【正文】 217 SPI端口的控制位 Fig217 SPI port control bit 以下列舉了幾種對(duì) ISD器件進(jìn)行操作時(shí)的指令次序。必須后跟 PLAY 指令使放音繼續(xù) PLAY 11110XXXXXXXXXXX 從當(dāng)前地址開始放音 (直至 EOM 或 OVF) SET REC 10100A10 A0 從指定地址開始錄音。 EOM標(biāo)志只在放音過程中檢測(cè)到內(nèi)部的 EOM標(biāo)志時(shí)，此狀態(tài)位置 1，如圖所示。 (9)所有指令都在 SS端上升沿開始執(zhí)行。 (7)使用 ―讀 ‖ 指令會(huì)使中斷狀態(tài)位移出 ISD的 MISO引腳時(shí)．控制及地址數(shù)據(jù)也同步 從 MOSI端移人。 (5)指令格式是 8位控制碼加 16位地址碼。 (3)數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入．在下降沿移出。協(xié)議具體內(nèi)容如下： (1)所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于 SS下降沿。 SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議．協(xié)議假定微控制器的 SPI移位寄存器在 SCLK的下降沿動(dòng)作。同時(shí)， lμF電容也影響自動(dòng)靜噪電路時(shí)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度，本端接 VCCA則禁止自動(dòng)靜噪。 自動(dòng)靜噪 (AM CAP)——lμF電容構(gòu)成內(nèi)部峰值檢測(cè)電路的一部分， 檢測(cè)出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較，決定自動(dòng)靜噪電路是否 T作。快進(jìn)模式下， RAC為 2l8． 75ms高電平， 31． 25ms為低電平．該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。每個(gè) RAC周期表示 ISD存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行 (ISD4004系列中的存儲(chǔ)器有 2400行 ) 。中斷狀態(tài)在下一個(gè) SPI周期開始清除． 中斷狀態(tài)也可用 RINT指令讀取。數(shù)據(jù)在 SCLK上升沿鎖存到ISD， 在下降沿移出 ISD。 串行輸出 (MISO)—— 串行輸出端， ISD未選中時(shí)，本端呈高阻態(tài)。 片選 (SS)—— 此端為低，即選中 ISD4o04系列。兩種方式下， ANA +和 ANA IN．端的耦合電容值應(yīng)相同。信號(hào)通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值 16mV．本端的標(biāo)稱輸入阻抗為 56kΩ。差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最大幅度為峰峰值 16mV。 同相模擬輸入 (ANA IN+)—— 這是錄音信號(hào)的同相輸入端．輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。這些接地通路要足以使 VSSA與 VSSD之間的阻值小于 3Ω。 地線 :(VSSA,VSSD) 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。采樣頻率可為 4． 0， 5． 3， 6． 4，8kHz，頻率越低，錄放時(shí)間越長，音質(zhì)則有所下降，片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存 100年 (典型值 )，反復(fù)錄音 l0萬次。芯片的所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過串行通信接口(SPI或 Microwire)送入。 ISI)4004系列工作電壓為 3V，單片錄放時(shí)間為 8—16分鐘，音質(zhì)好，適用于移動(dòng)電話及其它便攜式電子產(chǎn)品中。 模塊 ISD4004是美國 ISD公司制造的一種新款語音芯片。 由于不同材料的禁帶寬度不同，所以由不同材料制成的發(fā)光二極管可發(fā)出不同波長的光。然而 LED 的發(fā)光機(jī)理決定了它存在著很多的不足，如輸出功率小、發(fā)射角大、譜線寬、響應(yīng)速度低等。eV/Eg 發(fā)光二極管具有可靠性較高，室溫下連續(xù)工作時(shí)間長、光功率－電流線性度好等顯著優(yōu)點(diǎn)，而且由于此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，所以其價(jià)格非常便宜。于是在 PN 結(jié)附近稍偏于 P 區(qū)一邊的地方，處于高能態(tài)的電子與空穴相遇時(shí)，便產(chǎn)生發(fā)光復(fù)合。由于 PN 結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。 發(fā)光二極管的發(fā)光原理同樣可以用 PN 結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來解釋。按光輸出的位置不同，發(fā)光二極管可分為面發(fā)射型和邊發(fā)射型。正向工作電流為 520mA 發(fā)光二極管工作原理 [10] 發(fā)光二極管（ LED）是用半導(dǎo)體材料制作的正向偏置的 PN結(jié)二極管。正向的發(fā)光管反向漏電 流 IR10μA以下。當(dāng)電壓超過某一值后，正向電流隨電 壓迅速增加，發(fā)光。在外界溫度升高時(shí)， VF 將下降。一般是在 IF=20mA 時(shí)測(cè)得的。IFm以下。 ⑵ 電參數(shù)的意義 ? 正向工作電流 If：它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。 ? 工作環(huán)境 topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。 ? 最大反向電壓 VRm：所允許加的最大反向電壓。 ? 最大正向直流電流 IFm：允許加的最大的正向直流電流。 LED（發(fā)光二極管）的特性 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 ⑴ 極限參數(shù)的意義 ? 允許功耗 Pm:允許加于 LED 兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。 白色發(fā)光二極管的正向電壓降約為 ，需要正向工作電流 ≥15mA左右時(shí)，才能使其正常發(fā)光。將紅、綠、藍(lán)三顆發(fā)光二極管封裝在同一個(gè)管殼中，三種原色的 光混合也可以產(chǎn)生出白光，但是由于制作全彩色發(fā)光二極管的成本要相對(duì)較高，所以一般不會(huì)用全彩色發(fā)光二極管來制作照明燈，全彩色發(fā)光二極管主要是用來制造 全彩色顯示屏，用全彩色發(fā)光二極管制作照明燈會(huì)大大增加產(chǎn)品的成本。例如有的白色發(fā)光二極管發(fā)出的光是純白的，而有的發(fā)出的光是白偏藍(lán)的。目前有兩種 發(fā)光模式能使發(fā)光二極管發(fā)出白色光。 正常發(fā)光時(shí)的額定電 流均為 20mA。 超亮發(fā)光二極管有三種顏色，然而三種發(fā)光二極管的壓降都不相同。 一般 LED 的工作電流在十幾 mA 至幾十 mA，而低電流 LED 的工作電流在 2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。 ⑶ 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。～ 90176。 ③ 散射型。通常作指示燈用，其半值角為 20176?；蚋?，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。半值角為 5176。從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來分有三類： 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 ① 高指向性。國外通常把 φ3mm的發(fā)光二極管記作 T1；把 φ5mm的記作 T1（ 3/4）；把 T1（ 1/4）。 ⑵ 按發(fā)光管出光面特征分 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。 根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好 分類 ⑴ 按發(fā)光管發(fā)光顏色分 按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。這樣就可以找到所按鍵的行列位置 。然后讓 Y1 列為低電平，其它列為高電平，判斷 Y1 列有無按 鍵按下。 判斷按下的是哪一個(gè)鍵。將行線接至單片機(jī)的輸入口，將列線接至單片機(jī)的輸出口。此時(shí)該行線的電平將由被短接的列線電平所決定。再 來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出 [8]。 /MR（第 9 腳）為復(fù)位端，當(dāng) /MR=0 時(shí)，移位寄存器各位歸 0，只有當(dāng) /MR=1 時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。 CLK（第 8 腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的 TXD 端。 Q7n 特征 典型的操作頻率 : 50 兆赫茲 典型的增殖延遲 : 19 ns(對(duì) Q 的時(shí)鐘 ) 工作電壓范圍 : 26V 低電平輸入電流 : 最大值 1uA 低電平時(shí)允許通過電流 :最大值 80uA (74HC 系列 ) 74LS164 可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。 Q7n H ↑ L X L Q0 n 。 L H L X X Q00 Q10 。 1A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713C L K8MR974L S 164 圖 39 8 位串入 /并出移位寄存器 74HC164 的引腳圖 Fig. 39 74HC164 the pin map 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 表 37 8 位串入 /并出移位寄存器 74HC164 的功能表 Table 37 74HC164 logic Menu 輸入 輸出 /MR CLOCK A B Q0 Q1 。它有標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)型金屬氧化半導(dǎo)體集成電路的高噪音免疫和低功耗。 串行數(shù)據(jù)通信的傳輸速率 串行數(shù)據(jù)傳輸速率有兩個(gè)概念，即每秒轉(zhuǎn)送的位數(shù) bps（ Bit per second）和每秒符號(hào)數(shù) —波特率（ Band rate），在具有調(diào)制解調(diào)器的通信中，波特率與調(diào)制速率有關(guān)。 同步傳輸方式比異步傳輸方式速度快，這是它的優(yōu)勢(shì)。 同步通信格式中，發(fā)送器和接收器由同一個(gè)時(shí)鐘源控制，為了克服在異步通信中，每傳輸一幀字符都必須加上起始位和停止位，占用了傳輸時(shí)間， 在要求傳送數(shù)據(jù)量較大的場(chǎng)合，速度就慢得多。這個(gè)通信口既可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，亦可實(shí)現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位寄存器使用。 串行口 [7] 51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行通信口，即串行接收和發(fā)送緩沖器（ SBUF），這兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收發(fā)送器，既可以接收數(shù)據(jù)也可以發(fā)送數(shù)據(jù)。 模式 3可用于需要一個(gè)額外的 8位定時(shí)器的場(chǎng)合。 TH0限定為定時(shí)器功能（計(jì)數(shù)器周 期），占用定時(shí)器 1的 TR1及 TF1。 此模式下定時(shí)器 0的 TL0及 TH0作為兩個(gè)獨(dú)立的 8位計(jì)數(shù)器。模式2的操作對(duì)于定時(shí)器 0及定時(shí)器 1是相同的。 TLn的溢出不僅置位TFn，而且將 THn內(nèi)容重新裝入 TLn， THn內(nèi)容由軟件預(yù)置。 模式 1 模式 1除了使用了 THn及 TLn全部 16位外，其它與模式 0相同。 模式 0的操作對(duì)于定時(shí)器 0及定時(shí)器 1都是相同的。 TLn的高 3位不定，可將其忽略。 TRn為 TCON寄存器內(nèi)的控制位。當(dāng) TRn=1同時(shí) GATE=0或 INTn=1時(shí)定時(shí)器計(jì)數(shù)。 此模式下，定時(shí)器 寄存器配置為 13位寄存器。兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的模式 0、 1和 2都相同，模式 3不同。 定時(shí)器 0和 1的操作 [6] 定時(shí)和計(jì)數(shù)功能由特殊功能寄存器 TMOD的控制位 C/T進(jìn)行選擇。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保 持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高 電平時(shí) [4]。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0 （記時(shí)器 0 外部輸入） T1 （記時(shí)器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3 口寫入 ―1‖后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏極開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。 主要特性： 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ，壽命： 1000 寫 /擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 128*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 [3] 管腳說明 ： VCC：供電電壓。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì) 主模塊控制 AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。 考慮用雙色二極管，程序上難以控制，而且用變化的顏色來表示容易出現(xiàn)錯(cuò)誤也不清晰。比較下列兩種方案： 方案一：用 三 色的發(fā)光二極管，圍成一個(gè)圈用不同的顏色表示 秒、 分