【正文】 口也映射到特殊功能寄存器，對這些寄存器的讀/寫，可實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)I/O端口的輸入和輸出操作。其他大部分操作也都要用到累加器A，所以它是應(yīng)用最為頻繁的寄存器。 為了提高運(yùn)算速度，壓縮程序長度，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上采取了一些措施，對一部分指令的執(zhí)行將累加器A旁路，以直接或間接地址尋址的方式使數(shù)據(jù)可以從片內(nèi)的任意地址單元直接送到另一個(gè)單元，從而不經(jīng)過累加器A。②寄存器B 寄存器B一般用于乘、除法操作指令，與累加器A配合使用。其他情況下可以作為一般寄存器或者中間結(jié)果的暫存器使用。AT89S52的PSW是可編程的。反映運(yùn)算中最高位有無進(jìn)、借位情況。有進(jìn)、借位時(shí)，CY=1；無進(jìn)、借位時(shí)，CY=0.AC:輔助進(jìn)、借位標(biāo)志。AC=1有進(jìn)、借位；AC=0，無進(jìn)、借位?？捎捎脩粼O(shè)定起含義。 取值為00～11，分別選工作寄存器組0～3組。補(bǔ)碼運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果有溢出，OV=1,無溢出，OV=（D7位的進(jìn)位CY）和次高位進(jìn)位（D6位的進(jìn)位CY1）的異或結(jié)果決定。P:奇/偶標(biāo)志位。A中奇數(shù)個(gè)“1”，P=1。④堆棧指針SPAT89S52是在片內(nèi)RAM中開辟的一個(gè)存儲區(qū)域。SP是一個(gè)8位的增量寄存器，它指示的堆棧深度為0～255個(gè)存儲單元。數(shù)據(jù)進(jìn)棧時(shí)SP先自動(dòng)增“1”，然后將欲進(jìn)棧的數(shù)據(jù)壓入由SP所指示的堆棧單元；彈出時(shí)將SP所指示的堆棧單元內(nèi)的數(shù)據(jù)推出棧，然后SP自動(dòng)減“1”。在系統(tǒng)復(fù)位后，棧指針SP的初始值為07H，即棧底為08H單元。⑤數(shù)據(jù)指針DPTR數(shù)據(jù)指針DPTR是個(gè)獨(dú)特的16位寄存器，它由兩個(gè)獨(dú)立的8位寄存器DPH和DPL組合而成，既可以作為16位數(shù)據(jù)指針DPTR用，又可以分開以8位的寄存器（DPH、DPL）各自單獨(dú)使用。AT89S52設(shè)有兩個(gè)DPTR，分別為DP0（DP0H、DP0L）和DP1（DP1H、DP1L），通過軟件對特殊功能寄存器AUXR1（片內(nèi)RAMSFR區(qū)，地址為A2H）的DPS位進(jìn)行設(shè)置選擇，當(dāng)DPS=0，選擇DP0，DPS=1則選擇DP1。4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)經(jīng)過對核心部件MQ6可燃?xì)怏w傳感器、ADC0809和單片機(jī)芯片AT89S52的深入了解，以及對報(bào)警、顯示等輔助電路的資料查閱后，形成了最終的系統(tǒng)電路，電路原理框圖如圖41所示。 電源電路～，所以可以接5V的穩(wěn)壓電源。如圖42所示。其中，MQ6型傳感器通過采集空氣中測試氣體的濃度并把它轉(zhuǎn)換為電信號，電信號經(jīng)過ADC0809則由模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，最后電壓以數(shù)字信號的形式進(jìn)入單片機(jī)。在43（a）中，要注意引腳連接順序，不能接錯(cuò)，否則無法采集測試氣體的濃度值。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接連接。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖44所示。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。下面分別介紹一下ADC0809的各個(gè)引腳極其功能：（1）IN0～I(xiàn)N7是8條模擬量輸入通道。 （2）ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE＝1時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0時(shí)，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻態(tài)。 （7）CLK為時(shí)鐘輸入信號線。（8）VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。主要特性：（1）8路8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位；（2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?；（3）轉(zhuǎn)換時(shí)間約為128μs；（4）單個(gè)＋5V電源供電； （5）模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)； （6）工作溫度范圍為40～＋85攝氏度；（7）低功耗，約為15mW；（8）轉(zhuǎn)換精度為177。 液晶顯示驅(qū)動(dòng)模塊 LCD1602液晶主要功能(1) 40通道點(diǎn)陣LCD 驅(qū)動(dòng)；(2)可選擇當(dāng)作行驅(qū)動(dòng)或列驅(qū)動(dòng)；(3)輸入/輸出信號:輸出,能產(chǎn)生202個(gè)LCD驅(qū)動(dòng)波形。 LCD1602液晶引腳和指令功能 (1)LCD1602液晶與單片機(jī)的連接如圖45所示。表41 LCD1602液晶引腳接口說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極第1腳：VSS為地電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對比度。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第15腳：背光源正極。 LCD1602的RAM地址映射液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。圖46 LCD1602的內(nèi)部顯示地址 LCD1602液晶模塊內(nèi)部的控制器指令LCD1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制如表42所示。（說明1為高電平，0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H指令3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置I/D，光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電平時(shí)顯示移動(dòng)的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時(shí)顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5X10的顯示字符。指令8：DDRAM地址設(shè)置。 LCD1602液晶時(shí)序LCD1602液晶基本操作時(shí)序如表43所示。 也允許采用外部振蕩器，由外部振蕩器產(chǎn)生的信號加到振蕩信號的輸入端，作為CPU的時(shí)鐘源。當(dāng)選擇片內(nèi)振蕩時(shí)，外接晶體振蕩器或者陶瓷振蕩器，還需要外接兩個(gè)小電容后接地。10pF；當(dāng)外接陶瓷振蕩器時(shí)，則C1=C2=40177。當(dāng)選擇外部振蕩時(shí)，則外部振蕩器輸出信號接XTAL1引腳，而XTAL2引腳則懸空。時(shí)鐘電路如圖49所示。AT89S系列的單片機(jī)的復(fù)位信號是從RST腳輸入到片內(nèi)的復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，且振蕩器工作穩(wěn)定后，如在RST腳上有從低電平上升到高電平并持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上，CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。因此要求單片機(jī)復(fù)位后能脫離復(fù)位狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)方法是在RST引腳上外接一個(gè)電容C至供電電源Vcc，下接一個(gè)電阻R到地即可。②上電且開關(guān)復(fù)位如圖47所示，該電路既可以上電復(fù)位，又可以手動(dòng)復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行的時(shí)候，按下復(fù)位鍵也能使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。本課題設(shè)計(jì)就是使用此種復(fù)位方法。特地在單片機(jī)中設(shè)置了一個(gè)專用的硬件定時(shí)器，稱為“watchdog timer（WDT）”即“看門狗”。一旦定時(shí)結(jié)束，無論當(dāng)前軟件運(yùn)行到什么地方，將無條件強(qiáng)制CPU復(fù)位，然后從頭運(yùn)行軟件。實(shí)際上這也就是一種硬件抗干擾的手段。即，使得WDT重新從0開始計(jì)時(shí)。AT89S52內(nèi)置看門狗,它由13位的計(jì)數(shù)器組成。因此,在啟用看門狗后,至少要在 8191個(gè)機(jī)器周期內(nèi),調(diào)用一次喂狗指令,防止看門狗溢出復(fù)位。當(dāng)外部中斷喚醒掉電模式時(shí),最好調(diào)用一次喂狗指令,防止看門狗溢出復(fù)位。 報(bào)警電路蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)I/O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。如圖411所示，蜂鳴器的正極接到VCC（＋5V）電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到三極管的集電極C，三極管截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。圖411 報(bào)警電路5 硬件電路制作隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電路設(shè)計(jì)中的很多工作都可以由計(jì)算機(jī)來完成。用Protel進(jìn)行電路設(shè)計(jì)有原理圖的設(shè)計(jì)和PCB圖設(shè)計(jì)兩個(gè)步驟。根據(jù)原理框圖和查閱的相關(guān)資料而設(shè)計(jì)出的硬件電路如圖51所示。圖51 硬件原理圖在原理圖的設(shè)計(jì)過程中，原理圖中的元件庫中可能找不到自己要找的元件，這時(shí)就需要自己設(shè)計(jì)封裝。在定好元件編號后，使用TOOLS中的ERC進(jìn)行檢查，它會(huì)提示是否有編號相同的元件等錯(cuò)誤。在封裝好全部元件后，可以生成一個(gè)元器件報(bào)表，在報(bào)表中可以清楚的看到各元件的標(biāo)號和封裝代號，在進(jìn)一步檢查完畢后就開始建立網(wǎng)絡(luò)表。制作PCB圖時(shí)應(yīng)該注意線的粗細(xì)，走向和孔的大小等等。PCB的設(shè)計(jì)流程分為網(wǎng)表輸入、規(guī)則設(shè)置、元器件布局、布線、檢查、復(fù)查、輸出六個(gè)步驟。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網(wǎng)表，選擇FileImport，將原理圖生成的網(wǎng)表輸入進(jìn)來。如果修改了設(shè)計(jì)規(guī)則，必須同步修改原理圖，保證原理圖和PCB的一致。注意：PCB設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、過孔設(shè)置、CAM輸出設(shè)置已經(jīng)作成缺省啟動(dòng)文件，名稱為 ，網(wǎng)表輸入進(jìn)來以后，按照設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，把電源網(wǎng)絡(luò)和地分配給電源層和地層，并設(shè)置其它高級規(guī)則。（3）元器件布局網(wǎng)表輸入以后，所有的元器件都會(huì)放在工作區(qū)的零點(diǎn)，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規(guī)則擺放整齊，即元器件布局。①手工布局a. 工具印制板的結(jié)構(gòu)尺寸畫出板邊（必須在keepout layer層畫框）。c. 把元器件一個(gè)一個(gè)地移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)，放到板邊以內(nèi)，按照一定的規(guī)則擺放整齊。③注意事項(xiàng)a. 布局的首要原則是保證布線的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線的連接，把有連線關(guān)系的器件放在一起將會(huì)使布局和連線更加合理；b. 數(shù)字器件和模擬器件要盡量分開；c. 去耦電容盡量靠近器件的VCC；d. 放置器件時(shí)要考慮以后的焊接，不要太密集；e. 多使用軟件提供的Array和Union功能，提高布局的效率。PCB提供的手工布線功能十分強(qiáng)大，包括自動(dòng)推擠、在線設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC），自動(dòng)布線由Specctra的布線引擎進(jìn)行，通常這兩種方法配合使用，常用的步驟是手工—自動(dòng)—手工。，還要用手工布線對PCB的走線進(jìn)行調(diào)整。②自動(dòng)布線 手工布線結(jié)束以后，剩下的問題就交給自動(dòng)布線器來自布。（5）檢查檢查的項(xiàng)目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）、高速規(guī)則（High Speed）和電源層（Plane），這些項(xiàng)目可以選擇ToolsVerify Design進(jìn)行。檢查出錯(cuò)誤，必須修改布局和布線。（6）復(fù)查 復(fù)查根據(jù)“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)規(guī)則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設(shè)置；還要重點(diǎn)復(fù)查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡(luò)的走線，高速時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。進(jìn)入Protel99SE——PCB編輯器，設(shè)計(jì)好電路板工作層面，設(shè)定好PCB圖所占的位置，然后導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表與元件的封裝，接著進(jìn)行元件的布局，盡量使得元器件擺放的整潔并容易布線。我把網(wǎng)絡(luò)報(bào)表導(dǎo)入PCB中遇到這樣一個(gè)問題，原理圖中的線連得比較好但