【正文】 KEY3 功能 子程序 KEY4 功能 子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 31 比較子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 32 顯示子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 33 DIR 子程序 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 34 六 、上機(jī)調(diào)試過程 調(diào)試過程出現(xiàn)的問題： 1， 編寫子程序 GET_TEMPER 過程中，通過查閱資料，了解 DS18B20 的工作 原理并分析其工作時(shí)序，初步編寫了采集溫度程序。 4） 比較 報(bào)警子程序，在主程序中調(diào)用該子程序，以達(dá)到采集溫度高于控制溫度上限、采集溫度低于控制溫度下限時(shí)報(bào)警的目的。 2）溫度轉(zhuǎn)化程序，由于 DS18B20 采集溫度值為兩個(gè)字節(jié)，通過子程序 TEMPER 將采集溫度轉(zhuǎn)化為單字節(jié)數(shù)據(jù)。 2)在主程序中將功能劃分為幾個(gè)部分， 分別 調(diào)用 采集溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換子程序、鍵盤子程序、比較警報(bào)子程序、顯示子程序來 實(shí)現(xiàn)整體循環(huán) 。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 25 五 、設(shè)計(jì)思路及程序流程圖 設(shè)計(jì)思路 ： 一）、 熟悉了解所給電路，以及各電路器件的結(jié) 構(gòu)和功能 二）、 焊接硬件電路，根據(jù)硬件電路確定各存儲(chǔ)器、端口等的地址。顯然，將單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出口與 LED各段引腳相連，控制輸出的數(shù)據(jù)就可以使 LED 顯示不同的字符。當(dāng)共陰極 LED 的 COM 端接地，則某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極加上高電平時(shí)，則該管有電流流過因而點(diǎn)亮發(fā)光；當(dāng)共陽(yáng)極 LED 的 COM 端接高電平，則某個(gè)發(fā)光管的陰極加上低電平時(shí)，則該管有電流流過因而點(diǎn)亮發(fā)光。 8 段 LED 顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖（ b）、（ c）所示。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 24 一個(gè) 8 段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖 61所示。因此，我們介紹 8段 LED數(shù)碼管顯示器。 LED 顯示器有多種結(jié)構(gòu)形式，單段的圓形或方形 LED 常用來顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 8 段 LED 可以顯示各種數(shù)字和字符，所以也稱為 LED 數(shù)碼管，其外形如圖所示。 LED 顯示器工作原理： LED（發(fā)光二極管 Light Emitting Diode 的英文縮寫）是利用 PN 結(jié)把電能轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光器件，根據(jù)制造材料的不同可以發(fā)出紅、黃、綠、白等不同色彩的可見光來。因此，我們可以通過程序控制 引腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 23 電磁式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)原理： 蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī) IO 引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的 TTL 電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。 晶振 晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱晶振，其作 用在于產(chǎn)生原始的 時(shí)鐘頻率 ，這個(gè)頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的倍頻或分頻后就成了電腦中各種不同的總線頻率。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。在某些半導(dǎo)體材料的 PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩? 三極管 三極管 ,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件 。各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。 獨(dú)石電容 電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐高溫耐濕性好等。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場(chǎng) 合〈包括高頻在內(nèi)〉。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對(duì)比較低。電容(Electric capacity)，由兩個(gè)金屬極，中間夾有絕緣材料（介質(zhì)）構(gòu)成。 1Y， 2Y 輸出的是經(jīng)過三極管放大后的信號(hào)，從而起到增加驅(qū)動(dòng)能力的作用。 74ls07 引腳圖 74ls07 邏輯圖 74LS07 真值表 75452 75452 是雙外圍器件驅(qū)動(dòng)芯片，其引腳圖如 下 圖 左 所 示： 1A 和 1B 是內(nèi)部與非門的兩個(gè)輸入端，通過三極管放大后由 1Y 輸出。 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 1 電阻 5 18 晶振 1 2 電阻 1 19 單排插針 /座 （ 3） 1 3 電阻 1K 1 20 短路塊 1 4 電阻 4 21 單排插座 （ 3） 1 5 電阻 3K 1 22 單排插座 （ 30） 2 6 電阻 1 23 DIP 40 2 7 電阻 1 24 DIP 14 3 8 排電阻 *8 1 25 DIP8 3 9 電解電容 10 電解電容 10UF 2 27 電源線 （黃 ） 1 11 電解電容 47UF/33UF 1 28 電源線 （ 黑） 1 12 瓷片電容 30P/33P 2 29 支座 4 13 獨(dú)石電容 1 30 14 獨(dú)石電容 2 31 15 三極管 9013 1 32 16 發(fā)光二極管（紅） 1 33 17 按鈕開關(guān) 4 34 主要設(shè)備、器件結(jié)構(gòu)及原理介紹 74LS14 六反相器（有施密特觸發(fā)器） 。如計(jì)數(shù)器沒運(yùn)行，則在裝入計(jì)數(shù)值后開始計(jì)數(shù)；如計(jì)數(shù)已運(yùn)行，則在當(dāng)前計(jì)數(shù)值計(jì)滿后，再以新的計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。 D7D6 =10 達(dá)到計(jì)數(shù)值（計(jì)數(shù)器減為 0）后停止。 D7D6 =01 停止計(jì)數(shù)。具體由 兩位定義： M2 M1=00 單個(gè)方波 M2 M1=01 連續(xù)方波 M2 M1=10 單個(gè)脈沖 M2 M1=11 連續(xù)脈沖 8155 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的工作方式由命令字中的高二位 D7D6 進(jìn)行控制。但 8155 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，不論是定時(shí)工作還是計(jì)數(shù)工作，都由外部提供計(jì)數(shù)脈沖，其信號(hào)引腳就是TIMER IN. ④ MCS 51 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)溢出自動(dòng)置位 TCON 寄存器的計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位（ TF），供用戶以查詢或中斷方式使用；但 8155 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)溢出時(shí)向芯片外邊輸出一個(gè)信號(hào)（ TIMER OUT）。具體表現(xiàn)在： ① 8155 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器是減法計(jì)數(shù) ,而 MCS51 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器卻是加法計(jì)數(shù) .因此確定計(jì)數(shù)初值的方法是不同的 . ② MCS 51 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器有多種工作方式 .而 8155 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ,則只有一種固定的工作方式 ,既 14位計(jì)數(shù) ,通過軟件方法進(jìn)行計(jì)數(shù)值加載 . ③ MC S51 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器有兩種計(jì)數(shù)脈沖。其格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 M2 M1 T13 T12 T11 T10 T9 T8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的使用 8155 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器與 MCS51 單片機(jī)芯片內(nèi)部的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，在功能上是完全相同的，同樣具有定時(shí)和計(jì)數(shù)兩種功能。當(dāng) TIMER IN 接外部脈沖時(shí)，為計(jì)數(shù)方式；接系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，可作為定時(shí)方式。所以可以認(rèn)為 8155 的 I/O 口地址 00H 是命令 /狀態(tài)寄存器，對(duì)其寫入時(shí)作為命令寄存器；而對(duì)其讀出時(shí)，則作為狀態(tài)寄存器。 圖 616 8155 命令寄存器格式 8155 內(nèi)還有一個(gè)狀態(tài)寄存器，用于鎖存輸入 /輸出口和定時(shí) /計(jì)數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài)，供 CPU查詢用。 ALT4： A 口、 B 口為選通輸入 /輸出。 ALT3： A口為選通輸入 /輸出， B口為基本輸入 /輸出。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 18 在 ALT1～ ALT4 的不同方式下， A 口、 B口及 C口的各位工作方式如下： ALT1： A口， B 口為基本輸入 /輸出， C 口為輸入方式。當(dāng) C口作為狀態(tài)控制信號(hào)時(shí)，其每位線的作用如下： PC0： AINTR（ A 口中斷請(qǐng)求線） PC1： ABF（ A口緩沖器滿信號(hào)） PC2： （ A 口選通信號(hào)） PC3： BINTR（ B 口中斷請(qǐng)求線） PC4： BBF（ B口緩沖器滿信號(hào)） PC5： （ B 口選通信號(hào)） 8155 的 I/O 工作方式選擇是通過對(duì) 8155 內(nèi)部命令寄存器設(shè)定控制字實(shí)現(xiàn)的。 下表為 8155 芯片的 I/O 口地址 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 所選端口 0 0 0 命令 /狀態(tài)寄存器 0 0 1 A 口 0 1 0 B 口 0 1 1 C 口 1 0 0 定時(shí)器低 8位 1 0 1 定時(shí)器高 6位及方式 RAM 單元 8155 的 A 口、 B口可工作于基本 I/O 方式或選通 I/O 方式。 當(dāng) CE ＝ 0， IO/M＝ 0 時(shí)，選中 8155 片內(nèi) RAM，這時(shí) 8155 只能作片外 RAM 使用，其北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 17 RAM 的低 8 位編址為 00H～ FFH；當(dāng) CE ＝ 0， IO/M＝ 1時(shí)，選中 8155 的 I/O 口，其端口地址的低 8位由 AD7～ AD0 確定，如表 66 所示。 VCC：＋ 5V 電源。 TIMER IN：定時(shí) /計(jì)數(shù)器脈沖輸入端。 PB0～ PB7： 8位通用 I/O 口，功能同 A 口。因此， P0 口輸出的低 8位地址信號(hào)不需外接鎖存器。 ALE：地址鎖存信 號(hào)。 IO/M ： 8155 的 RAM 存儲(chǔ)器或 I/O 口選擇線。 WR ：寫選通信號(hào)，控制對(duì) 8155 的寫操作，低電平有效。單片機(jī)與 8155 之間的地址、數(shù)據(jù)、命令與狀態(tài)信息都是通過這個(gè)總線口傳送的。 AD0～ AD7：三態(tài)的地址 /數(shù)據(jù)總線。 當(dāng)作為輸入腳時(shí) ， 被外部拉低的 P3口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流 P3 口還具有以下特殊功能 ： RxD() 串行輸入口 TxD() 串行輸出口 INT0() 外部中斷 0 INT1() 外部中斷 T0() 定時(shí)器 0 外部輸入 T1() 定時(shí)器 1 外部輸入 WR() 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫信號(hào) RD() 外部數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào) RST I 復(fù)位 當(dāng)晶振在運(yùn)行中 ， 只要復(fù)位管腳出現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期高電平即可復(fù)位 ， 內(nèi)部有擴(kuò)散電阻連接到 Vss 僅需要外接一個(gè)電容到 Vcc 即可實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位 ALE O 地址鎖存使能在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí) ， 輸出脈沖鎖存地址的低字節(jié) ， 在正常情況下 ， ALE 輸出信號(hào)恒定為 1/6 振蕩頻率 ， 并可用作外部時(shí)鐘或定時(shí) ， 注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時(shí)一個(gè) ALE 脈沖將被忽略 ALE 可以通過置位 SFR 的 禁止 ， 置位后 ALE 只能在執(zhí)行 MOVX 指令時(shí)被激活 PSEN O 程序存儲(chǔ)使能 當(dāng)執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器代碼時(shí) PSEN 每 個(gè)機(jī)器周期被激活兩次 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) PSEN 無效 訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí) PSEN 無效 /EAVpp I 外部尋址使能 /編程電壓在訪問整個(gè)外部程序存儲(chǔ)器時(shí) EA 必須外部置低 如果 EA 為高時(shí) ， 將執(zhí)行內(nèi)部程序除非程序計(jì)數(shù)器包含大于片內(nèi) FLASH 的地址 該引腳在對(duì) FLASH 編程時(shí)接 5V/12V 編程電壓 (Vpp) 如果保密位 1 已編程 EA在復(fù)位時(shí)由內(nèi)部鎖存 XTAL1 I 晶體 1 反相振蕩放大器輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路輸入 XTAL2 O 晶體 2 反相振蕩放大器輸出 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 16 三、 8155 8155 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能