【正文】 /6正脈沖信號。對8751片內(nèi) ROM編程寫入時：作為編程脈沖輸入端。常連接到片外ROM芯片的輸出允許端（OE）作外部ROM的讀選通信號。平常，接“1”時，CPU訪問片內(nèi)4KB的ROM，當(dāng)?shù)刂烦?KB時，自動轉(zhuǎn)向片外ROM中的程序。第2功能Vpp對8751編程時，編程電壓輸入端。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。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。在實際應(yīng)用中，大多數(shù)情況下都使用P3口的第二功能。最常見的可控開關(guān)是繼電器，當(dāng)給驅(qū)動繼電器的驅(qū)動電路加高電平或低電平時，繼電器就吸合或釋放，其觸點接通或斷開電路。 CD4067是數(shù)字控制模擬開關(guān)，具有低導(dǎo)通阻抗，低截止漏電流和內(nèi)部地址譯碼的特征。如圖25所示為模擬開關(guān)電路4067的引腳圖： 圖25 4067引腳圖表22 多路模擬開關(guān)4067功能表：輸 入開 關(guān) 通 道INHDCBALLLLLI/O0—COMLLLLHI/O1—COMLLLHLI/O2—COMLLLHHI/O3—COMLLHLLI/O4—COMLLHLHI/O5—COMLLHHLI/O6—COMLLHHHI/O7—COMLHLLLI/O8—COMLHLLHI/O9—COMLHLHLI/O10—COMLHLHHI/O11—COMLHHLLI/O12—COMLHHLHI/O13—COM續(xù)表22輸 入開 關(guān) 通 道INHDCBALHHHLI/O14—COMLHHHHI/O15—COMHXXXX關(guān) 斷電路中選用了一個多路模擬開關(guān)，有一個A/D轉(zhuǎn)化器即可，簡化了硬件電路，節(jié)約成本。三線串行接口，兼容SPI，QSPI，MicroWire總線。MAX187用采樣／保持電路和逐位比較寄存器將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為12位的數(shù)字信號，其采樣／保持電路不需要外接電容。置為高電平或懸空進(jìn)入正常操作模式。為保證采樣精度，將MAX187與單片機分開供電。MAX187只有一路模擬輸入通道，如輸入為多路信號，要外加多路模擬開關(guān)。如圖26所示為MAX187內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖26 MAX187內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖MAX187為8個引腳雙列直插封裝，其引腳圖見圖27所示：圖27 MAX187引腳圖其中：l VDD（1腳）：+5V電源。l SHDN（3腳）：工作模式選擇輸入端。l VREF（4腳）：參考電壓。l GND（5腳）：接地。l CS（7腳）：片選輸入端。l SCLK （8腳）：串行時鐘信號輸入端最高頻率為5MHz。89C51這類的單片機雖然沒有專門的同步串行總線接口，但是，它們可以利用自己的少數(shù)幾根I/O口線，通過軟件模擬通信協(xié)議，進(jìn)行同步串行總線外設(shè)接口芯片擴(kuò)展，更具有靈活方便的特點。用軟件模擬就是按照SPI總線數(shù)據(jù)傳送的時序要求和要傳送的數(shù)據(jù)，對相應(yīng)的I/O線進(jìn)行置“1”、置“0”和讀寫的操作，包括串行時鐘、數(shù)據(jù)輸入和輸出信號。它用于MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式同步傳送和接收8位數(shù)據(jù)。SPI總線主要特性：l SPI總線是全雙工同步串行通信標(biāo)準(zhǔn)，可以同時同步傳送和接收8位數(shù)據(jù)；l SPI串行接口設(shè)備可以配置為主或從操作模式；接口設(shè)備工作于主機模式時，要提供同步時鐘信號，并決定要選中的從機，發(fā)出從機片選信號。l 接口共使用4條信號線： 主機輸出的低電平有效的從機選擇線CS (SS) 主機輸出/從機輸入的數(shù)據(jù)線 MOSI主機輸入/從機輸出的數(shù)據(jù)線 MISO主機輸出用于同步的串行時鐘信號線 SCKl SPI有較高的數(shù)據(jù)傳送速度， Mb/s；l SPI串行接口設(shè)備可以提供頻率可編程的時鐘信號和發(fā)送結(jié)束的中斷標(biāo)志；并具有寫沖突保護(hù)、總線競爭保護(hù)等功能。大大簡化了電路設(shè)計，省掉了很多常規(guī)電路中的接口器件，提高了設(shè)計的可靠性。在一些單片機和嵌入式處理器中配置了SPI接口，因此可直接與各個廠家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口。圖31是SPI總線系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖： 圖31 SPI總線系統(tǒng)連接圖SPI總線包括三條信號線：時鐘線SCK、數(shù)據(jù)線MOSI和MISO。外部接口器件有片選端CS。系統(tǒng)里可以連接多個單片機，但是在有多個SPI接口的單片機時，應(yīng)區(qū)別其主從地位，某一時刻只能一個主器件。當(dāng)SPI工作時，作為主機的單片機在啟動一次傳送時要連續(xù)產(chǎn)生8個時鐘信號SCK，作為同步時鐘，控制串行數(shù)據(jù)的輸入或輸出。但是，對于不同的芯片，有的是采用SCK的上升沿起作用，有的是采用SCK的下降沿起作用，使用時應(yīng)加注意。單片機在通過SPI總線接口工作時，輸出的數(shù)據(jù)逐位從輸出引腳（MOSI）輸出（高位在前），同時從輸入引腳（MISO）逐位接收（高位在前）數(shù)據(jù)。異步通信采用用異步傳送格式，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收均將起始位和停止位作為開始和結(jié)束的標(biāo)志。其后為7或8位的數(shù)據(jù)編碼，第8位通常做為奇偶校驗位。上述字符格式通常作為一個串行幀，如無奇偶校驗位。如數(shù)據(jù)傳送的波特率為1200波特，（10位），則每秒傳送字節(jié)為120個，而字節(jié)中每一位傳送時間即為波特率的倒數(shù)：T=I/1200=。ms。 89C51和MAX187的連接MAX187是具有SPI總線接口的E2PROM芯片，是一個可以電改寫的只讀存儲器。圖33 MAX187與AT89C51的接口電路傳感器將采集到的信號經(jīng)放大、濾波，通過8 選1 模擬開關(guān)輸給A/ D 轉(zhuǎn)換器MAX187，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號通過DOUT 端輸入給單片機。MAX187的SCLK、CS、DOUT端直接與單片機的通用I/ O 口相連，不需要任何接口變換。為減少來自電源的干擾。主頻：。多路選擇器：4067（16選1模擬開關(guān)電路）。開關(guān)量輸出：8路開關(guān)量輸出，可作繼電器開關(guān)，或超限報警控制。實時時鐘RTC：DS1307（帶64字節(jié)RAM、串行實時時鐘電路）。并行I/O接口：8255A并行I/O接口電路。鍵盤：4個按鍵，獨立連接的非編碼鍵盤。軟件：程序固化在89C51單片機中，采用匯編語言編程。當(dāng)采用內(nèi)部時鐘時，XTAL（19引腳）和XTAL2（18引腳）用來連接外部的石英晶體和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，產(chǎn)生原始的振蕩脈沖信號。圖42為采用內(nèi)部時鐘電路時，外部晶體和微調(diào)電容的連接圖，CC2取30pF。即晶體振蕩器頻率的倒數(shù), 是最原始的信號周期。是振蕩脈沖經(jīng)內(nèi)部二分頻后提供的狀態(tài)信號。89C51一個機器周期由6個狀態(tài)周期即12個振蕩周期組成。89C51的指令周期由4個機器周期組成。在物理結(jié)構(gòu)上分為程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間。 ROM和RAM安排在獨立的地址空間，地址可以重疊。89C51中使用哈佛存儲結(jié)構(gòu)，地址空間分為三類：片內(nèi)、外統(tǒng)一編址的64KB程序存儲器空間，用16位地址尋址，地址范圍為0000H—FFFFH。 片內(nèi)256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器空間，用8位地址尋址。如圖43所示為89C51的存儲器空間配置。單片機在啟動時需要復(fù)位操作，使CPU及系統(tǒng)的各個部件都處于確定的初試狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始工作。RST引腳 (9腳)是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位都是必需的，圖44所示為常用的二者組合的電路。 ⑵.按鍵手動復(fù)位 系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，必須通過按鍵，利用手動方式進(jìn)行復(fù)位操作，使單片機重新啟動。連續(xù)執(zhí)行方式是單片機的正常工作方式，單步執(zhí)行方式是為程序調(diào)試而設(shè)定的一種工作方式。在單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，、B、C和D上，由程序控制分時選通模擬量輸入信號。通過通用接口的信號線，利用軟件程序來實現(xiàn)MAX187和89C51之間的通信。輸入A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號。圖45 模擬量輸入和A/D轉(zhuǎn)換控制電路模擬量輸入是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵，采集的信號是連續(xù)變化的物理量。變換后的電信號有時須經(jīng)過放大，使信號 滿足A/D轉(zhuǎn)換器的輸入要求。這里，主要應(yīng)用了多路選擇器4067和A/D轉(zhuǎn)換器MAX187。MAX187是一個12位串行接口的A/D轉(zhuǎn)換器，它采用三線SPI總線和微處理器通信，接口簡單，精度高，功耗低。操作的過程簡述如下：（1）選擇模擬輸入通道。（2）啟動A/D轉(zhuǎn)換。 （3）等待A/D轉(zhuǎn)換完成。（4）讀出轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)。在第一個SCLK的下降沿時，DOUT()端產(chǎn)生數(shù)據(jù)的最高位。 （5）結(jié)束本次操作。（6）繼續(xù)下一次轉(zhuǎn)換。 模擬開關(guān)電路4067的工作原理4067相當(dāng)于一個單刀十六擲開關(guān)，具體接通哪一通道，由輸入地址碼A、B、C、D來決定，是一個可以用數(shù)字信號控制的16選1的模擬開關(guān)，它的引腳封裝見圖25所示。禁止端INH為高電平時，全部開關(guān)都關(guān)斷。10mA儲存溫度…………－