【正文】 入不能讀出，它們的地址為 99H。如果在串行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可方便地構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的 RS232接口。 中斷 單片機(jī)中 CPU只有一個(gè)，但在同一時(shí)間內(nèi)可能會(huì)面臨著處理很多任務(wù)的情況，如運(yùn)行主程序、數(shù)據(jù)的輸入和輸出，定時(shí)和計(jì)數(shù)時(shí)間已到要處理 、可能還有一些外部的更重要的中斷請(qǐng)求（如超溫超壓）要先處理。這樣的處理方法上升到計(jì)算機(jī)理論，就是一個(gè)資源面對(duì)多項(xiàng)任務(wù)的處理方式。中斷技術(shù)就是為了解決資源競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)可行的方法，采用中斷技術(shù)可使多項(xiàng)任務(wù)共享一個(gè)資源。 [11]當(dāng) CPU支持中斷屏蔽指令后，可將一部分或所有的中斷關(guān)斷，只有打開(kāi)相應(yīng)的中斷控 制位后，方可接收相應(yīng)的中斷請(qǐng)求。 14 圖 27 MCS51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 等 CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，就立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。中斷服 務(wù)程序完成后，繼續(xù)執(zhí)行原先的程序，就需把保存的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容從堆棧中彈出，恢復(fù)寄存器和存儲(chǔ)單元的原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。 （ 2） .中斷打開(kāi)和中斷關(guān)閉 在中斷處理進(jìn)行過(guò)程中，可能又有新的中斷請(qǐng)求到來(lái)，而現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的操作是不允許打擾的，否則保護(hù)和恢復(fù)的過(guò)程就可能使數(shù)據(jù)出錯(cuò)，為此在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的過(guò)程中，必須關(guān)閉總中斷，屏蔽其它所有的中斷，待這個(gè)操作完成后再打開(kāi)總中斷，以便實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。 （ 4） .中斷返回 中斷返回就是程序運(yùn)行從中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)回到原工作程序上來(lái)。 SCON是串行口控制寄存器，字節(jié)地址為 98H， SCON的 低二位是串行口的發(fā)送和接收中斷標(biāo)志。如果以方式 方式 2或方式 3發(fā)送時(shí)，在發(fā)送停止位的開(kāi)始時(shí)TI被置 1， TI=1表示串行發(fā)送器正向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，向串行口的數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)后就立即啟動(dòng)發(fā)送器繼續(xù)發(fā)送。 RI： 串行口接收中斷標(biāo)志，若串行口接收器允許接收 ,并以方式 0工作 ,每當(dāng) 接收到 8位數(shù)據(jù)時(shí) ,RI被置 1,若以方式 3方式工作，當(dāng)接收到半個(gè)停止位時(shí)， TI被置 1，當(dāng)串行口一方式 2或 3方式工作，且當(dāng) SM2=1時(shí)，僅當(dāng)接收 15 到第 9位數(shù)據(jù) RB8為 1后，同時(shí)還要在接收到半個(gè)停止位時(shí)， RI被置 1。同樣 RI標(biāo)志由用戶(hù)的軟件清“ 0”。 IT1:外部中斷 1類(lèi)型控制位，通過(guò)軟件設(shè)置或清除，用于控制外中斷的觸發(fā) 信號(hào)類(lèi)型。 IT=0是電平觸發(fā)。 IT0:外部中斷 0類(lèi)型控制位，其功能和操作類(lèi)似于 IT1。接下來(lái)介紹另外兩個(gè)控制寄存器 IE和 IP。 EA=0， CPU禁止所有中斷。 ET1:定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1中斷控制位。 EX1:外中斷 1中斷控制位， EX1=1，允許外中斷 1中斷， EX1=0，禁止外中 斷 1中斷。 ET0=1，允許 T0中斷， ET0=0，禁止 T0 中斷。 一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)通常有多個(gè)中斷源，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)多個(gè)中斷源同時(shí)提出中斷請(qǐng)求的情況，為使 CPU能夠根據(jù)中斷源的重要程度，按照輕重緩急的次序響應(yīng)中斷，就必須給每個(gè)中斷源安排一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)別。 16 表 25 IP中斷控制寄存器結(jié)構(gòu) IP D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PS PT1 PX1 PT0 PX0 位地址 BCH BBH BAH B9H B8H PS:串行口中斷口優(yōu)先級(jí)控制位， PS=1，串行口中斷聲明為高優(yōu)先級(jí)中斷， PS=0，串行口定義為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PT1=1，聲明定時(shí)器 1為高優(yōu)先級(jí)中斷， PT1=0 定義定時(shí)器 1為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PX1=1，聲明外中斷 1為高優(yōu)先級(jí)中斷， PX1=0 定義外中斷 1為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PT0=1，聲明定時(shí)器 0為 高優(yōu)先級(jí)中斷， PT0=0 定義定時(shí)器 0為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PX0=1，聲明外中斷 0為高優(yōu)先級(jí)中斷， PX0=0 定義外中斷 0為低優(yōu)先級(jí)中斷。 中斷響應(yīng)的主要內(nèi)容就是由硬件自動(dòng)生成一條長(zhǎng)調(diào)用 LCALL addr16指令， 這里的 addr16就是程序存儲(chǔ)器中相應(yīng)的中斷區(qū)入口地址，這些中斷源的服務(wù)程序入口地址如下： 表 26 5個(gè)中斷服務(wù)程序入口地址 中斷源 入口地址 外中斷 0 0003H 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 000BH 外中斷 1 0013H 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 001BH 串行口中斷 0023H 生成 LCALL指令后 ,CPU緊跟著便執(zhí)行之 .首先將 PC(程序計(jì)數(shù)器 )的內(nèi)容壓 入堆棧保護(hù)斷點(diǎn)，然后把中斷入口地址賦予 PC， CPU便按新的 PC地址（即 17 中 斷服務(wù)程序入口地址）執(zhí)行程序。因此，通常是在這些入口地址區(qū)放置一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，使程序按轉(zhuǎn)移的實(shí)際地址去執(zhí)行真正的中斷服務(wù)程序。注意高頻電容的布線(xiàn)應(yīng)靠近電源端，并盡量短，否則等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻 ，會(huì)影響濾波效果。折線(xiàn)，減小高頻噪聲發(fā)射。 GPS要通過(guò)天線(xiàn)才可以接收到比較好的信息的，最好在空曠的地方做測(cè)試。 圖 28 抗干擾復(fù)位電路圖 晶振 晶振布線(xiàn) ,晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線(xiàn)把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，晶振外殼接地并固定。 （ 2） 數(shù)據(jù)信號(hào) D 0 D 7 ： 8 位，三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)，與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連。 （ 3） 讀 / 寫(xiě)控制信號(hào) ：讀信號(hào)，低電平時(shí)， CPU 當(dāng)前正在從 8251A 讀取數(shù)據(jù)或者狀態(tài)信息。 C/ ：控制 / 數(shù)據(jù)信號(hào)，用來(lái)區(qū)分當(dāng)前讀 / 寫(xiě)的是數(shù)據(jù)還是控制信息或狀態(tài)信息。 由此可知， 、 、 C/ 這 3 個(gè)信號(hào)的組合，決定了 8251A 的具體操作 。 （ 4） 收發(fā)聯(lián)絡(luò)信號(hào) TXRDY ：發(fā)送器準(zhǔn)備好信號(hào)，用來(lái)通知 CPU ， 8251A 已準(zhǔn)備好發(fā)送一個(gè)字符。 RXRDY ：接收器準(zhǔn)備好信號(hào)，用來(lái)表示當(dāng)前 8251A 已經(jīng)從外部設(shè)備或調(diào)制解調(diào)器接收到一個(gè)字符，等待 CPU 來(lái)取走。 SYNDET ：同步檢測(cè)信號(hào)，只用于同步方式。 20 ：數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào)，表示當(dāng)前外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好。 ：允許發(fā)送信號(hào)，是對(duì) 的響應(yīng)，由外設(shè)送 往 8251A 。 (2)數(shù)據(jù)信號(hào) TXD ：發(fā)送器數(shù)據(jù)輸出信號(hào)。 RXD ：接收器數(shù)據(jù)輸入信號(hào)。 . 時(shí)鐘、電源和地 8251A 除了與 CPU 及外設(shè)的連接信號(hào)外，還有電源端、地端和 3個(gè)時(shí)鐘端。 同步方式下，大于接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率的 30 倍 ， 異步方式下，則要大于數(shù)據(jù)波特率的 倍 。 同步方式下， TXC 的頻率等于字符傳輸?shù)牟ㄌ芈剩? 異步方式下， TXC 的頻率可以為字符傳輸波特率的 1倍 、 16倍或者 64倍。 在實(shí)際使用時(shí)， RXC 和 TXC 往往連在一起，由同一個(gè)外部時(shí)鐘來(lái)提供， CLK 則由另一個(gè)頻率較高的外部時(shí)鐘來(lái)提供。 簡(jiǎn)要說(shuō)明 : SN74LS373, SN74LS374 常用的 8d鎖存器 ,常用作地址鎖存和 i/o輸出 . 可以用 74hc373代換 . 74LS373是低功耗肖特基 TTL8D鎖存器， 74H373是高速CMOS器件，功能與 74LS373相同，兩者可以互換。當(dāng) OE接地時(shí)，若 G為高電平， 74LS373接收由 PPU輸出的地址信號(hào)；如果 G為 低電平，則將地址信號(hào)鎖存。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)， O0~O7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線(xiàn)。 當(dāng)鎖存允許端 LE為高電平時(shí)， O隨數(shù)據(jù) D而變。 22 圖 212 74ls373的引腳圖 3. GPS 系統(tǒng)原理概述 GPS 的組成 GPS包括下列三大部分：（ 1）空間部分 (GPS衛(wèi) 星 )；（ 2）地面監(jiān)控部分 (地面支撐系統(tǒng) )；（ 3）用戶(hù)設(shè)備部分 (GPS接收機(jī) )。 23 圖 31 GPS組成示意圖 GPS 空間部分 目前 ,GPS空間部分主要由 GPS工作衛(wèi)星和少數(shù)幾顆仍在正常工作的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星組成。 24顆工作衛(wèi)星均勻分布在離地面 20 200 km高空互成 60176。每個(gè)軌道面上布設(shè) 4顆衛(wèi)星，彼此相距 120176。由此保證了全球 15176。如圖 32所示。 GPS系統(tǒng)組成 控制部分 空間部分 用戶(hù)部分 24 2)通過(guò)星載的高精度艷鐘和銣鐘提高精密的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。 4)向用戶(hù)發(fā)送導(dǎo)航與定位信息。 地面監(jiān)控部分 圖 33 GPS衛(wèi)星的地面監(jiān)控站分布圖 其他控制指令等注入到相應(yīng)衛(wèi)星的儲(chǔ)存系統(tǒng)，并監(jiān)測(cè)注入信息的正確性。監(jiān)測(cè)站的主要任務(wù)是對(duì)每顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，并向主控站提供觀測(cè)數(shù)據(jù)。五個(gè)監(jiān)測(cè)站分布在美國(guó)本土和大西洋的美軍基地上，保證了全球 GPS定軌的精度要求。 用戶(hù)設(shè)備部分 用戶(hù)設(shè)備部分對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。用戶(hù)設(shè)備的主要任務(wù)是接收 GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息及參數(shù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位的工作。 全球定位系統(tǒng)的空間部分和地面監(jiān)控部分，是 用戶(hù)應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行定位的基礎(chǔ)，而用戶(hù)只有通過(guò)用戶(hù)設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用 GPS定位的目的。根據(jù) GPS用戶(hù)的不同要求，所需的接收機(jī)設(shè)備各異。 GPS 接收機(jī)及其工作原理 GPS 接收原理 GPS 定位技術(shù)的基本原理是采用測(cè)量學(xué)中通用的測(cè)距交會(huì)方法。 GPS接收機(jī)通過(guò)其數(shù)控接口，作為數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間利用RS232C接口與計(jì)算機(jī)通訊口相連。 GPS信號(hào)有二進(jìn)制和 ASCII兩種。 GPS 接收機(jī)概述 GPS接收機(jī)是用戶(hù)設(shè)備的核心部分。硬件部分包括接收機(jī)、天線(xiàn)和電源等硬件設(shè)備。外軟件指觀測(cè)數(shù)據(jù)后處理的軟件系統(tǒng)?？煞譃樘炀€(xiàn)單元和接收單元兩部分，如圖 34所示。 （一）天線(xiàn)單元 它是由接收天線(xiàn)和前置放大器組成。這些天線(xiàn)各有利弊，各有特點(diǎn)，可根據(jù)需要選用。因此要求它具有噪聲系數(shù)小、增益高和動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。根據(jù)需要，可設(shè)計(jì)成 1一 12通道，供任意選擇。每一個(gè)通道在某一時(shí)刻只能跟蹤一顆衛(wèi)星?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展， 并行多通道技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于各種類(lèi)型的接收機(jī)。 (2)貯存單元：為了差分定位和相對(duì)定位事后處理的要求，一些接收機(jī)能將實(shí)時(shí)定位的各種數(shù)據(jù)、原始觀測(cè)量以及結(jié)果貯存下來(lái)，供事后處理用。輸入衛(wèi)星高度截止角、歷元間隔以及其他指令，以計(jì)算和更新位置。 (4)電源： GPS接收機(jī)采用直流供電。 GPS 接收機(jī)工作原理 接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的處理、測(cè)量都是在其信號(hào)通道中實(shí)現(xiàn)的，因此接收機(jī)的工作原理與信號(hào)通道的工作原理是一致的。 以碼相關(guān)技術(shù)為依據(jù)，處理和測(cè)量衛(wèi)星信號(hào)的通道，稱(chēng)為碼相關(guān)型通道，如圖 15所示。該通道主要由碼跟蹤回路和載波跟蹤回路組成。偽隨機(jī)噪聲碼 (PRN)發(fā)生器在接收機(jī)時(shí)鐘的控制下，可以產(chǎn)生一個(gè)與衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼結(jié)構(gòu)完全相同的碼，即復(fù)制碼。當(dāng)兩信號(hào)達(dá)到最大相關(guān)時(shí)，稱(chēng)為鎖定信號(hào)。 28 圖 35 碼 相關(guān)型通道示意圖 載波跟蹤回路的主要作用是，當(dāng)去掉偽隨機(jī)噪聲碼的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)入該回路后，進(jìn)行載波相位測(cè)量，解調(diào)出衛(wèi)星的導(dǎo)航電文。衛(wèi)星載波相位被鎖定后，再將其與參考載波信號(hào)混頻，通過(guò)低通濾波器去掉高頻信號(hào)，就能獲得導(dǎo)航電文。但它必須掌握偽隨機(jī)碼的結(jié)構(gòu)，接收機(jī)才能復(fù)制以產(chǎn)生復(fù)制碼，由于美國(guó)政府對(duì) P碼的保密政策，一般用戶(hù)無(wú)法采用碼相關(guān)技術(shù)獲得 L2載波的觀測(cè)值，因此不能通過(guò)雙頻技術(shù)來(lái)減弱電離層折射的影響。有關(guān)這方面的原理可參考有關(guān)理論書(shū)籍，這里限于篇幅，故不作闡述。 “Jupiter” GPS/OEM 板 Rockwell公司的 “ Jupiter” GPS/OEM接收機(jī)具有尺寸小、性能穩(wěn)定等優(yōu)良特征。它具有如下特點(diǎn)： (1)極其緊湊的 GPS接收機(jī)尺寸： 71mm179。 11mm； (2)其射頻輸入為 ，范圍為 130dBw～ 163dBw； (3)具有 12個(gè)并行衛(wèi)星軌跡通道，能快速識(shí)別和再識(shí)別當(dāng)前位置； (4)支持真正的 NEMA0183數(shù)據(jù)格式； (5)直接微分的 RECMSC104數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)提供定位精確度； (6)自適應(yīng)門(mén)限檢測(cè)，提高微弱信號(hào)的檢測(cè)能力； （ 1） 產(chǎn)品介紹 Jupiter021/031系列 GPS OEM板是美國(guó) Conexant公司（前 Rockwell通信部）公司繼極有聲望的 Jupiter 221/231系列， 371/381系列之后開(kāi)發(fā)出的又一高性能的 GPS接收板，其強(qiáng)大的功能和無(wú)與倫比的可靠性、穩(wěn)定性比著名的221/231系列更有過(guò)之而無(wú)不及。 Jupiter021/031系列 GPS OEM板是低價(jià)位、高性能 GPS OEM的首選。（測(cè)試溫度－ 30～＋ 85攝氏度） （ 4） 數(shù)據(jù)特性 頻率輸出： 10KHz頻率輸出，與 1PPS信號(hào)同步， 精度 1us。 （ 5） 精度 定位精度：小于 15米 RMS（無(wú) SA時(shí)） 時(shí)間精度： 1PPS秒脈沖輸出，精度 1us。 ，抗 100mV（最大）紋波電壓干擾。 ~+3+。 功耗：在＋ 5V+，典型 195mA/975mW，最大 230mA/1150mW 尺寸 /重量： 41179。 11毫米， 數(shù)據(jù) /電源接口：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 20針（ 2179。幾年來(lái)， GARMIN OEM 板一直以定位速度快、工作穩(wěn)定、耐電壓沖擊和高抗干擾性而深受表睞。極高的性能價(jià)格使其成為許多 OEM 用戶(hù)的首