【正文】 統(tǒng)硬件 14 5． 2764 在使用時(shí)，只能將其所存儲(chǔ)的內(nèi)容讀出，其過程與 RAM 的讀出十分類似。其過程的時(shí)序關(guān)系如圖 313所示 圖 313 2764 的工作時(shí)序 EPROM 的一個(gè)重要特點(diǎn)就是在于它可以反復(fù)擦除，即在其存儲(chǔ)的內(nèi)容擦除后可通過編程（重新）寫入新的內(nèi)容。 EPROM 的編程過程如下： （ 1）擦除：如果 EPROM 芯片是第一次使用的新芯片，則它是干凈的。若芯片是使用過的，則它需要利用紫外線照射其窗口，以便將其內(nèi)容擦除干凈。 （ 2）編程： EPROM 的編程有兩種方式：標(biāo)準(zhǔn)編程和靈巧編程。當(dāng)上述信號(hào)穩(wěn)定后，在 PGM 端加上 50177。這樣就將 1個(gè)字節(jié)的數(shù)居寫到了相應(yīng)的地址單元中。 標(biāo)準(zhǔn)編程中，每寫入 1 個(gè)字節(jié)需要 50ms 左右的時(shí)間，對(duì)于 2764 來說共需 7～ 8 分鐘時(shí)間。另一方面，編程脈沖愈寬，芯片功耗愈大，芯片愈容易損壞。 2764 與單片機(jī)的連接圖如圖 314 示。它與 ROM 不同，對(duì) RAM 可以進(jìn)行讀、寫兩種操作。按半導(dǎo)體工藝， RAM 分為 MOS 型和雙極型兩種。雙極型的特點(diǎn)恰好相反。 按工作方式， RAM 分為靜態(tài)（ SRAM）和動(dòng)態(tài)（ DRAM）兩種。而動(dòng)態(tài) RAM 使用的是動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元，需要不斷進(jìn)行刷新以便周期性地再生，才能保存信息。此外動(dòng)態(tài) RAM 的功耗低，價(jià)格便宜。 靜態(tài) RAM6264 簡(jiǎn)介 6264 是 8K179。 A0A1 2I/O0 I/O 7CE1CE2WEOE地址線雙向數(shù)據(jù)線片選線1片選線2寫允許線讀允許線28123567891011121314NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0I/O0I/O1I/O2GNDV CCWECE2A8A9A11OEA10CE1I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3626427262524232221201918171615 圖 315 RAM6264 引腳圖 需要說明的是， 6264 有兩個(gè)片選信號(hào) CE1 和 CE2，只有當(dāng) CE1＝ 0， CE2＝ 1時(shí)，芯片才被選中。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展舉例 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展與程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展相類似，不同之處主要在與控制信號(hào) 的接法不一樣，不用 PSEN 信號(hào)，而用 RD 和 WR信號(hào)，且直接與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 OE 端和 WE端相連即可。采用線選法，將片選信號(hào) CE1 與 相連，片選信號(hào) CE2 與 相連。 179。 179。 179。 179。 179。 179。 179。 圖 317 8155 引腳和結(jié)構(gòu)圖 8155 為 40 腳雙列直插式封裝，其引腳的功能及特點(diǎn)說明如下： RESET：復(fù)位端，高電平有效。把 A口、 B 口、 C口均初始化為輸入方式。采用時(shí)方法區(qū)分地址及數(shù)據(jù)信息。其地址碼可以是 8155 中 RAM 單元地址或 I/O 地址。 CE：片選信號(hào)端，低電平有效。 IO/M： RAM 和 I/O 接口選擇端。 AD0～ AD7 為 I/O 接口地址，見下表 31。低電平有效。 WR：寫 選通信號(hào)端，低電平有效。 ALE：地址鎖存允許信號(hào)端。 PA7～ PA0： A口通用輸入 /輸出線。 PA7～ PB0： B口通用輸入 /輸出線。 PC5～ PC0：可用編程的方法來決定 C口作為通用輸入 /輸出線或作 A口、 B 口數(shù)據(jù)傳送的控 制應(yīng)答聯(lián)絡(luò)線。 TIME OUT：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器矩形脈沖或方波輸出端（取決于工作方式）。 Vss：接地端。命令字每位的定義如下所示： AINTR： A口中斷請(qǐng)求信號(hào) ABF： B 口緩沖器信號(hào) ASTB： A口選通信號(hào) BINTR： B口中斷請(qǐng)求信號(hào) BBF： B 口緩沖滿信號(hào) BSTB： B口選通信號(hào) 8155 的狀態(tài)寄存器口地址和命令寄存器相同。由 NE555定時(shí)器構(gòu)成的看門狗電路如圖321 所示 R C6為定時(shí)元件，由單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生的正脈沖寬度為 usCRtW 63 ?? ，C5用于濾除高頻干擾。 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí)， 8031 不能給定時(shí)器送去觸發(fā)脈沖， NE555 中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器就輸出脈寬大于 4us 的負(fù)脈沖，經(jīng) F6 反相后加至 8031 的復(fù)位端，使系統(tǒng)能可靠地復(fù)位，迅速恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。在這方面的設(shè)計(jì)中我們采用了如圖 322 所示的報(bào)警電路。 圖 322 報(bào)警電路 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作時(shí)，除了進(jìn)入系統(tǒng)正常的初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。另外，單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)與應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)位狀態(tài)又是密切 相關(guān)的，因此，必須熟悉單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，在設(shè)計(jì)復(fù)位電路時(shí)，通常使 RST 引腳保持 10ms以上的高電平。單片機(jī)的復(fù)位狀東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件 21 態(tài)要注意 以下幾點(diǎn)： 6． 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。 7． 復(fù)位操作除了把 PC 初始 化為 0000H 之外，還對(duì)一些特殊功能寄存器（專用寄存器）有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)見表 32。但復(fù)位不影響單片機(jī)內(nèi)部的 RAM 狀態(tài)。179。 000000B PCON 0179。179。根據(jù)這個(gè)原則，采用的電路是： 按鍵電平復(fù)位，如圖 323 所示，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的。而時(shí)序所研究的則是指令執(zhí)行中各信號(hào)之間的相互時(shí)間關(guān)系。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖，并不是時(shí)鐘脈沖。在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間時(shí)鐘信號(hào)的同步，還引人公用外部脈沖信號(hào)作為各單片機(jī)的振蕩脈沖。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件 22 的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。如圖 324 所示。電路中的 C1 和 C2一般取 30PF 左右而晶體震蕩器的頻率范圍通常是 ～ 12 MHZ，晶體震蕩器的頻率越高，振蕩頻率就越高。如圖 324 所示 。 本次設(shè)計(jì)中我們采用了 6MHZ 的晶體震蕩器。對(duì)于多位 LED 數(shù)碼顯示器，通常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方法，即逐個(gè)地循環(huán)地點(diǎn)亮各位顯示器。 為了實(shí)現(xiàn) LED 顯示器的動(dòng)態(tài)掃描顯示，除了要給顯示器提供顯示段瑪之外，還要對(duì)顯示器進(jìn)行位的控制，即通常所說的“位控”。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件 23 圖 325 6 位 LED 數(shù)碼顯示器接口的電路 圖 325 是使用 8155 作為 6 位 LED 數(shù)碼顯示器接口的電路，其中 8155 的 A口為輸出口（段控口），用以輸 出 8位顯示段碼（包括小數(shù)點(diǎn)）。電流驅(qū)動(dòng)即可以用反相的，也可以用相同的。（注意：使用 OC 門 7406 或 7407 時(shí)要加上拉電阻） C口作為輸出口（位控口），以 PC0～ PC5 輸出位控信號(hào)。因此必須在 C口與 LED 的位控線之間增加電流驅(qū)動(dòng)器以提高驅(qū)動(dòng)能力，常用的有 SN75452（反相）、 7406（反相）或 7407（同相）等。 如果單片機(jī)本身的口線已被占用的話，則可以通過外擴(kuò) I/O 接口芯片來構(gòu)成鍵盤借口電路，較常用的是 815 8255A 等接口芯片，圖 326 是采用 8155 接口芯片構(gòu)成 2*6鍵盤的接口電路，其中 B口為輸入，作為行線； C 口為輸出，作為 列線。其中顯示器 5 個(gè)按鍵 10個(gè)。 10 個(gè)按鍵盤分別為 SET：恒溫設(shè)置鍵； SETUP：升溫速率設(shè)置鍵； SETDN；降溫速率設(shè)置鍵； SETTM：恒溫時(shí)設(shè)置鍵盤； CHN：通道選擇鍵； SUM：增一鍵； RL：右移鍵， ENTER：回車鍵盤； DTS：顯示鍵。本系統(tǒng)采用的觸發(fā)芯片 TL494 的觸發(fā)電壓需調(diào)至 0～10V，移相范圍 0176。故每度所需的移相電壓 ? ?mVVU P 7 010 ???? （ 33） 控制 176。這里采用 12 位 DAC7521 作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其滿度輸出 10 V，輸出電流經(jīng)運(yùn)放 OP07 變成 電壓，分辨率為 ? ?mVVLS B 12 ?? （ 34） 每個(gè)量化單位可控制的移相角設(shè)為 x176。 /176。 /，即 ????? 8 （ 35） 可見控制器的控制平滑度和精度，都有較大的余量。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件 25 圖 328 數(shù)模轉(zhuǎn)換接口電路 DAC7521 從 8031 的 8 位數(shù)據(jù)線上獲取 12 位的數(shù)據(jù)必須分兩次進(jìn)行。 即 8031 先把低 8位送入第一級(jí)緩沖器，然后再送高 4 位數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)選通第二級(jí)的兩片 74LS373 構(gòu)成的第一級(jí)緩沖器，使 12 位數(shù)據(jù)同時(shí)出現(xiàn)在 DAC7521 的數(shù)據(jù)輸出線上，進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換。 隔離放大器的設(shè)計(jì) 電子電路抗干擾設(shè)計(jì)的有效方法是利用光電隔離。 圖 329 光電隔離放大器 其中， G1,G2是兩個(gè)性能、規(guī)格相同 (同一封裝 )的光電耦合器， G1,G2的初級(jí)串連，并用同一偏置電流 I1激勵(lì)，設(shè) G1和 G2的電流傳輸系數(shù)分別為 a2和 a2，則 112 II ?? ， 123 II ?? （ 36） 則集成運(yùn)放 A4具有理想性能，則 62 RIUUU i ??? ?? （ 37） 而輸出電壓 U0為東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件 26 ? ?為跟隨器5730 ARIU ? （ 38） 因此，電路的電壓增益 AV可由下式確定 627310VA RIRIUU ?? （ 39） 將式（ 34）和（ 35）代入上式，則 1627VA ?? RR? （ 310） 由于 G G2是同性能、同型號(hào)、同封裝的光電耦合器（ MOC8111） ,因此 G G2的電流傳輸系數(shù) a1和 a2可看作是相等的，所以光耦合放大器的電壓增益為 67 RRAV ? （ 311） 由此可知，如圖所示的光耦放大器增益與 G1,G2的電流傳輸系數(shù) a1和 a2無關(guān)。運(yùn)放 A5(uA741)接成跟隨器形式，以提高電路的負(fù)載能力。由于光電耦合器初級(jí)、次級(jí)之間存在著延遲，使 G1和 G2組成的負(fù)反饋電路之間顯得遲緩，容易引起電路 C 自激振蕩，連接電容之后，保證了電路對(duì)瞬變信號(hào)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，?高了電路的穩(wěn)定性。 可控硅調(diào)功控溫 可控硅調(diào)功控溫具有不沖擊電網(wǎng)，對(duì)用電設(shè)備不產(chǎn)生干擾等優(yōu)點(diǎn)，是一種應(yīng)用廣泛的控溫方式。設(shè)采取 (控制 )周期為 T,在 T 周期內(nèi)工頻交流電的半周波數(shù)為 N，如全導(dǎo)通時(shí)額定加熱功率為 PH則實(shí)際的平均加熱功率 與 T 周期內(nèi)實(shí)際導(dǎo)通的半周波數(shù)n成正比，即 NPnP H?__ （ 312） 過零觸發(fā)調(diào)功器的組成 目前，采用可控硅進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的觸發(fā)方式有兩種 :過零觸發(fā)、移相觸發(fā)。據(jù)文獻(xiàn)專門介紹 :采用移相觸發(fā)的可控硅交流調(diào)功裝置，往往在可控硅導(dǎo)通的瞬間使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸變，當(dāng)控制角為 90176。這些諧波分量引起電網(wǎng)電壓波形畸變，功率因數(shù)下降，給其它用電設(shè)備和通訊系統(tǒng)的工作帶來不良影響。然而，傳統(tǒng)的可控硅過零觸發(fā)調(diào)功器由同步脈沖產(chǎn)生電路、檢零電路、隔離電路組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了可靠性，而且采用分立元件，器件的離散性和溫漂嚴(yán)重影響調(diào)功器控制精度及使用東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件 27