【正文】 輸出： D0_D7=狀態(tài)字 ：輸入： RS=L,RW=L,D0_D7=指令碼，高脈沖 輸出：無 ：輸入： RS=H,RW=H,E=H 輸出： D0_D7=數(shù)據(jù) ：輸入： RS=H,RW=L,D0_D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無 模塊內(nèi)部的字符發(fā)生內(nèi)存（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定 的代碼。應(yīng)設(shè)置定時器 T1為定時方式（ C/T=0），讓 T1計數(shù)內(nèi)部脈沖，即計數(shù)率為 fosc/12。單片 機的工作方式 1一般選擇定時器 T1作為波特率發(fā)生器。 波特率設(shè)置：波特率，即數(shù)據(jù)傳送速率，表示每秒傳送二進制代碼的位數(shù)，它的單位是 b/s。 SMOD=1時，方式 方式 2和方式 3的波特率加倍。 2． PCON是為了在單片機上實現(xiàn)電源控制而附加的。 RI 也必須用軟件清 0。在其它方式中，在接收到停止位的中間時 刻由硬件置位（例外情況見于 SM2的說明）。 RI：接收中斷標志位。 TI 置位既表示一幀信息發(fā)送結(jié)束，同時也是申請中斷，可根據(jù)需要，用軟件查詢的辦法獲得數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢的信息，或用中斷的方式來發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。在方式 0中，第 8位發(fā)送結(jié)束時，由硬件置位。由軟件置位以允許接收，又由軟件清 0來禁止接收。字節(jié)地址為 98H，其各 位定義如表 35所示： 表 35 串行控制寄存器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0、 SM1：串行口工作方式選擇位，其定義如表 36所示： 表 36 串行口工作方式選擇 SM0、 SM1 工作方式 功能描述 波特率 0 0 方式 0 8 位移位寄存器 Fosc/12 0 1 方式 1 10 位 UART 可變 1 0 方式 2 11 位 UART Fosc/或 fosc/32 1 1 方式 3 11 位 UART 可變 其中 fosc為晶體震蕩器頻率。 串行口的控制與狀態(tài)寄存器為 SCON和 PCON。 SBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它可用作異步通信方式（ UART），與串行傳送信息的外部設(shè)備相連接。復(fù)位時， TMOD 所有位均為0。 M1M0：工作方式選擇位，定時器／計數(shù)器的 4種工作方式由 M1M0設(shè)定。例如，如果選用 12MHz晶振，則最高計數(shù)頻率為 。此后的機器周期 S3P1期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。計數(shù)器在每個機器周期的 S5P2期間采樣引腳輸入電 平。因一個機器周期等于 12 個振蕩周期，所以計數(shù)頻率 f=1/12fosc。當定時器 /計數(shù)器為定時工作方式時，計數(shù)器的加 1信號由振蕩器的 12 分頻信號產(chǎn)生，即每過一個機器周期， 計數(shù)器加 1，直至計滿溢出為止。 C／ T：定時器／計數(shù)器選擇位。 因為在設(shè)計中使用定時器來設(shè)置串行通信的波特率，在此對定時器予以介紹：以上的 TR1和 TR0用于定時器的啟 動； TMOD 則用于控制定時器的工作模式，如 33表所示： 表 33 定時器控制寄存器 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 由表可見， TMOD 的高 4位用于 T1，低 4使用于 T0， 4種符號的含義如下： GATE：門控制位。 中斷優(yōu)先寄存器 —IP： 由于本設(shè)計只應(yīng)用一個中斷源，不用優(yōu)先級設(shè)置，在此不予介紹。 ES：串行 I／ O中斷允許位。下面分別對它們進行介紹： 中斷允許寄存器 —IE： 表 31中斷允許寄存器 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA：全局中斷允許位。串行中斷有發(fā)送 (TI)和接收 (R1)的區(qū)別；其打開與否，受中斷自身的允許位和全局允許位的控制。 TI／ RI：串行 I／ O中 斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。 T0：定時器／計數(shù)器 0中斷，由 T0計滿回零引起。 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)： 5個中斷源的符號、名稱及產(chǎn)生的條件如下： INT0：外部中斷 0，由 P3． 2端口線引入，低電平或下跳沿引起。 4．波特率 通信線上傳送的所有位信號都保持一致的信號持續(xù)時間，每一位的信號持續(xù)時間都由數(shù)據(jù)傳送速度確定，這個傳送速度即波特率。 3．停止位 停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標志，可以是 1位、 2位的高電平。 89C51采用的是 9或 8位數(shù)據(jù)傳送，這些數(shù)據(jù)被接收到移位寄存器中，構(gòu)成傳送數(shù)據(jù)字符。起始位所起的作用就是設(shè)備同步，通信雙方必須在傳送數(shù)據(jù)位前協(xié)調(diào)同步。當發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)出一個邏輯 0信號，這個邏輯低電平就是起始位。停止位和空閑位都規(guī)定為高電平（邏輯值１），這樣就保證起始位開始處一定有一個下跳沿。 異步通信特點 一個字符一個字符地傳輸，每個字符一位一位地傳輸，并且傳輸一個字符時，總是以 “起始位 ”開始，以 “停止位 ”結(jié)束 ,字符之間沒有固定的時間間隔要求。同步和異步都屬于串行數(shù)據(jù)傳送方式。 數(shù)據(jù)格式 根據(jù)所需數(shù)據(jù)的需要 ,只選用 GPGGA、 GPGSV、 GPRMC 語句。 NMEA0183 數(shù)據(jù)格式設(shè)置為 1個起始位 ,8個數(shù)據(jù)位 ,1個停止位 ,無奇偶校驗 ,波特率默認為 4800。復(fù)位按鍵由單片機 RST 控制,如圖 22所示。 5 R/W 讀 /寫信號 H:讀 L:寫 6 E 片 選信號 下降沿觸發(fā) ,鎖存數(shù)據(jù) 7 | 14 DB0 | DB7 數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)傳輸 15 BLA 背光源正極 提供背光 16 BLK 背光源負極 提供背光 圖 22 石英晶體振 蕩器 鍵盤部分 切換按鍵由單片機的 ，接上拉電阻，未按時 。 晶體振蕩器 石英晶體振蕩器是高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于單片機、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準信號。 10% 3 VL 液晶顯示偏壓信號 調(diào)節(jié)對比度 4 RS 寄存器選擇信號 H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器 主要技術(shù)參數(shù)： 表 23 技術(shù)參數(shù) 顯示容量 16 2 個字符 芯片工作電壓 — 工作電流 () 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 (WXH)mm 電源部分 本電路使用集成穩(wěn)壓芯片 7805，它可以把頻率為 50Hz、有效值為 220V 的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的 5V 直流電壓。本設(shè)計以常用的 2行 16 個字的 1602 液晶屏來構(gòu)成整個系統(tǒng)的顯示模塊。字符型液晶顯示模塊目前在國際上已經(jīng)規(guī)范化，無論顯示屏規(guī)格如何變化，其電特性和接口形式都是統(tǒng)一的。 采用 LCM 液晶顯示模塊作為人機交互界面。 TN和 STN型常用作單色 LCD。通常使用的 LCD 器件有 TN型（ Twist Nematic，扭曲向列型液晶）、 STN型（ Super TN，超扭曲向列型液晶）和 TFT型（ Thin Film Transistor，薄膜晶體管型液晶）。 管腳介紹 表 21 管腳 管腳 管腳名稱 功能描述 1 VCC5V +~ 電量輸入 2 TXA 串行數(shù)據(jù)輸出端口 A （ CMOS 3V： Voh Vol Ioh=Iol=2mA） 3 RXA 串行數(shù)據(jù)輸入端 A (CMOS 3V： Vih≧ *VCC Vil≦ *VCC) 4 RXB 串行數(shù)據(jù)輸入端 B (CMOS 3V： Vih≧ *VCC Vil≦ *VCC) 5 GND 接地 6 時鐘 /復(fù)位 時鐘 ： 1PPS 時鐘信號輸出 (Vil≦ 脈沖 寬度 10ms)。 主要技術(shù)參數(shù) 1．輸入電壓： VDC 輸入。在被計算了之后，合法的位置、速度和時間等信息被傳送到輸出通道，通過串口傳送到單片機設(shè)備。當 GR87 系統(tǒng)最初的自檢完成后，它開始處理衛(wèi)星所獲得的數(shù)并自動跟蹤。 GPS模塊 概述 根據(jù)設(shè)計需要， GPS模塊選用 GR87。它具有全雙工異步通信口 ,可與 GR87 接口進行數(shù)據(jù)讀 取 ,處理和輸出。 在本次設(shè)計中，采用 MCS51 系列單片機，雖然信號處理和計算的功能相對差些，但其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、性價比高、可靠性高、功耗小及應(yīng)用范圍廣，適合于小型化作業(yè)。如圖 21所示 : 圖 21 系統(tǒng)框圖 硬件核心控制任務(wù)是由單片機來完成的，單片機的采用使硬件電路設(shè)計大大簡化，而性能更加可靠。由于單片機集成度高，系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，同時技術(shù)成熟，處理器部分使用單片機實現(xiàn)。 第 2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 課題要求研制的 GPS接收機要具有接收、處理、顯示信息、鍵盤操作，硬件上必須有相應(yīng)的接收處理部分、顯示部分和配置輸入部分。 1602 字符型液晶模塊是一種用5x7位圖形來顯示字符的單色液晶顯示器，顯示 2行 16 個字，可以滿足設(shè)計要求而且經(jīng)濟實惠。而且不用附加電平轉(zhuǎn)換電路，可以直接與單片機進行串行通信。 HOLUX GR87 是一個高性能，低功耗，小型的并且很容易聯(lián)合的 GPS模塊。故不采用。單 片機采用 8051 功能全面，但其內(nèi)部 ROM一般是掩膜 ROM，不可更新改寫。 設(shè)計方案選擇 方案一 系統(tǒng)由 GPSOEM 板、電平轉(zhuǎn)換電路 (MAX232)、控制電路 (8051單