【正文】 （3）SPICE電路仿真 。（2）仿真處理器及其外圍電路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。操作簡單，非常適合初學(xué)者進(jìn)行單片機(jī)的仿真，進(jìn)而了解其原理，增強(qiáng)實(shí)踐。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。軟件設(shè)計(jì)部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)，用匯編言編寫。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。 2單片機(jī)概述單片機(jī)是集成在一個(gè)芯片上的計(jì)算機(jī)，全稱單片微型計(jì)算機(jī)SCMC(Single Chip MicroComputer)。微型控制器（MCU） 隨著單片機(jī)控制功能的增強(qiáng)和控制應(yīng)用的普及，越來越多的人從控制的角度來看單片機(jī)。無論是國際還是國內(nèi)，‘微控制器’的稱呼已經(jīng)十分普遍。嵌入式微處理器（EMP） 近年來出現(xiàn)了32位單片機(jī)，由于原器件數(shù)增加許多，所以在32位單片機(jī)中只把運(yùn)算器和控制器單獨(dú)集成在一個(gè)芯片上，而把其余部分集成在另外的芯片上。單片機(jī)自從20世紀(jì)70年代問世以來，已走過了30多年的發(fā)展歷程。 AT89C52芯片簡介 AT89C52是MCS51系列單片機(jī)的產(chǎn)品，包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。CPU 是單片機(jī)的核心部件。AT89C52內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖22所示： 圖22 AT89C52內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖P0P3口結(jié)構(gòu)功能:P0口功能 ：P0口具有兩種功能：第一，P0口可以作為通用I/O接口使用，—。第二，—，然后傳送CPU對片外存儲(chǔ)器的讀寫。 它的第二功能和P0口引腳的第二功能相配合，作為地址總線用于輸出片外存儲(chǔ)器的高8位地址。第二功能作控制用，每個(gè)引腳都不同。單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩和外部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自積振蕩，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。單片機(jī)的時(shí)序單位：振蕩周期： 晶振的振蕩周期，又稱時(shí)鐘周期，為最小的時(shí)序單位。因此一個(gè)狀態(tài)周期包含2個(gè)振蕩周期。指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平。單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。 51單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，至于內(nèi)部RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。排阻RESPACK8接單片機(jī)的作用是：加排阻增加電流，在電流不足的情況下起驅(qū)動(dòng)作用。 74LS164的簡介 74LS164是8位串行，并出移位寄存器。兩個(gè)輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。它具有體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。ADC0832采用串行通信方式，通過DI數(shù)據(jù)輸入端進(jìn)行通道選擇、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳送。具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。但由于DO端和DI端在通信時(shí)并未同時(shí)使用并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以在I/O口資源緊張時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全為止。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。ADC0832內(nèi)部邏輯電路圖如圖24所示：圖24 ADC0832內(nèi)部邏輯電路圖ADC0832是8位A/D轉(zhuǎn)換器，其引腳圖為： 圖25 ADC0832引腳圖ADC0832各腳功能：CS：片選使能，低電平芯片使能（低電平有效）。CH1：模擬輸入通道1，或作為IN+/使用。DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。Vcc：電源輸入及參考電壓輸（復(fù)用）。..ADC0832應(yīng)用說明 ：（1） ADC0832內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89C52單片機(jī)直接相連。（3） 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到CH0、CH1端口上。（5） 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出接DO端口，當(dāng)DO為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。由條形發(fā)光二極管組成“8”字形的顯示器，也成數(shù)碼管。我們分別把他命名為A,B,C,D,E,F,G,H。數(shù)碼管在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中主要用于顯示單片機(jī)的輸出數(shù)據(jù)和狀態(tài)等。常用的LED顯示器有兩種供應(yīng)狀態(tài)，既共陰極LED與共陽極LED，如下圖26所示： (a)符號和引腳 (b)共陰極接法 （c）共陽極接法圖26 8段LED顯示器 其中引腳圖的兩個(gè)COM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽數(shù)碼管要接正5伏電源?？梢钥闯稣孟喾础Ｍㄟ^這一設(shè)計(jì)實(shí)踐過程，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和分析，解決問題的能力。具有以下基本功能：（1）可以測量0~5V的8路輸入電壓值；（2）可在四位LED數(shù)碼管上輪流顯示；（3）；（4）測量誤差約為177。單片機(jī)控制系統(tǒng)主要由AT89C52來完成。按鍵的功能是切換兩路電路的。 系統(tǒng)總原理圖圖32 系統(tǒng)總原理圖 4 程序流程圖本設(shè)計(jì)采用匯編語言編寫，是一種以單片機(jī)為核心的電壓測量儀表，它能夠測量電壓量，并且測量結(jié)果能夠通過數(shù)碼管顯示，從而具有一定的智能性。 第一步：設(shè)置端口地址，程序開始，輸入模擬量。 第三步：軟件濾波。 第五步：轉(zhuǎn)換通道，再從第三部開始依次進(jìn)行。根據(jù)雙路數(shù)字電壓表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，對系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析，畫出系統(tǒng)的主程序流程圖如41所示： 軟件濾波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示結(jié)果ADC0832初始化開始 圖41 程序流程圖5 仿真過程 Keil uVision仿真過程 程序調(diào)試圖:首先新建目標(biāo)文件：Project new 輸入文件名（比如說1）保存，然后在對話框中選擇Atmel中的AT89C52，單擊確定，再新建文本文檔輸入程序：File new 輸入 保存，然后右鍵點(diǎn)擊Source Group 1，選擇add files to ‘source group 1’，在對話框中找到所要添加的file，然后點(diǎn)擊add，關(guān)閉對話框。如果正確，可進(jìn)行下一步。 圖52程序連接圖然后點(diǎn)擊主頁面中的Debug選擇Start