【正文】 二是電源控制寄存器 PCON（ Power Control），其中與串行口工作有關的只有一位 D7（ SMOD）為波特率選擇控制位。對其中的幾位說明如下。表 3 的 4 種工作方式，串行通信只使用了方式 3。 OSC 為單片機的時鐘頻率 表 3 串口工作方式 SM1 SM0 mode 功能簡介 比特率 0 0 0 移位寄存器 OSC/12 0 1 1 8位 UART 可變 1 0 2 9位 UART OSC/32 或 OSC/64 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 13 （續(xù)表） 1 1 3 9為 UART 可變 ● TI 本位為傳送中斷標志位，當中斷結束時，本位并不會恢復為 0，必須由軟件清除。 mode 0 時，若完成傳送第 8 位，則本位自動設定為 1，并產(chǎn)生 TI 中斷。mode mode 2 或 mode 3 時，若完成接收到停止位，則本位自動設定為 1，并產(chǎn)生 RI中斷。 DAC0832 ? DAC0832 工作原理 本系統(tǒng)的 D/A轉換器采用 DAC0832。單電源供電，從 +5V ～ +15V 均可正常工作。 DAC0832 轉換器芯片為 20 引腳，雙列直插式封裝 ,其引腳排列如圖 6所示。 該轉換器由輸入寄存器和 DAC 寄存器構成 兩級數(shù)據(jù)輸入鎖存。 此外，由三個與門電路組成寄存器輸出控制邏輯電路，該邏輯電路的功能是進行數(shù)據(jù)鎖存控制，當 =0時，輸入數(shù)據(jù)被鎖存；當 =1時，鎖存器的輸出跟隨輸入的數(shù)據(jù)。對各引腳信號說明如下： V cc 芯片電源電壓 , +5V～ +15V VREF 參考電壓 , 10V～ +10V RFB 反饋電阻引出端 , 此端可接運算放大器輸出端 AGND 模擬信號地 DGND 數(shù)字信號地 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 14 DI7~ DI0 數(shù)字量輸入信號，其中 : DI0為最低位， DI7為最高位 圖 6 DAC0832引腳圖 圖 7 DAC0832內(nèi)部結構圖 ILE 輸入鎖存允許信號 , 高電平有效 CS 片選信號 , 低電平有效 WR1 寫信號 1，低電平有效 當 ILE、 CS、 WR1同時有效時 , LE=1，輸入 寄存器的輸出隨輸入而變化 WR1 , LE=0， 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 15 將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器。 IOUT1 模擬電流輸出端 1 當輸入數(shù)字為全” 1”時 , 輸出電流最大，約為： 255VREF / 256RFB；全” 0”時 , 輸出電流為 0。在實際應用中，如果只有一路模擬量輸出，或雖有幾路模擬量但并不要求同步輸出的情況，就可采用單緩沖方式 ，此時只需一次寫操作，就開始轉換，可以提高 D/A的數(shù)據(jù)吞吐量。 圖 8 DAC0832單緩沖工作方式 雙緩沖工作方式： 所謂雙緩沖方 式，就是把 DAC0832的兩個鎖存器都接成受控鎖存方式 ，其 連接方式西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 16 如圖 9所示。假定輸入寄存器地址為 FEH， DAC寄存器地址為FFH。 AT24C02 ? 芯片概述 AT24C02是一個 2K 位串行 CMOS E2PROM， 內(nèi)部含有 256個 8位字節(jié)， CATALYST公司的先進 CMOS 技術實質上減少了器件的功耗。該器件通過 IC 總線接口進行操作，有一個專門的寫保護功能。 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 17 圖 10 管腳封裝 ? 極限參數(shù) 工作溫度工業(yè)級 55℃ +125℃ 商業(yè)級 0 ℃ +75℃ 貯存溫度 65℃ +150℃ 各管腳承受電壓 Vcc+ Vcc 管腳承受電壓 + 封裝功率損耗（ Ta=25℃） 焊接溫度 (10 秒 ) 300℃ 輸出短路電 流 100mA 表 4 可靠性參數(shù) 符號 參數(shù) 最小 最大 單位 參考測試模式 NEND 耐久性 1,000,000 周期 /字節(jié) MILSTD883 測試方法 1033 TDR 數(shù)據(jù)保存時間 100 年 MILSTD883 測試方法 1008 VZAP ESD 2020 V MILSTD883 測試方法 3015 ILTH 上拉電流 100 mA JEDEC 標準 17 ? 功能描述 AT24C02 支持 IC，總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議 IC，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。 ? 管腳描述 表 5 管腳描述 管腳名稱 功能 A0 A1 A2 器件地址選擇 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址 SCL 串行時鐘 WP 寫保護 Vcc +~ 工 作電壓 Vss 地 SCL 串行時鐘 AT24C02串行時鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘，這是一個輸入管腳。 A0、 A A2 器件地址輸入端 這些輸入腳用于多個器件級聯(lián)時設置器件地址，當這些腳懸空時默認值為 0。如果只有一個 AT24C02被總線尋址，這三個地址輸入腳（ A0、 A A2 ）可懸空或連接到 Vss，如果只有一個 AT24C02被總線尋址這三個地址輸入腳（ A0、 A A2 ）必須連接到 Vss。當 WP管腳連接到 Vss 或懸空允許器件進行正常的讀 /寫操作。 單片機控制模塊 此模塊是整個系統(tǒng)的“大腦”，主要負責電壓信號 的控制輸出。 圖 11 單片機控制電路 D/A 轉換模塊 此模塊負責將單片機控制輸出的數(shù)字信號轉化為模擬信號輸出。 圖 12 D/A 轉換模塊 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 20 鍵盤和顯示模塊 圖 13 鍵盤控制模塊 圖 14 顯示模塊 數(shù)據(jù)存儲模塊 此模塊主要負責將 S52主控芯片處理的數(shù)據(jù)存儲起來。 圖 15 數(shù)據(jù)存儲模塊 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 21 電壓放大模塊 這個模塊應用反相比例運算電路來實現(xiàn)。 圖 16 同相比例運算電路 穩(wěn)壓輸出模塊 為了使系統(tǒng)輸出穩(wěn)定的電壓，加上一個穩(wěn)壓輸出電路。 圖 17 穩(wěn)壓輸出電路 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 22 至此，系統(tǒng)的分塊設計完成，可以進行整合。 PCB板中載入的 PCB 元件就是根據(jù)原理圖中確定的引腳封裝，從封裝庫中調(diào)出而形成的，因此原理圖元件、原理圖元件的連接關系和 PCB的引腳封裝、 PCB 板銅箔走線是一一對應的，只是二者的表達方式和側重點不同而已，原理圖采用“原理圖符號”和清晰明了的連線來表達電路的工作原理和信號處理過程，重點在于表達電路的結構、功能，便于電路講解和分析。 更改元件引腳封裝 產(chǎn)生網(wǎng)絡表 在 Protel 的前期版本（如 Protel 98）中，網(wǎng)絡表是原理圖和 PCB 板之間的聯(lián)系紐帶，正是通過網(wǎng)絡表， PCB 編輯器才能從封裝庫中調(diào)入和原理圖元件相對應的 PCB 元件引腳封裝，才知道各封裝焊盤之間的相互連接關系。 新建 PCB 文件并規(guī)劃電路板 必須根據(jù)元件的多少、大小 ,以及電路板的外殼限制等因素確定電路板的尺寸大小，除用戶特殊要求外，電路板尺寸應盡量滿足電路板外形尺寸國家標準 GB931688的規(guī)定。另一種為新建 PCB文件后，在機械層手工繪制電路板邊框，在禁止布線層手工繪制布線區(qū)，標注尺寸，該方法比較 復雜，但靈活性較大，可以繪制較為特殊的電路板。本系統(tǒng)是利用系統(tǒng)提供的同步功能更新 PCB 編輯器的封裝和網(wǎng)絡。本系統(tǒng)采用二者結合的方法，先自動布局，形成一個大概的布局輪廓，然后根據(jù)實際需要再進行手工調(diào)整。手工布線要求布線者具有較豐富的實際經(jīng)驗，且工作量 較大，耗時較多。 布線結果與 3D效果圖 圖 19 布線圖 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 25 圖 20 3D 效果圖 5 系統(tǒng)程序設計 系統(tǒng)整體程序設計方案 為了與系統(tǒng)整體模塊化設計相符，本系統(tǒng)的程序設計也采用分塊設計，其整體程序框圖如圖 20 所示。從存儲芯片 AT24C02 中讀取數(shù)據(jù)。掃描鍵盤，查看輸入的步進電壓值，送入 到 S52 處理芯片中。 西昌學院畢業(yè)論文 (設計 ) 26