【正文】 S效時(shí)，A1 和 A0 的四種組合 00、011 分別選擇 A、B 、C 口和一個(gè)控制寄存器，所以一片 8255 共有 4 個(gè) I/O 地址。：片選信號(hào)線，低電平（有效）時(shí)， 才選中該芯片，才能對 8255 進(jìn)行操作。 RESET：系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)。因?yàn)椋?255A 共有四個(gè)端口（即端口 A、B、C 和控制字寄存器） ，所以只要兩個(gè)地址線就能選擇。他控制把 CPU 輸出的數(shù)據(jù)或命令信號(hào)寫到 8255A。他控制 8255A 送出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息到 CPU。： 片選信號(hào)，接系統(tǒng)設(shè)備選擇線，低電平有效。該口可作輸入、輸出、控制和狀態(tài)線使用，由軟件決定。該口是輸入還是輸出，由軟件決定。該口是輸入還是輸出或雙向，由軟件決定。8255 引腳如圖 38。8255A 的主要特點(diǎn)在于可編程，工作方式可用軟件編程的方法來實(shí)現(xiàn)，也就是說該接口采用軟件的管理方式。本節(jié)將從這三方面展開。因此，儲(chǔ)器地址空間為PESN6000H~7FFFH，但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與 I/O 端口及外部設(shè)備是統(tǒng)一編址的，即任何擴(kuò)展的 I/O 端口及外部設(shè)備均占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間。再通過 P3 口的第二功能擴(kuò)展出讀/ 寫控制信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。P2 口上輸出高位地址 A8A12。ALE 的下降沿將低 8 位地址打入地址鎖存器后，P0 口變?yōu)檩斎敕绞?。?ALE 為有效高電平期間，有效高電平邊沿作鎖存信號(hào)，373 鎖存器將 P0 口上輸出低 8 位地址 A0A7，信息鎖存，此時(shí) 373 鎖存器將 P0 口傳來的低 8 位地址通過 6264 的 A0A7 地址線送入存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)鎖存控制端 LE 與 89C51 的 ALE 相連。P0 口 P00P07 與 373 鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端 D0D7 相連，地址輸出端 Q0Q7 接 6264的低 8 位地址線 A0A7，A8A12 與 89C51 的 P2 口的 P20P24 相連。 1）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 6264 的擴(kuò)展方法 前面已經(jīng)介紹過 89C51 單片機(jī)當(dāng)單片機(jī)訪問擴(kuò)展的 6264 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片時(shí)，必須要用到 P0 口輸出的低 8 位地址，而 P0 口又承擔(dān)輸出、輸入數(shù)據(jù)的任務(wù)。Q0～Q7 是鎖存數(shù)據(jù)輸出端。 是鎖存器三態(tài)門輸出允許OE端。1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBATitleNumber RevisionSizeA2Date: 18Nov2022 Sheet of File: E:\制制制制\ Drawn By:D03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1LE1174LS373圖 36 74LS373 芯片引腳圖 74LS373 chip pin chart 圖中，D1~D8 為 8 個(gè)輸入端。WR6264芯片引腳圖如下圖35：圖 35 6264 芯片引腳圖 6264 chip pin chart2）鎖存器 74LS373由 89C51 單片機(jī)的 P0 口是分時(shí)復(fù)用的地址 /數(shù)據(jù)線，因此必須利用鎖存器將地址信號(hào)從地址/數(shù)據(jù)總路線中分離出來，得到低 8 位地址 A0～A7 。單一+5 V 供電，典型讀取時(shí)間 200 ns，封裝形式為 DIP28。擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一般由 SRAM 構(gòu)成， 6264 是 8K8 位的 SRAM。對于簡單的，用它存放運(yùn)算的中間結(jié)果，容量是夠用的。因?yàn)?89C51 單片機(jī)片內(nèi)含有 4KB 的程序存儲(chǔ)器 ROM，能夠滿足存儲(chǔ)指令的需要，所以程序存儲(chǔ)器不需要擴(kuò)展。但對于大量數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，則需要在外擴(kuò)展 RAM。CPU 對其內(nèi)部 RAM 有豐富的操作指令，因此這個(gè) RAM 存儲(chǔ)器是十分珍貴的資源， 應(yīng)合理地利用片內(nèi) RAM 存儲(chǔ)器，充分發(fā)揮它的作用。s? 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展89C51 單片機(jī)片內(nèi)含有 4KB 的程序存儲(chǔ)器 ROM 和 128 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM。 時(shí)鐘周期（是時(shí)鐘信號(hào)頻率 fosc 的倒數(shù)）： 時(shí)鐘周期 = 1 / fosc （33） 機(jī)器周期： 機(jī)器周期 = 12 時(shí)鐘周期 （34 ）指令周期：一條指令從被讀取到被執(zhí)行的整個(gè)過程所需的時(shí)間稱為指令周期。 通常ALE 輸出信號(hào)恒定為 1/6 振蕩頻率，而如果 8051 把振蕩頻率 1/6 分頻則為 1MHz 左右，即 ALE 輸出信號(hào)頻率為 1MHz 左右。10PF 左右，晶體的振蕩頻率范圍是 ～12 MHZ 。圖 34 時(shí)鐘振蕩電路Fig 34 Clock and oscillation circuit時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)是單片機(jī)內(nèi)部各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，控制器按照指令的功能產(chǎn)生一系列在時(shí)間上有一定次序的信號(hào)，控制相關(guān)的邏輯電路工作，實(shí)現(xiàn)指令的功能。在 XTAL1 和 XTAL2 兩端接一個(gè)片外石英晶體或陶瓷諧振器就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器。于是 后在 MAX813L 的 端輸0WD出低電，該電平加到 端，使 MAX813L 產(chǎn)生一個(gè) 200ms 的復(fù)位脈沖輸出，使單片機(jī)有MR效復(fù)位，系統(tǒng)重新開始工作 [5]。MAX813L 與單片機(jī)的連接電路如下圖 33 所示，該電路可以實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，程序運(yùn)行出現(xiàn)“死機(jī)”時(shí)的自動(dòng)復(fù)位和隨時(shí)的手動(dòng)復(fù)位。（7）VCC ：工作電源，接 +5V。0PF（6） ：電源故障輸出端。（5）PFI：電源故障輸入端。0WD（4） ：看門狗信號(hào)輸出端。（3）WDI：看門狗輸入端。（2）RESET：復(fù)位信號(hào)輸出端?，F(xiàn)介紹一下MAX813L芯片：圖 32 MAX813L 芯片引腳圖 MAX813L chip pin chart（1） :手動(dòng)復(fù)位輸入端，低電平有效。本系統(tǒng)采用的是由MAX813L芯片構(gòu)成的專用復(fù)位看門狗電路。2) 手動(dòng)復(fù)位是指通過接通一按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。F,R=1kΩ；當(dāng)采用晶體為 12MHZ，可取 C=10181。關(guān)于參數(shù)的選定，應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間（即正脈沖寬度）大于 2 個(gè)機(jī)器周期。在通電瞬間，電容 C通過 R 充電， RST 端出現(xiàn)正脈沖，用于復(fù)位。復(fù)位電路分為上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。同時(shí)，PC 指向0000H，使單片機(jī)從起始地址 0000H 開始重新執(zhí)行程序。復(fù)位不影響片內(nèi) RAM。 看門狗復(fù)位電路計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，使 CPU 和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。中斷信號(hào)由單片機(jī)的I。中斷信號(hào)由單片機(jī)的 。下面只介紹前幾個(gè)中斷。如果還不夠滿足實(shí)際要求，可以用軟件方法擴(kuò)展。在定時(shí)方式下，計(jì)數(shù)器的初值基礎(chǔ)上每來一個(gè)定時(shí)脈沖加1，一直加到計(jì)數(shù)器溢出即為定時(shí)到。在使用定時(shí)器時(shí)，先要進(jìn)行初始化編程，其內(nèi)容包括：定義TMOD，設(shè)置定時(shí)器的工作方式；對TL和TH寫入時(shí)間常數(shù)（即計(jì)數(shù)器初值）；設(shè)置中斷系統(tǒng)；啟動(dòng)定時(shí)器。這里主要講方式1。復(fù)位后，振蕩器以 12 時(shí)鐘模式運(yùn)行(當(dāng)已通過并行編程器設(shè)置為 6 時(shí)鐘模式時(shí)除外) [3]。(9) 具有 5 個(gè)中斷源、 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)。(7) 32 條可編程的 I/O 線。(5) 兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。(3) ROM 程序存儲(chǔ)器。表 31 P3 口的第二功能表Table31 The second function tablet of P3P3 口引腳線號(hào) 第二功能標(biāo)記 第二功能注釋 RDX 串行口數(shù)據(jù)接收輸入端 TXD 串行口數(shù)據(jù)發(fā)送輸出端 0INT外部中斷 0 請求輸入端 1外部中斷 1 請求輸入端 T0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 外部輸入端 T1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 外部輸入端 WR片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通端 D片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通端 89C51 單片機(jī)芯片功能介紹1) 89C51 單片機(jī)內(nèi)部包括許多部件，具體如下：(1) 一個(gè) 8 位 CPU。作為第二功能使用時(shí)，各引腳的定義如表 31 所示。它是一個(gè)復(fù)用功能口。P2 口可以驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。P2 口為雙向輸入輸出口。P1 口為雙向輸入輸出口。它也可以用作雙向輸入輸出口。5) /VPP——外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)(低電平有效) EA在復(fù)位期間 CPU 檢測并鎖存 /VPP 引腳電平狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該引腳為高電平時(shí)，從EA片內(nèi)程序存儲(chǔ)器取指令，只有當(dāng)程序計(jì)數(shù)器 PC 超出片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址編碼范圍時(shí)，才轉(zhuǎn)到外部 ROM 中取指令；當(dāng)該引腳為低電平時(shí)，一律從外部程序存儲(chǔ)器中取指令。此引腳還可以接上備用電源。PSEN可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LSTTL 電路。 ALE 端可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 電路。ALE 引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的 1/6）周期性地發(fā)出正脈沖信號(hào)。電容器主要起頻率微調(diào)作用，一般電容可選用 30pF 左右。時(shí)鐘可以由內(nèi)部或外部方式產(chǎn)生。當(dāng)采用外部振蕩時(shí)，此引腳接外部振蕩源。當(dāng)采用外部振蕩時(shí)，此引腳接地。所以，本系統(tǒng)處理器部分采用 MCS51 系列的 89C51 單片機(jī)。其中許多功能也都超過了以前的單片機(jī)，成為當(dāng)前工業(yè)測控類應(yīng)用的優(yōu)選單片機(jī)。下面分別詳細(xì)介紹本系統(tǒng)的各個(gè)硬件部分。8) 看門狗程序該程序作用是防止系統(tǒng)掉進(jìn)死循環(huán)及程序“飛車” 。6）探測程序用來啟動(dòng)接近開關(guān)，并檢測接近開關(guān)是否傳遞信號(hào)給單片機(jī)。4） 溫度檢測程序該程序是將溫度傳感器所測的溫度進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成 BCD 碼。2） 鍵盤程序該程序作用是掃描鍵盤進(jìn)行相應(yīng)的處理，如設(shè)定鍵盤的溫、度。由圖可知軟件部分是由初始化程序、鍵盤程序、顯示程序、檢測程序、報(bào)警、看門狗等。在程序中，編寫了一些子程序，當(dāng)主程序執(zhí)行同樣的功能時(shí)就可以調(diào)用相同的子程序，這樣程序的可讀性高，更系統(tǒng)化，模塊化。本系統(tǒng)采用 MCS51 單片機(jī)匯編語言指令系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)程序的編制。圖 21 系統(tǒng)硬件框圖 system hardware diagram單片機(jī)AT89C51報(bào)警電路看門狗電路存儲(chǔ)器可編程并行接口8255A顯示電路鍵盤溫度傳感器超聲波傳感器電感式接近開關(guān) 軟件子系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和編程上，軟件設(shè)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，在硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的。6）報(bào)警當(dāng)汽車與障礙物的距離小于設(shè)定的初始值的時(shí)候，系統(tǒng)提出警報(bào)，或者當(dāng)接近開關(guān)檢測到汽車馬上壓到邊線時(shí)，也由系統(tǒng)提出警報(bào)。4）溫度的檢測與距離的測量由數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 和超聲波傳感器來完成。3)溫度與距離的顯示這部分由兩上 LED 進(jìn)行溫度和距離的顯示，可以實(shí)時(shí)顯示離障礙物的距離或者溫度。其中數(shù)字鍵 0~9 共 10 個(gè)，2 個(gè)為功能鍵：“距離” ， “溫度” 。其次，鍵盤也可以對溫度和距離這兩者之間進(jìn)行切換顯示。單片機(jī)在眾多領(lǐng)域尤其是在智能儀表、檢測和自動(dòng)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)有著廣泛的應(yīng)用。1）單片機(jī)部分目前在國內(nèi)流行的單片機(jī)中，最為用的即為 MCS51 系列單片機(jī)。鍵盤則是用來設(shè)定距離障礙物多遠(yuǎn)的初始值，也可以通過鍵盤的輸入使顯示器在溫度和距離兩者之間相互切換。而電感式接近開關(guān)則是檢測汽車是否接近邊線，當(dāng)汽車進(jìn)入接近開關(guān)的檢測范圍時(shí)也由系統(tǒng)提出警告。本系統(tǒng)先是利用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 來測量空氣溫度，從而確定在此溫度下的超聲波速度，這樣可以提高系統(tǒng)的精確度。 系統(tǒng)總述 本控制系統(tǒng)以 89C51 單片機(jī)為核心，配置超聲波傳感器、電感式接近開關(guān)、DS18B20 溫度傳感器、控制電路、顯示電路、距離檢測電路、顯示器、鍵盤以及外部存儲(chǔ)器、報(bào)警器等部件。2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的駕校汽車訓(xùn)練輔助系統(tǒng)帶有超聲波傳感器、電感式接近開關(guān)、溫度傳感器 DS18B20 等元件來采集信號(hào)傳遞給單片機(jī)，進(jìn)行處理。這不但對教練而且對駕校都會(huì)有一筆不菲的效益。再者，近年來夏季似乎出奇的熱，而冬季似乎越來越冷，在這兩個(gè)時(shí)間段對教練來說都可以說是一種遭罪（學(xué)員在車內(nèi)可避免） 。 正是這種種的特點(diǎn)，才使得微型計(jì)算機(jī)能夠得到廣泛的應(yīng)用，當(dāng)然，本系統(tǒng)也采用這種系統(tǒng)。 4）應(yīng)用面廣。 2）價(jià)格低。 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)電子計(jì)算機(jī)通常按體積、性能和價(jià)格分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)五類。它即可以作為主機(jī)控制，也可以作為分布式控制系統(tǒng)的前端機(jī)，對現(xiàn)成的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的測量和控制。 3）單片機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信中的應(yīng)用 高性能單片機(jī)中集成有 SDLC 通信接口，因而使其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。 2）單片機(jī)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用 機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)為一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品。因而，單片機(jī)的應(yīng)用范圍在不斷地?cái)U(kuò)大，它已經(jīng)成為生產(chǎn)和生活中不可缺少的有力工具。顧名思義，單片機(jī)有別于通用微型計(jì)算機(jī)，它是專門為控制和智能儀器設(shè)計(jì)的一種集成度很高的微型計(jì)算機(jī)。 單片機(jī)的說明單片機(jī)的應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)控制中幾乎無處不在，下面將介紹單片機(jī)的發(fā)展及其特點(diǎn)。 隨著單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展?？上攵眩衲暧謱?huì)有多少家庭增添汽車，同時(shí)，學(xué)車的人數(shù)也將大幅度增長。中國成為全球第一大汽車市場已是板上釘釘?shù)氖聝?。目? 緒論 .....................................................................