )，同時(shí)還根據(jù)中斷的來(lái)源，把相應(yīng)的向量單元地址裝入 PC 中。 4. 中斷響應(yīng)協(xié)議 當(dāng)某中斷源提出中斷請(qǐng)求后，作為應(yīng)答， CPU 首先使相應(yīng)的“優(yōu)先級(jí)激活”觸發(fā)器置位，以阻斷同級(jí)和低級(jí)的中斷。 若存在上述任一種情況，中斷查詢結(jié)果就被取消。在下一機(jī)器周期的 S1狀態(tài)，只要不受阻斷就開(kāi)始響應(yīng)其中最高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求。 當(dāng)同時(shí)收到幾個(gè)同一優(yōu)先級(jí)的中斷要求時(shí)，哪一個(gè)要求得到服務(wù)，取決于內(nèi)部的查詢順序，相當(dāng)于在每個(gè)優(yōu)先級(jí)內(nèi)，還同時(shí)存在另一個(gè)輔助優(yōu)先結(jié)構(gòu)。其中一個(gè)觸發(fā)器指示某高優(yōu)先級(jí)的中斷正在得到服務(wù)，所有后來(lái)的中斷都被阻斷。它們遵循這樣兩條基本規(guī)則： (1) 低優(yōu)先級(jí)中斷可被高優(yōu)先級(jí)中斷所中斷，反之不能； 10 (2) 一種中斷 (不管是什么優(yōu)先 級(jí) )一旦得到響應(yīng)，與它同級(jí)的中斷不能再中斷它。 PX0＝ 1，設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)。 PT0＝ 1，設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)。 PXl＝ 1，設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)。 PTl＝ 1．設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)。 PS＝ 1，設(shè)定為高 優(yōu)先級(jí)。 (3) ()保留位。其中： (1) ()保留位。 2. 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP MCS51 的中斷分為 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。 (8) EX0(IE .0)外部中斷 0 允許位。 (7) ET0()定時(shí)器 0 中斷允許位。 (6) EXl()外部中斷 l 允許位。 (5) ETl()定時(shí)器 1 中斷允許這。 (4) ES()串行口中斷允許位。 (2) ()保留位。 EA=0，禁止一切中斷。MCS52 子系列的中斷系統(tǒng)與此類同，只不過(guò)增加了一個(gè)中斷源。它們可分為 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)．其中每一個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)都可以由程序排定。這也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)者普遍關(guān)心的問(wèn)題。 CPU 發(fā)出的時(shí)序信號(hào)有兩類，一類用于片內(nèi)對(duì)各個(gè)功能部件的控制，這類信號(hào)很多。 MCS51單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，MCS51 單片機(jī)應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行進(jìn)行工作，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各個(gè)信號(hào)的關(guān)系。這是 P3 口與其他各口的不同之處。而其他的三個(gè)口中，上拉電阻代替 P0 口中的場(chǎng)效應(yīng)管，輸出緩沖器不是三態(tài)的，因此不是真正的雙向口 ，只能稱其為準(zhǔn)雙向口。為此，要求 P0口的輸出緩沖器是一個(gè)三態(tài)門。原因是在應(yīng)用系統(tǒng)中， P0 口作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，為保證數(shù)據(jù)的正確傳送，需要解決芯片內(nèi)外的隔離問(wèn)題，即只有在數(shù)據(jù)傳送時(shí)芯片內(nèi)外才接通 。而 P2 口僅作為高位地址線試用，不 涉及數(shù)據(jù)，所以 MUX 的一個(gè)輸入信號(hào)為“地址”。因此，在電路中沒(méi)有多路轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān) MUX。 P0P3 口都是并行 I/O 口，都可用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出，但 P0 口和 P2口出了可進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入 /輸出外，通常用來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地址總線，所以在電路中有一個(gè)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) MUX，以便進(jìn)行兩種用途的轉(zhuǎn)換。 P3 口是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，是雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 P1 口是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型負(fù)載。由于它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有一些差異，故各口的性質(zhì)和功能有一些差異。實(shí)際上 P0P3 已被歸入特殊功能寄存器之列。 MCS51 單片機(jī)給用戶提供了可尋址 64K 字節(jié)的外擴(kuò) RAM 的能力，至于擴(kuò)多少 RAM，則根據(jù)用戶實(shí)際需要來(lái)定。在 MCS51 單片機(jī)內(nèi)共 有 211個(gè)可尋址位，它們存在于內(nèi)部 RAM(共有 128 個(gè) )和特殊功能寄存器區(qū) (共有83 個(gè) )中。 4. 位尋址空間 MCS51 單片機(jī)的一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)在于它具有一個(gè)功能很強(qiáng)的位處理器。 128 個(gè)字節(jié)的 SFR塊中僅有 21個(gè)字節(jié)是由定義的。 SFR 綜合的，實(shí)際的反應(yīng)了整個(gè)單片機(jī)基本系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)及工作方式。地址為 30H7FH 的單元為用戶 RAM 區(qū)，只能進(jìn)行字節(jié)尋址。 7 地址為 20H2FH 的 16 個(gè)單元可進(jìn)行共 128 位的位尋址，這些單元構(gòu)成了 1 位處理機(jī)的存儲(chǔ)空間。地址為 00H1FH 的 32 個(gè)單元是 4 組通用工作寄存器區(qū)，每個(gè)區(qū)含八個(gè) 8 位寄存器，編號(hào)為 R7R0。 MCS51 單片機(jī)的片內(nèi)存儲(chǔ)器的字節(jié)地址為 00H7FH。加跳轉(zhuǎn)指令的目的是由于兩個(gè)中斷入口間隔僅有 8 個(gè)單元，存放中斷服務(wù)程序往往是不夠用的。 5 個(gè)特殊單元分別對(duì)應(yīng)于5 種中斷源的中斷服務(wù)程序的入口地址。一般在該單元存放一條絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指 令，跳向用戶設(shè)計(jì)的主程序的起始地址。 MCS51 單片機(jī)復(fù)位后，程序存儲(chǔ)器 PC 的內(nèi)容為 0000H，故系統(tǒng)必須從 0000H 單元開(kāi)始取指令，執(zhí)行程序。程序?qū)嶋H上是一串二進(jìn)制碼，程序存儲(chǔ)器可以分為片內(nèi)和片外兩部分。在 6 89C51/8751 單片機(jī)中，不僅在片內(nèi)集成了一定容量的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及眾多的特殊功能寄存器，而且還具有極強(qiáng)的外存儲(chǔ)器的擴(kuò)展能力，尋址能力分別可達(dá) 64KB，尋址和操作簡(jiǎn)單方便。 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) MCS51 單片機(jī)存儲(chǔ)器采用的是哈佛 (Harvard)結(jié)構(gòu)，即程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間截然分開(kāi)，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各有自己的尋址方式，尋址空間和控制系統(tǒng)。對(duì)于運(yùn)算指令，還要將運(yùn)算的結(jié)果特征送入程序狀態(tài)寄存器 PSW。 條件轉(zhuǎn)移邏輯電路主要用來(lái)控制程序的分支轉(zhuǎn)移。執(zhí)行程序時(shí)，首先進(jìn)行程序存儲(chǔ)器的讀指令操作，也就是根據(jù) PC 給出的地址從程序存儲(chǔ)器中取出指令 ，并送指令寄存器 IR， IR 的輸出送指令譯碼器；然后由指令譯碼器對(duì)該指令進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果送定時(shí)控制邏輯電路。子程序或中斷子程序執(zhí)行完畢，遇到返回指令 RET 或 RETI 時(shí)，將棧頂?shù)臄帱c(diǎn)值彈到程序計(jì)數(shù)器 PC 中，程序的流程又返回到原來(lái)的地方，繼續(xù)執(zhí)行。 (3) 在執(zhí)行調(diào)用子程序指令或響應(yīng)中斷時(shí)， 單片機(jī)自動(dòng)完成如下的操作： [1] PC 的現(xiàn)行值 , 即下一條將要執(zhí)行的指令的地址，即斷點(diǎn)值，自動(dòng)送入堆棧。 程序計(jì)數(shù)器的基本工作方式有以下幾種： 5 (1) 序計(jì)數(shù)器自動(dòng)加 1，這是最基本的工作方式，這也是為何該寄存器被稱為計(jì)數(shù)器的原因。程序計(jì)數(shù)器的寬度決定了單片機(jī)對(duì)程序存儲(chǔ)器可以直接尋址的范圍。其基本的工作過(guò)程是：讀指令時(shí)，程序計(jì)數(shù)器將其中的數(shù)作為所取指令的地址輸出給程序存儲(chǔ)器，然后程序存儲(chǔ)器按此地址輸出指令字節(jié)，同時(shí)程序計(jì)數(shù)器本身自動(dòng)加 1，讀完本指令， PC 指向下一條指令在 程序存儲(chǔ)器中的地址。 控制器主要包括程序計(jì)數(shù)器、程序地址寄存器、指令寄存器 IR、指令譯碼器、條件轉(zhuǎn)移邏輯電路及時(shí)序控制邏輯電路。首先從程序存儲(chǔ)器中讀出指令，送指令寄存器保存，然后送至指令譯碼器進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果送定時(shí)控制邏輯電路，由定時(shí)控制邏輯產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)和控制信號(hào)，再送到單片機(jī)的 各個(gè)部件去進(jìn)行相應(yīng)的操作。 控制器 控制器是單片機(jī)的指揮控制部件，控制器的主要任務(wù)是識(shí)別指令，并根據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)各功能部件，從而保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。它們都是通過(guò)片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是 CPU 加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。 4 第 2 章 MCS51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) MCS51 單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個(gè)尺寸有限的集成電路芯片上。 1. 論文所作的工作 (1) 智能去電控制 系統(tǒng)的整體規(guī) 劃 (2) 完成 智能去電控制 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)（包括 去電 信號(hào) 產(chǎn)生 電路、 模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路、 去電 輸出 接口 電路等各個(gè)部分電路的設(shè)計(jì)） (3) 完成 智能去電控制 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)（包括主程序、鍵盤輸入處理子程序、 D/A 轉(zhuǎn)換及 去電 輸出子程序和 黑白名單區(qū)分 子程序的編制） (4) 搭建硬件電路并進(jìn)行聯(lián)機(jī)和脫機(jī)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了 智能去電控制 功能 (5) 利用 Protel 99SE 繪制了電路原理圖 2. 主要特點(diǎn) (1) 是基于單片機(jī)的 智能去電控制 系統(tǒng)，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好 (2) 主要依靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的 智能去電控制 系統(tǒng)， 降低了成本、提高了系統(tǒng)的 性價(jià)比 本章小結(jié) 本章作為論文的開(kāi)始，介紹了有關(guān)課題背景方面的知識(shí)。最后，用Protel 99SE繪制了電路原理圖。 系統(tǒng) 的 軟件采用匯編語(yǔ)言編寫，主要由 主程序 、 鍵盤輸入子程序、 D/A轉(zhuǎn)換子程序 、黑白名單區(qū)分子程序 組成。 該系統(tǒng) 采用了 單片機(jī) AT89C51作為CPU，它是系統(tǒng)的 控制核心 。對(duì)于打進(jìn)公司的電話，由于不是公司支付通信費(fèi)用，一般單位對(duì)此無(wú)限制，當(dāng)公司內(nèi)部需要打出電話時(shí)，由于通信費(fèi)用完全是公司自己支付，為了避免公司的員工把公司的電話私用，就必須 對(duì)去電進(jìn)行區(qū)分和權(quán)限限制，可以通過(guò)設(shè)置黑名單或者白名單控制某個(gè)電話的能夠打出或者禁止。 課題來(lái)源 隨著辦公自動(dòng)化的發(fā)展，越 來(lái)越多的公司選擇了組建本公司的局域網(wǎng)電話系統(tǒng)，從而達(dá)到提高公司整體工作效率和節(jié)約通信費(fèi)用的目的。它們的引腳及指令系統(tǒng)相互兼容，主要在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有些區(qū)別。其功能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)，不該把它們直接稱呼為 MCS51 系列單片機(jī)，因?yàn)?MCS 只是 Intel 公司專用的單片機(jī)系列型號(hào)。這些廠家生產(chǎn)的芯片是 MCS51 系列的兼容產(chǎn)品，準(zhǔn)確地說(shuō)是與 MCS51 指令系統(tǒng)兼容的單片機(jī)。 本 文討論的 主要是單片機(jī)控制去電電話，即根據(jù)主叫所拔的號(hào)碼，通過(guò)檢測(cè)存儲(chǔ)器預(yù)設(shè)的黑名單或者白名單控制某個(gè)電話的能夠打出或者禁止，或者控制某一局向號(hào)，來(lái)確定能否打出。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)，分別尋址的哈佛結(jié)構(gòu)，一般需要較大的程序存儲(chǔ)器，目前的單片機(jī)以采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu)為多。例如：位處理、查表、多種地址訪問(wèn)方式、多種跳轉(zhuǎn)、乘除法運(yùn)算、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、中斷處理等，增強(qiáng)了實(shí)時(shí)性。 按照內(nèi)部數(shù)據(jù)通道的寬度，單片機(jī)可分為 4 位、 8 位、 16 位及 32 位等。由于單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等一 系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，幾乎“無(wú)處不在，無(wú)所不為”。最后，用Protel 99SE 繪制了電路原理圖。 系統(tǒng) 的 軟件采用匯編語(yǔ)言編寫，主要由 主程序 、 去電信號(hào)產(chǎn)生 子程序、 黑白名單區(qū)分 子程序 、D/A轉(zhuǎn)換及去電輸出子 程序 組成。 該系統(tǒng) 采用了 單片機(jī) AT89C51 作為 CPU，它是系統(tǒng)的 控制核心 。對(duì)于打進(jìn)公司的電話，由于不是公司 支付通信費(fèi)用 ，一般單位對(duì)此無(wú)限制，當(dāng)公司內(nèi)部需要打出電話時(shí)，由于通信費(fèi)用完全是公司自己支付，為了避免公司的員工 把 公司的電話私用，就必須對(duì) 去電 進(jìn)行區(qū)分和權(quán)限限制， 可以通過(guò)設(shè)置黑名單或者白名單控制某個(gè)電話的能夠打出或者禁止。 大學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 智能去電控制器的設(shè)計(jì) 領(lǐng)域：電子通信類 日期： 05 年 6 月 類型： 精選 作者：楊佳沛 I 摘 要 隨著辦公自動(dòng)化的發(fā)展，越來(lái)越多的公司選擇了 組建本公司的局域網(wǎng)電話 系統(tǒng) ，從而達(dá)到 提高公司整體工作效率和 節(jié)約通信費(fèi)用的目的。 這種電話系統(tǒng)一般有一臺(tái)總機(jī)和若干臺(tái)分機(jī)組成，主機(jī)有一個(gè)固定的 公用 電話號(hào)碼，若干分機(jī)各有自己的局域網(wǎng)號(hào)碼，當(dāng)其他公司或單位的電話打進(jìn)本公司時(shí)，首先是主機(jī)接到來(lái)電號(hào)碼， 主機(jī)判斷來(lái)電是 打給 公司哪個(gè)部門的，完成判斷后就將來(lái)電轉(zhuǎn)到相應(yīng)的部門， 來(lái)電呼叫處理完 畢 。本項(xiàng)目主要是單片機(jī)控制去電電話，即根據(jù)主叫所拔的號(hào)碼，通過(guò)檢測(cè)存儲(chǔ)器預(yù)設(shè)的黑名單或者白名單控制某個(gè)電話的能夠打出或者禁止，或者控制某一局向號(hào)，來(lái)確定能否打出。系統(tǒng)同時(shí)利用 74LS373 緩沖器、 74LS138 譯碼器、 7404 反相器、DAC0832 D/A 轉(zhuǎn)換器 完成對(duì)黑白名單的區(qū)分和限制 。 在完成硬件設(shè)計(jì)和軟件編制后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試，系統(tǒng)的正常運(yùn)行驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。 關(guān)鍵詞 智能電話 ； 單片機(jī)； 去 電 控制 II Abstract With the development of office automation, more and more panies build up the local area calling work of itself, in order to increase efficiency and decrease the munication cost. This calling system is generally posed of a master telephone and several extension telephone numbers. The master telephone has a fixed number, and the several extension telephones have their own numbers in the work. When the outside phone dials, the master telephone firstly receive the call and decide the depar