【正文】 4， 5 分別輸入 H； 2） 判斷 6 引腳輸出，若輸出為 L，則由74LS20 的真值表可知芯片為邏輯邏輯非門，型號為 74LS20； 3） 若輸出為 H，則由 74LS21的真值表可知，芯片為邏輯與門，型號為 74LS21； 4） 沒有信號，則進行下一組判別。由 于 節(jié)中沒有信號， 檢測步驟如下： 1） 給芯片 1， 2， 13 分別輸入 L； 2） 判斷 12 引腳輸出，如輸出為 H，則由74LS27 的真值表可知芯片為邏輯非門，型號為 74LS27； 3） 沒有輸出，則給芯片 1， 2，3， 4， 5， 6， 11， 12 引腳全部輸入 H； 4） 判斷 8 引腳 輸出，若輸出為 L，則由 74LS30的真值表可知，芯片為邏輯非門，型號為 74LS30。 74 系列主要是邏輯門類的集成芯片，系列下每一個芯片的檢測原理基本相同。 安徽工程大學 畢業(yè)設計 (論文 ) 11 第四 章 硬件電路設計 本 文 所設計的基于單片機的邏輯測試儀 ,硬件電路包括七大部分 ,分別是單片機最小系統(tǒng)設計 ,信息源 電路設計 ,液晶顯示模塊設計 ,數(shù)碼管動態(tài)顯示設計 ,指示燈電路設計 ,開關控制電路設計以及蜂鳴器報警電路設計 。 AT89C51 單片機是高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 4KB的可反復擦寫的只讀程序存儲器和 128B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，擁有 32 個 I/O 口， 鑒于它的各方面優(yōu)點設計采用 AT89C51 單片機。單片機 P1 口與 與 控制液晶顯示器。 復位電路的設計 AT89C51 的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。 本設計就是用 按鍵手動復位 。其中電平復位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實現(xiàn)的。時CPU（ AT89C51 單片機） 信息源獲取電路 數(shù)碼管動態(tài)顯示 蜂鳴器報警裝置 發(fā)光二極管指示燈 開關控制電路設計 點陣 液晶顯示器 1602 季飛 :基于 單片 機的邏輯測試儀設計 12 鐘頻率選用 12MHZ 機器周期 1MS 時 ,C 取 10uF,， RK取 10KΩ。本設計采用內(nèi)部時鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在 XTAL XTAL2 引腳上外接定時元件，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。振蕩晶體可在 到 12MHZ 之間選擇。故 電容選擇 30PF 晶振為 12MHZ。電路包括 芯片座與 8255A 電路設計和 擴展一片 8255A 電路設計 兩部分。 其接口電路如下 : VCC10KR7S3SWPBGND10uFC9Cap Pol112345678RST9(RXT)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND20VCC40(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)32(AD6)33(AD5)34(AD4)35(AD3)36(AD2)37(AD1)38(AD0)39(A8)21U1AT89C51RSTXRSTXGNDGND30pFC630pFC4X1晶振VCC安徽工程大學 畢業(yè)設計 (論文 ) 13 圖 43 擴展 8255A電路 圖中， 8255A 與單片機之間只用了一片公共使用的地址鎖存器 74LS373，將系統(tǒng)提供的低 兩位地址與 8255A 的 A0、 A1 相連，用低位地址 實現(xiàn)對 8255A 的 3 個端口和 1個狀態(tài)端口的特定訪問。在此接口電路中，其余用直接譯碼方式獲得片選信號。 在圖中單片機與 8255A 接口電路中，單片機的若干位地址沒有參與 8255A 的端口地址的形成，所以接口電路中 8255A 的端口地址將不是唯一的，而是有若干個。根據(jù)接口電路確定 8255A 的 PA 端口地址為 7FFCH， PB 端口地址為7FFDH， PC 端口地址為 7FFEH，控制狀態(tài)端口為 7FFFH。 4)DB0 到 DB7： 引 腳 27 到 引 腳 34 三態(tài)的數(shù)據(jù)總線，微 機 經(jīng)由 此 線，進行與 8255 的數(shù)據(jù)傳輸。6) GND： 引 腳 7 為 8255 接地腳。8255 重置后會清除所有內(nèi)部緩存器的值，并設定 A 口 、 B 口 及 C 端口皆為輸入模式。 9) RD： 引 腳 5 讀取 8255 內(nèi)部數(shù)據(jù)控制腳，季飛 :基于 單片 機的邏輯測試儀設計 14 當 CS 引 腳信號為 0， RD 引 腳信號從 1 變?yōu)?0 時，由 8255 的 A1 及 A0 接腳信號所指定之緩存器的內(nèi)容將被送到總線上。 當 8255 被重置后，會自行設定為工作在模式 0，并且 3 個 I/O 口 全部作為輸入使用。 [22] 下 表 8255 控制緩存器的設定格式。當三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時，D0—D7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅動負載或總線。當鎖存允許 端 LE 為高電平時， Q 隨數(shù)據(jù) D 而變 .當 LE 為低電平時， Q 被鎖存器在已建立的數(shù)據(jù)電平。[23] 引出端符號： D0—D7 數(shù)據(jù)輸入端 OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效） LE 鎖存允許端 Q0—Q7 輸出端 外部管腳圖： 圖 45 74LS373 外部管腳 真值表 ： Dn LE OE On H H L H L H L L X L L Q0 X X H Z* 表格 43 74LS373 真值表 芯片座與 8255A 電路設計 季飛 :基于 單片 機的邏輯測試儀設計 16 圖 46 芯片座與 8255A電路 芯片座 型號： DIP16 16P IC 座 16腳芯片座 LED 數(shù)碼管動態(tài)顯示電路的設計 8255 擴展電路的設計 本文 設 計采用兩片 8255A 芯片，此處采 用單片機 P2 口擴展 8255A，連接電路同上，這里不再重述。 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個 “ 8” 可分為 1 位、 2 位 、 4 位等等數(shù)碼管； 按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應用時應將公共極 COM 接到 +5V， 當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。① 靜態(tài)顯示驅動：靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58＝ 40 根 I/O 端口來驅動，要知道一個 89S51 單片機可用的 I/O 端口才 32 個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的 COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。 [22] 設計中考慮 I/O 口有限故采用其動態(tài)驅動方式。原理圖如下所示： 圖 47 LED 數(shù)碼管動態(tài)顯示電路 對 8255A 與 LED 數(shù)碼管接口電路說明如下： 1） 8255I/O 并行接口芯片的 PA 端口接出的，并與各 LED 數(shù)碼管顯示器的公季飛 :基于 單片 機的邏輯測試儀設計 18 共輸出線分別相連，作為 LED 數(shù)碼管顯示器的位選； 2） 8255AI/O 并行接口芯片的 PB 口與各 LED 數(shù)碼管的 8 根顯示碼傳輸線 a、b、 c、 d、 e、 f、 g、 h 分別并行相連，作為 LED 數(shù)碼管顯示器的段選碼； 3） 74LS07 芯片是 8255A 作為 LED 數(shù)碼管顯示器的段選碼輸出端口的同相驅動芯片，且需要外接上拉電阻。 74LS07 管腳 圖與 參數(shù)： 圖 48 74LS07 管腳 74LS07 為集電極開路輸出的六組驅動器，主要電特性值如下： Tplh 6ns Tph 20ns Pd 125mW 引出端符號： 1A—6A 輸入端 1Y—6Y 輸出端 邏輯圖： 表格 44 74LS07 邏輯圖 電源電壓： 7V 輸入電壓： 5V 工作環(huán)境溫度： 0—70 度 存儲溫度： 65—150 度 Input Output A Y L L H H 安徽工程大學 畢業(yè)設計 (論文 ) 19 4 個 9013 在電路中用來驅動 LED 的位選電路 ，參數(shù)如 下： 表格 45 LED 參數(shù) 液晶顯示器驅動電路的設計 本 文 設計采用 1602 點陣液晶顯示模塊。 下面介紹 LCD 的顯示與本次設計的電路原理。 原理圖如下： 圖 49 液晶顯示器復位電路與控制電路 與單片機連接電路設計 采用單片機的 P1 口與 、 口驅動液晶顯示器，電路圖如下： 型號 S9013 裝配方式 直接安裝 封裝形式 塑料封裝 硅極性 NPN型 結構 平面型 季飛 :基于 單片 機的邏輯測試儀設計 20 圖 410 1602 與單片機連接電路 LCD 液晶顯示模塊 介紹： 本模塊 可向用戶提供兩種顯 示模式，分別是黑 /白模式和 4 級灰度模式。提供了兩種顯示方式： 1） 屏幕分上下兩層，連接成整體，每屏均被分配顯示寄存器為一個模塊，兩部分顯示結果互不影響，分別由顯示存儲器單元內(nèi)的數(shù)據(jù)決定。顯示方式的選擇是通過對系統(tǒng)模式等寄存器 R1 的 D4 位的狀態(tài)設置來實現(xiàn)。 LCD 顯示模塊為點矩陣液晶顯示器模塊，它的內(nèi)部含有設置和顯示控制電路、內(nèi)部字符發(fā)生電路等。只需要配套的背光電源和負壓電路就可與微機、單片機等連接，且十分