【正文】 這支引腳來觸發(fā)外部的 8 位鎖存器（如 74LS373），將端口 0的地址總線（ A0～ A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因為 AT89S51是以 多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外在燒錄 8751程序代碼時，此引腳會被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。 AT89S51可以利用 PSEN及 RD引腳分別啟用存在外部的 RAM與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與 程序存儲器可以合并在一起而共用 64K的定址范圍。其他三個 I/O端口（ P P P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)做 I/O用時可以推動 8 個 LS 的 TTL 負(fù)載。設(shè)計者必須外加一鎖存器將端口 0送出的地 址栓鎖住成為 A0～A7，再配合端口 2所送出的 A8～ A15合成一完整的 16位地址總線，而定址到 64K的外部存儲器空間。 P2 除了當(dāng)做一般 I/O端口使用外，若是在 AT89S51擴(kuò)充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個時候 P2便不能當(dāng)做 I/O來使用了。如果是使用 8052或是 8032的話， 2的外部脈沖輸入腳，而 T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 ： T0，計時計數(shù)器 0輸入。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。 、下載程序 控制線，共 4根。在 振蕩器 工作時，在 RST上作用兩個 機(jī)器周期 以上的高電平，將器件復(fù)位。在 編程 時，其上施加 12V的編程電壓。用做片 外存儲器 訪問時，低字節(jié) 地址鎖存 。在 EPROM編程期間，作輸入。 ALE可以驅(qū)動 8個 LSTTL負(fù)載。在從片外 程序存儲器 取指期間，在每個 機(jī)器周期 中，當(dāng) PSEN有 效時， 程序存儲器 的內(nèi)容被送上 P0口（ 數(shù)據(jù)總線 ）。 I/O口： 4個口， 32根 單片機(jī) 51系列共有四個 8位雙向并行 I/O通道口，分別是 P0、 P P P3，各具有特殊的電路結(jié)構(gòu)，每位均有自己的 鎖存器 、輸出 驅(qū)動器 和輸入緩沖器。在這四個 8 位雙向并行 I/O 27 通道口中，我們應(yīng)該選擇哪一個通道口作為輸入信號和輸出信號的端口呢？下面我們先來了解一下四個通道口的結(jié)構(gòu)。它包括一個輸出 鎖存器 ，兩個 三態(tài)緩沖器 ，一個輸出驅(qū)動電路和一個輸出控制電路 P1口介紹 P1 口是專門為用戶使用的 I/O 口，是 準(zhǔn)雙向口 ， P1 口為 8位準(zhǔn)雙向口，每一位均可單獨定義為輸入或輸出口。 P1 口可以驅(qū)動 4 個 LSTTL負(fù)載。它是供系統(tǒng)擴(kuò)展時輸出高 8 位地址。 P2 口作為 外部數(shù)據(jù) 存儲器 或程序存儲器的 地址總線 的高 8 位輸出口AB8AB15， P0 口由 ALE 選通作為地址總線的低 8 位輸出口 AB0AB7。由于第二功能信號有輸入輸出兩種情況，我們分別加以說明。 28 對四個 8位雙向并行 I/O口有了初步的了解 后， 根據(jù)以上的介紹我們知 道只有 P1口是標(biāo)準(zhǔn)的 I/O口，所以我們選用 P0口作為數(shù)據(jù)端口， P0口可逐位分別定義各口線為輸入或輸出線。通過 。通過 。 TI：定時器 /計數(shù)器 1溢出中斷請求。當(dāng)串行口完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收時，便請求中斷。當(dāng)這些中斷源請求中斷時，相應(yīng)的標(biāo)志分別有 TCON和 SCON中的相應(yīng)位來鎖存。 其中， TCON和 SCON只有一部分用于中斷控制。 中斷的響應(yīng)過程及中斷矢量地址 中斷處理過程可分為 3個階段：中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回。如查詢到某個中斷標(biāo)志為 1，則將在接下來的機(jī)器周期 S1 期間按優(yōu)先級進(jìn)行中斷處理。表 2既是各個中斷源對應(yīng)的中斷矢量地址。 表 2 中斷源及其對應(yīng)的矢量地址 中斷源 中斷矢量地址 外部中斷 0（） 0003H 定時器 /計數(shù)器 0（ T0） 000BH 外部中斷 1（） 0013H 定時器 /計數(shù)器 1（ T1） 001BH 串行口中斷（ RI、 TI） 0023H 中斷服務(wù)程序從矢量地址開始執(zhí)行，一直到返回指令 RETI為止。 在編寫中斷服務(wù)程序時應(yīng)注意： （ 1）在中斷矢量地址單元處存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令（如 LJMP H ），使中斷程序可靈活的安排在 64KB程序存儲器的任何空間。 （ 3）若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時禁止更高優(yōu)先級中斷，則可先用軟件關(guān)閉 CPU 中斷或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前在開放中斷。與我們通常意義上的微機(jī)原理類似，可以通過外接 A/D， D/A 轉(zhuǎn)換電路及運放 芯片 實現(xiàn)對傳感器傳送信息的采集，且能夠提供以點陣或 LCD液晶及外接按鍵實現(xiàn)人機(jī)交互，能對內(nèi)部眾多 I/O端口連接步進(jìn)電機(jī)對外圍設(shè) 備進(jìn)行精確操控，具有強(qiáng)大的工控能力。與微處理器 30 完全兼容。 D/A 轉(zhuǎn)換器 由 8位輸入鎖存器、 8位 DAC寄存器、 8 位 D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。 、 DAC0809的結(jié)構(gòu) 1. DI0～ DI7： 8位數(shù)據(jù)輸入線， TTL電平，有效時間應(yīng)大于 90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯 )； 2. ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制 信號輸入線，高電平有效； 3. CS：片選信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； 4. WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。由 WR XFER的邏輯組合產(chǎn)生 LE2，當(dāng) LE2 為高電平時， DAC 寄存器的輸出隨寄 存器的輸入而變化， LE2的負(fù)跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入 DAC寄存器并開始 D/A轉(zhuǎn)換。 31 、 DAC0809 的工作方式 根據(jù)對 DAC0832的數(shù)據(jù)鎖存器和 DAC寄存器的不同的控制方式， DAC0832有三種工作方式：直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。單緩沖方式是控制輸入寄存器和 DAC寄存器同時接收資料，或者只用輸入寄存器而把 DAC寄存器接成直通方式。 ⑵ 雙緩沖方式。此方式適用于多個 D/A轉(zhuǎn)換同步輸出的情節(jié)。直通方式是資料不經(jīng)兩級鎖存器鎖存，即 CS*， XFER* ， WR1* ， WR2* 均接地， ILE接高電平。 DAC0832引腳功能電路應(yīng)用原理圖 DAC0832是采樣頻率為八位的 D/A轉(zhuǎn)換 芯片 ，集成電路內(nèi)有兩級輸入寄存器，使 DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要 (如要求多路 D/A 異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等 )。若需要相應(yīng)的模擬 電壓 信號，可通過一個高輸入阻抗的線性運算放大器實現(xiàn)。 DAC0832邏輯輸入滿足 TTL 電平，可直接與 TTL電路或微機(jī)電路連接。 ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效。 32 WR1：為輸入寄存器的寫選通信號。 WR2：為 DAC 寄 存器寫選通輸入線。當(dāng)輸入全為 1時 Iout1最大。其值與 Iout1 之和為一常 數(shù)。 ① D/A轉(zhuǎn)換器 DAC0832DAC0832 是采用 CMOS工藝制成的單片直流輸出型 8位數(shù) /模轉(zhuǎn)換器。運算放大器輸出的 模擬量 V0 為： 公式 1 由上式可見，輸出的 模擬量 與輸入的 數(shù)字量 （ 公式） 成正比，這就實現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。輸入可有 28=256個不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為 256 個電壓之一，即輸出電壓不是整個電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是 256 個可能值。 ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。 WR1：寫信號 1，低電平有效。 WR2：寫信號 2，低電平有效。 33 Rfb：是集成在片內(nèi)的外接運放的反饋電阻。 Vcc：是源電壓（ +5~+15V）。 DAC0832 輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所 以還必須經(jīng)過一個外接的運算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。 D/A 轉(zhuǎn)換器被廣泛用于計算機(jī)函數(shù)發(fā)生器、計算機(jī)圖形顯示以及與 A/D 轉(zhuǎn)換器 相配合的控制系統(tǒng)等。 D/A轉(zhuǎn)換器品種繁多，有權(quán) 電阻 DAC、變形權(quán)電阻 DAC、 T 型電阻 DAC、電容型DAC 和權(quán)電流 DAC 等。 、 DAC0832 的輸出形式 ① 單極性輸出 如圖 958 所示 , 由運算放大器進(jìn)行電流 → 電壓轉(zhuǎn)換，使用內(nèi)部反饋電阻 。如圖 959 所示。 34 ③ 運算放大器 運算放大器有三個特點： ⑴ 開環(huán)放大倍數(shù)非常高，一般為幾千，甚至可高達(dá) 10 萬。 ⑵ 輸入阻抗非常大。 ⑶ 輸出阻抗很小，所以，它的 驅(qū)動能力 非 常大。圖中， V0 是一個有足夠精度的標(biāo)準(zhǔn)電源。各輸入支路中的開關(guān)由對應(yīng)的數(shù)字元值控制，如果數(shù)字元為 1，則對應(yīng)的開關(guān)閉合；如果數(shù)字為 0，則對應(yīng)的開關(guān)斷開。 假設(shè)，輸入端有 4 條支路。這就是說，通過電阻網(wǎng)絡(luò)，可以把 0000B~1111B 轉(zhuǎn)換成大小不等的電流，從而可以在運算放大器的輸出端得到相應(yīng)大小不同的電壓。 ⑤ 采用 T 型電阻網(wǎng)絡(luò)的 D/A轉(zhuǎn)換器 從圖 ，在 D/A轉(zhuǎn)換中采用獨立的權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)，對于一個 8位 二進(jìn)制數(shù) 的D/A 轉(zhuǎn)換器，就需要 R， 2R， 4R， ? ， 128R 共 8 個不等的電阻，最大電阻阻值是 最小電阻 阻值的 128 倍，而且對這些電阻的精度要求比較高。所以， n 個如此獨立輸入支路的方案是不實用的。在集成電路中，由于所有的組件都做在同一 芯片 上，電阻的特性可以做得很相近，而且精度與誤差問題也可以得到解決。 4 位元待轉(zhuǎn)換資料分別控制 4 條支路中開關(guān)的倒向。所以，不管開關(guān)倒向哪一邊，都可以認(rèn)為是接 “ 地 ” 。 T 型 電阻 網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點 A的左邊為兩個 2R 的電阻并聯(lián)，它們的 等效電阻 為 R，節(jié)點 B的左邊 也是兩個 2R的電阻并聯(lián)，它們的等效電阻也是 R， ? ，依次類推，最后在 D 點等效于一個數(shù)值為 R 的電阻接在參考電壓 VREF 上。 在清楚了 電阻 網(wǎng)絡(luò)的特點和各節(jié)點的電壓之后，再來分析一下各支路的電流值。任一資料位 Di=1，表示開關(guān) Si 倒向右邊；Di=0，表示開關(guān) Si 倒向左邊，接虛地，無電流。 如果一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)為 1111，運算放大器的輸入電流 I=VREF/（ 2R） VREF/（ 4R） VREF/（ 8R） VREF/（ 16R） =VREF/（ 2R）（ 20+21+22+23） =VREF/（ 24R）（ 23+22+21+20） 相應(yīng)的輸出電壓 V0=IR0=VREFR0（ 24R）（ 23+22+21+20） 將資料推廣到 n 位，輸出模擬量與輸入 數(shù)字量 之間關(guān)系的一般表達(dá)式為： V0=VREFR0/（ 2nR）（ Dn12n1+Dn2 2n2+? +D121+D020） (Di=1 或 0) 上式表明， 輸出電壓 V0 除了和待轉(zhuǎn)換的 二進(jìn)制數(shù) 成比例外，還和網(wǎng)絡(luò) 電阻 R、運算放大器反饋電阻 R0、標(biāo)準(zhǔn)參考電壓 VREF 有關(guān)。測試各 部分元件是否正常工作，用面包板調(diào)試，若各部分元件正常，則開始焊接。 ，首先焊開關(guān)，焊接完畢，用萬用表測試各個開關(guān)閉合后電阻是否為 0，正常后進(jìn)行下一步。 ，主要是可調(diào)電位器。 焊接中的注意事項 對于模塊連接就是依照電路圖將 所用元件連接到電路板上，連接模塊時要注意元器件要按照電路圖所示逐個的進(jìn)行連接，要分類進(jìn)行。集成塊的安裝要對應(yīng)好了方可安裝。電位器的安裝要分清開關(guān)的位置。 裝配時注意不要扭動固定爪、拆卸；不要隨意修改 PCB 板、裝配孔、電路；不要修改導(dǎo)電膠條；不要壓、碰、摔、折、扭動模塊。電路連接中，先對電路中的路線進(jìn)行了簡單的鋪設(shè)，由于使用面包板進(jìn)行安裝，所以一些路線一般都是由面包板的內(nèi)置電板進(jìn)行連接，我們的連接主要是對各個元器件之間的線路進(jìn)行連接。由于面包板的安插方向不都是一個方向，有的是橫排連接，有的是豎排連接，這給我們的連接器件造成了一定的困難。 最后完成電路板的封裝，要保持電路板的 干燥，避免電路板受潮，注意防靜電損傷電路，避免電路板受到損壞，避免元器件損壞。 在上電前，先確保電路中不在斷路或短路情況，這一工作是整個調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。注意焊點之間，確保焊點沒有短接在一起，同時注意焊點的美觀，確保沒有開路以及短路的現(xiàn)象出現(xiàn)。 數(shù)碼管 LED 電路調(diào)試：接通電源，隨機(jī)按下按鈕可以看到數(shù)碼管顯示數(shù)字。 軟件調(diào)試 調(diào)試主要方法和技巧： 通常一個調(diào)試程序應(yīng)該具備至少四種性能：跟蹤、斷點、查看變量、更改數(shù)值。 調(diào)試中遇到的問題 ，由于焊接過程中對電路圖沒有充分掌握，芯片部分引腳焊錯位置，導(dǎo)致電路整體出現(xiàn)較大問題，在檢查過程中及時發(fā)現(xiàn)錯誤并重新改正。重新檢查程序并一一矯正后程序正常運行并成功燒錄進(jìn)芯片。對此現(xiàn)象一直迷惑不解，隨經(jīng)過電路的焊接、程序的調(diào)試、電路中各重點元器件的電壓進(jìn)行逐一測試，一切處于正常狀態(tài)卻毫無結(jié)果。 首先在課程設(shè)計剛開始的調(diào)研階段，我學(xué)會了怎么通過各種方式查詢相關(guān)的資料。了解了單片機(jī)方面的先進(jìn)技術(shù)，這些都為我的未來的學(xué)習(xí)指明了方向。首先硬件方面，基本了解了電子產(chǎn)品的開發(fā)流程和所要做的工作。通過開發(fā)板的設(shè)計和硬件搭建的過程，使我對 51 系單片機(jī)的接口有了更深層次的理解，熟悉了一些單片機(jī)常用的外圍電路引腳和連接方法，如鍵盤等。 最后，感謝老師、學(xué)長和同學(xué)的精心指導(dǎo)，使我能夠完成這次課程設(shè)