可編程多功能電子定時器設計

1、引 言20世紀末，電子技術獲得了飛速的開展，在其推動下，現(xiàn)代電子產品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產力的開展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產品性能進一步提高，產品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向開展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面開展。下面是單片機的主要開展趨勢。單片機應用的重要意義還在于它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大局部功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術

2、的一次革命。由于單片機技術在各個領域正得到越來越廣泛的應用，世界上許多集成電路生產廠家相繼推出了各種類型的單片機。在單片機家族的眾多成員中，MCS5l系列單片機以其優(yōu)越的性能、成熟的技術及高可靠性和高性能價格比，迅速占領了工業(yè)測控和自動化工程應用的主要市場，成為國內單片機應用領域中的主流。目前。可用于MCS-51系列單片機開發(fā)的硬件越來越多，與其配套的各類開發(fā)系統(tǒng)、各種軟件也日趨完善。因此，可以極方便地利用現(xiàn)有資源，開發(fā)出用于不同目的的各類應用系統(tǒng)。本設計對可變成多功能電子定時器組成、結構和工作原理作了詳細地介紹，并給出了各個組成局部的原理電路圖，并對它們作了具體的介紹。第一章 單片機的概述1

3、.1 單片機開展歷史 單片機的開展過程如果將8位單片機的推出作為起點，那么單片機的開展歷史大致可分為以下幾個階段： 1第一階段1976-1978單片機的控制階段。以Intel公司的MCS48為代表。MCS48的推出是在工控領域的控制，參與這一控制的公司還有Motorola、Zilog等，都取得了滿意的效果。這就是SCM的誕生年代，單機片一詞即由此而來。 2第二階段1978-1982單片機的完善階段。Intel公司在MCS-48根底上推出了完善的、典型的單片機系列MCS-51。它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單片機體系結構。 完善的外部總線。MCS-51設置了經典的8位單片機的總線結構，包

4、括8位數(shù)據總線、16位地址總線、控制總線及具有很多機通信功能的串行通信接口。 CPU外圍功能單元的集中管理模式。 表達工控特性的位地址空間及位操作方式。 指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。 3第三階段1982-19908位單片機的穩(wěn)固開展及16位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器開展的階段。Intel公司推出的MCS96系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調制器等納入片中，表達了單片機的微控制器特征。隨著MCS-51系列的廣應用，許多電氣廠商競相使用80C51為內核，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術、接口技術、多通道A/D轉換部件、可靠性技

5、術等應用到單片機中，增強了外圍電路路功能，強化了智能控制的特征。 4第四階段1990：微控制器的全面開展階段。隨著單片機在各個領域全面深入地開展和應用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強運算能力的8位/16位/32位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。 單片機的開展趨勢目前，單片機正朝著高性能和多品種方向開展，趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面開展。下面是單片機的主要開展趨勢。由于CHMOS技術的進步 ，大大地促進了單片機的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機可以工作在功耗精細管理狀態(tài)。這也是今后以8

6、0C51取代8051為標準MCU芯片的原因。因為單片機芯片多數(shù)是采用CMOS金屬柵氧化物半導體工藝生產。CMOS電路的特點是低功耗、高密度、低速度、低價格。采用雙極型半導體工藝的TTL電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨著技術和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了HMOS高密度、高速度MOS和CHMOS工藝。CHMOS和HMOS工藝的結合。目前生產的CHMOS電路已到達LSTTL的速度，傳輸延遲時間小于2ns，它的綜合優(yōu)勢已在于TTL電路。因而，在單片機領域CMOS正在逐漸取代TTL電路。 單片機的功耗已從毫安級降至1微安以下；使用電壓在3到6V之間，完全適應電池工作。低功耗化的效應不僅是功耗低，而且?guī)?/p>

7、了產品的高可靠性、高抗干擾能力以及產品的便攜化。 幾乎所有的單片機都有WAIT、STOP等省電運行方式。允許使用的電壓范圍越來越寬，一般在3到6V范圍內工作。低電壓供電的單片機電源下限已可達1到2V。目前0.8V供電的單片機已經問世。 為提高單片機的抗電磁干擾能力，使產品能適應惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標準的要求，各單片廠家在單片機內部電路中都采用了新的技術措施。 以往單片機內的ROM為1KB4KB，RAM為64128B。但在需要復雜控制的場合，該存儲容量是不夠的，必須進行外接擴充。為了適應這種領域的要求，須運用新的工藝，使片內存儲器大容量化。目前，單片機內ROM最大可達64KB，

8、RAM最大為2KB。 高性能化主要是指進一步改良CPU的性能，加快指令運算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。采用精簡指令集RISC結構和流水線技術，可以大幅度提高運行速度。現(xiàn)指令速度最高者已達100MIPSMillion InstructionPerSeconds，即兆指令每秒，并加強了位處理功能、中斷和定時控制功能。這類單片機的運算速度比標準的單片機高出10倍以上。由于這類單片機有極高的指令速度，就可以用軟件模擬其I/O功能，由此引入了虛擬外設的新概念。 小容量、低價格化與上述相反，以4位、8位機為中心的小容量、低價格化也是開展動向之一。這類單片機的用途是把以往用數(shù)字邏輯集成電路組成的控制電路單

9、片化，可廣泛用于家電產品。 隨著集成度的不斷提高，有可能把眾多的各種處圍功能器件集成在片內。除了一般必須具有的CPU、ROM、RAM、定時器/計數(shù)器等以外，片內集成的部件還有模/數(shù)轉換器、DMA控制器、聲音發(fā)生器、監(jiān)視定時器、液晶顯示驅動器、彩色電視機和錄像機用的鎖相電路等。 在很長一段時間里，通用型單片機通過三總線結構擴展外圍器件成為單片機應用的主流結構。隨著低價位OTPOne Time Programble及各種類型片內程序存儲器的開展，加之外圍接口不斷進入片內，推動了單片機單片應用結構的開展。特別是IC、SPI等串行總線的引入，可以使單片機的引腳設計得更少，單片機系統(tǒng)結構更加簡化及標準化

10、。 隨著半導體集成工藝的不斷開展，單片機的集成度將更高、體積將更小、功能將更強。在單片機家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司將其MCS-51系列中的80C51內核使用權以專利互換或出售形式轉讓給全世界許多著名IC制造廠商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與80C51單片機兼容的根底上改善了80C51的許多特性。這樣，80C51就變成有眾多制造廠商支持的、開展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為80C51系列。80C51單片機已成為單片機開展的主流。專家認為，雖然世界上的MCU品種繁多，功能各異，開發(fā)裝置也互不兼容，但是客觀開展說明，80C51可

11、能最終形成事實上的標準MCU芯片。1.2 單片機的組成及特點單片機是微型機的一個主要分支，在結構上的最大特點是把CPU、存儲器、定時器和多種輸入/輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。就其組成和功能而言，一塊單片機芯片就是一臺計算機。 單片機的組成單片機是通過內部總線把計算機的各主要部件接為一體，其內部總線包括地址總線、數(shù)據總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進行數(shù)據交換時提供地址，CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口；數(shù)據總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間，或存儲器與外設之間交換數(shù)據；控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU的應答信號線等。 單片機的特

12、點由于單片機的這種結構形式及它所采取的半導體工藝，使其具有很多顯著的特點，因而在各個領域都得到了迅猛的開展。單片機主要發(fā)如下特點： 1有優(yōu)異的性能價格比。 2集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。 3控制功能強。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。 4低功耗、低電壓，便于生產便攜式產品。 5外部總線

13、增加了ICInter-IntegratedCircuit及SPISerialPeriphe- ral Interface等串行總線方式，進一步縮小了體積，簡化了結構。 6 單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、標準，容易構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。 單片機的分類單片機作為計算機開展的一個重要領域，應用一個較科學的分類方法。根據目前開展情況，從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。 1 通用型/專用型 這是按單片機適用范圍來區(qū)分的。例如，80C51是通用型單片機，它不是為某種專用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要

14、求，在片內集成ADC接口等功能的溫度測量控制電路。 2總線型/非總線型 這是按單片機是否提供并行總線來區(qū)分的?？偩€型單片機普遍設置有并行地址總線、數(shù)據總線、控制總線，這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內，因此在許多情況下可以不要并行擴展總線，大大節(jié)省封裝本錢和芯片體積，這類單片機稱為非總線型單片機。 3控制型/家電型 這是按照單片機大致應用的領域進行區(qū)分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強；用于家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴格的。例如，8

15、0C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。1.3 單片機的應用 單片機的應用分類由于單片機具有顯著的優(yōu)點，它已成為科技領域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應用普及各個領域，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1單片機在智能儀表中的應用單片機廣泛地用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，并可以提高測量的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比。 2單片機在機電一體化中的應用 機電一體化是械工業(yè)開展的方向。機電一體化產品是指集成機械技術、微電子技術、計算機技術于一體，具有智能化特征的機電產品，例如微機控制的車床、鉆床等。單片機作為產品中的控制器，能充分發(fā)揮它的體積小、可靠性高、功

16、能強等優(yōu)點，可大大提高機器的自動化、智能化程度。 3單片機在實時控制中的應用單片機廣泛地用于各種實時控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)測控、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時控制系統(tǒng)中，都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數(shù)據處理能力和控制功能，可使系統(tǒng)保持在最正確工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產品質量。 4單片機在分布式多機系統(tǒng)中的應用在比擬復雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機系統(tǒng)。多機系統(tǒng)一般由假設干臺功能各異的單片機組成，各自完成特定的任務，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調工作。單片機在這種系統(tǒng)中往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上，對現(xiàn)場信息進行實時的測量和控制。單片機的高可靠性和強抗干擾能力

17、，使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。 5單片機在人類生活中的應用 自從單片機誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。 綜合所述，單片機已成為計算機開展和應用的一個重要方面。另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大局部功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。1.4 MCS-51單片機性能及結構 MCS-51系

18、列單片機主要芯片MCS-51是Intel公司的一種單片機系列的名稱。MCS-51系列單片機8051/8751/8031、8052/8752/8032、8044/8744、80C51BH/87C51、83C252、87C252/80C252等品種。它們的引腳及指令系統(tǒng)相互兼容，主要在內部結構和應用上有些區(qū)別。按結構及功能可以把它們分成幾類：1根本型 如8051/8751/8031。2加強型 如8052/8752/8032，其內部ROM擴展到8KB，RAM增至256字節(jié)，16位定時器增了3個，串行口通信速率提高5倍，ROM中還增加固化BASIC解釋程序包。3低功耗型 如80C51BH/87C51/

19、80C31BH，均采用CHMOS工藝，功耗很低。4專用型 如8044/8744，它們在根本型的根底上又增加一個串行口部件，主要用于位總線分布控制系統(tǒng)。5超8位型 如83C252/87C252/80C252，它們的功能介于MCS-51和MCS-96系統(tǒng)之間，是超強51系列機，不僅具有51系列的全部功能，還具有96系統(tǒng)的許多功能。 MCS-51單片機內部結構及組成圖1-1 MCS-51系列單片機結構圖 MCS-51引腳及功能圖1-2 MCS-51 引腳排列1輸入/輸出引腳I/O口線各引腳功能簡要說明如下：P0.0P0.7:P0口8位雙向I/O口，占3932腳；P1.0P1.7:P1口8位準雙向I/

20、O口，占18腳；P2.0P2.7:P2口8位準雙向I/O口，占2128腳；P3.0P3.7:P3口8位準雙向I/O口，占1017腳；2控制口線29腳：外部程序存儲器讀選通信號。在訪問外部ROM時，信號定時輸出脈沖，作為外部ROM的選通信號。ALE/30腳：地址鎖存允許/編程信號。在訪問片外存儲器時，該引腳是地址鎖存信號；對8751內部EPROM編程時為編程脈沖輸入端。/VPP31腳：外部程序存儲器地址允許/固化編程電壓輸入端。當為低電平時，CPU直接訪問外部ROM，當為高電平時，那么CPU先對內部04K ROM訪問，然后自動延至外部超過4K的ROM。當對8751內EPROM編程時，那么為21V

21、編程電源輸入端。RST/VPD9腳：RST是復位信號輸入端,VPD是備用電源輸入端。3電源及其它Vcc40腳：電源端+5V。Vss20腳：接地端。XTALl、XTAL21918腳：時鐘電路引腳。當使用內部時鐘時，這兩個引腳端外接石英晶體和微調電容。當使用外部時鐘時，用于外接外部時鐘源。第二章最小系統(tǒng)設計及存儲器和I/O口的擴展2.1 MCS-51單片機最小應用系統(tǒng)單片機是集CPU、RAM、ROM、定時器/計數(shù)器和I/O接口電路于一片集成電路的微型計算機。對于簡單的應用場合，可以在MCS-51系列單片機中選擇一個適宜的產品構成一個具有最簡單配置的系統(tǒng)，即最小系統(tǒng)。MCS-51系列中含有片內程序存

22、儲器的單片機如8051/8751僅一塊芯片就可構成最小系統(tǒng)，而無片內存儲器的單片機如8031必須外部擴展程序存儲器才能構成最小系統(tǒng)。2.1.1 8051/8751最小應用系統(tǒng)由于集成度的限制，這種最小應用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。其應用特點是：1全部I/O口線均可供用戶使用。2內部存儲器容量有限只有4KB地址空間。3應用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。 用8051/8751單片機構成最小應用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可，如圖2-1所示。圖2-1 8051/8751最小應用系統(tǒng)2.1.2 8031最小應用系統(tǒng) 8031是片內無程序存儲器的單片機芯片，因此，其最小應用系統(tǒng)應在片外擴展E

23、PROM。圖2-2為用8031外接程序存儲器構成的最小系統(tǒng)。圖2-2 8031最小應用系統(tǒng)2.2 單片機存儲器概述單片機應用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，軟件的載體就是硬件中的程序存儲器。對于MCS-51系列8位單片機，片內程序存儲器的類型及容量如表2.1所示。表2.1 MCS-51系列單片機片內程序存儲器一覽表單片機型號片內程序存儲器類型容量B8031無8051ROM4K8751EPROM4K8951Flash4K對于沒有內部ROM的單片機或者當程序較長、片內ROM容量不夠時，用戶必須在單片機外部擴展程序存儲器。MCS-51單片機片外有16條地址線，即P0口和P2口，因此最大尋址范圍為64 KB00

24、00HFFFFH。這里要注意的是，MCS-51單片機有一個管腳 跟程序存儲器的擴展有關。如果接高電平，那么片內存儲器地址范圍是0000H0FFFH4 KB，片外程序存儲器地址范圍是1000HFFFFH60 KB。如果接低電平，不使用片內程序存儲器，片外程序存儲器地址范圍為0000HFFFFH64 KB。8031單片機沒有片內程序存儲器，因此管腳總是接低電平。擴展程序存儲器常用的芯片是EPROMErasable Programmable Read Only Memory型紫外線可擦除型， 如27162K8、27324K8、27648K8、2712816K8、2725632K8、2751264K8

25、等。另外，還有+5 V電可擦除EEPROM，如28162K8、28648K8等等。如果程序總量不超過4 KB，一般選用具有內部ROM的單片機。8051內部ROM只能由廠家將程序一次性固化，不適合小批量用戶和程序調試時使用，因此選用8751、8951的用戶較多。如果程序超過4KB，用戶一般不會選用8751、8951，而是直接選用8031，利用外部擴展存儲器來存放程序。 2 程序存儲器的擴展外部存儲器的擴展可通過線選方式或譯碼方式實現(xiàn)片選。圖2-3是采用線選方式對8031擴展一片2732 EPROM的連線圖。圖中鎖存器采用74LS373，8031的P2.0P2.3用作2732的地址線，其余P2.4

26、P2.7中的任一根都可作為2732的片選信號線，片選信號決定了2732的4KB存儲器在整個8031擴展程序存儲器64KB空間中的位置。所以2732EPROM的地址范圍為：0000H0FFFH。1選擇芯片本例要求選用8031單片機，內部無ROM區(qū)，無論程序長短都必須擴展程序存儲器目前較少這樣使用，但擴展方法比擬典型、實用。在選擇程序存儲器芯片時，首先必須滿足程序容量，其次在價格合理情況下盡量選用容量大的芯片。這樣做的話，使用的芯片少，從而接線簡單，芯片存儲容量大，程序調整余量也大。如估計程序總長3 KB左右，最好是擴展一片4 KB的EPROM 2732，而不是選用2片27162KB。在單片機應用

27、系統(tǒng)硬件設計中應注意，盡量減少芯片使用個數(shù)，使得電路結構簡單，提高可靠性，這也是8951比8031使用更加廣泛的原因之一。2硬件電路圖8031單片機擴展一片2732程序存儲器電路如圖2-3所示。3芯片說明74LS373，74LS373是帶三態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器，由于片機的三總線結構中，數(shù)據線與地址線的低8位共用P0口，因此必須用地址鎖存器將地址信號和數(shù)據信號區(qū)分開。74LS373的鎖存控制端G直接與單片機的鎖存控制信號ALE相連，在ALE的下降沿鎖存低8位地址。圖2-3 單片機擴展2732 EPROM電路EPROM2732，EPROM2732的容量為4K8位。4K表示有41024或22210

28、個存儲單元，8位表示每個單元存儲數(shù)據的寬度是8位。前者確定了地址線的位數(shù)是12位A0A11，后者確定了數(shù)據線的位數(shù)是8位O0O7。目前，除了串行存儲器之外，一般情況下，我們使用的都是8位數(shù)據存儲器。2732采用單一+5 V供電，最大靜態(tài)工作電流為100 mA，維持電流為35 mA，讀出時間最大為250 ns。2732的封裝形式為DIP24，管腳如圖2-4所示。 其中，A0A11為地址線；O0O7為數(shù)據線；為片選線，/VPP為輸出允許/編程高壓。除了12條地址線和8條數(shù)據線之外，為片選線，低電平有效。也就是說，只有當為低電平時，2732才被選中，否那么，2732不工作。/VPP為雙圖2-4 EP

29、ROM 2732管腳及說明功能管腳，當2732用作程序存儲器時，其功能是允許讀數(shù)據出來；當對EPROM編程也稱為固化程序時，該管腳用于高電壓輸入，不同生產廠家的芯片編程電壓也有所不同。當我們把它作為程序存儲器使用時，不必關心其編程電壓。4擴展總線的產生一般的CPU，像INTEL8086/8088、Z80等，都有單獨的地址總線、數(shù)據總線和控制總線，而MCS-51系列單片機由于受管腳的限制，數(shù)據線與地址線是復用的，為了將它們別離開來，必須在單片機外部增加地址鎖存器，構成與一般CPU相類似的三總線結構。5連線說明 地址線 單片機擴展片外存儲器時，地址是由P0和P2口提供的。圖2-4中，2732的12

30、條地址線A0A11中，低8位A0A7通過鎖存器74LS373與P0口連接，高4位A8A11直接與P2口的P2.0P2.3連接，P2口本身有鎖存功能。注意，鎖存器的鎖存使能端G必須和單片機的ALE管腳相連。 數(shù)據線 2732的8位數(shù)據線直接與單片機的P0口相連。因此，P0口是一個分時復用的地址/數(shù)據線。 控制線 CPU執(zhí)行2732中存放的程序指令時，取指階段就是對2732進行讀操作。注意，CPU對EPROM只能進行讀操作，不能進行寫操作。CPU對2732的讀操作控制都是通過控制線實現(xiàn)的。2732控制線的連接有以下兩條：第一條直接接地。由于系統(tǒng)中只擴展了一個程序存儲器芯片，因此，2732的片選端直

31、接接地，表示2732一直被選中。假設同時擴展多片，需通過譯碼器來完成片選工作。第二條接8031的讀選通信號端。在訪問片外程序存儲器時，只要端出現(xiàn)負脈沖，即可從2732中讀出程序。6擴展程序存儲器地址范圍確實定單片機擴展存儲器的關鍵是搞清楚擴展芯片的地址范圍，8031最大可以擴展64 KB0000HFFFFH。決定存儲器芯片地址范圍的因素有兩個：一個是片選端的連接方法，一個是存儲器芯片的地址線與單片機地址線的連接。在確定地址范圍時，必須保證片選端為低電平。本例中，2732的片選端總是接地，因此第一個條件總是滿足的，另外，2732有12條地址線，與8031的低12位地址相連，編碼結果如下：實訓電路

32、中，系統(tǒng)擴展了一片EPROM 2764，請讀者對照上述6點理清連接方法，從而確定實訓板中2764的地址范圍。7EPROM的使用存儲器擴展電路是單片機應用系統(tǒng)的功能擴展局部，只有當應用系統(tǒng)的軟件設計完成了，才能把程序通過特定的編程工具一般稱為編程器或EPROM固化器固化到2732中，然后再將2732插到用戶板的插座上擴展程序存儲器一定要焊插座。 當上電復位時，PC=0000H，自動從2732的0000H單元取指令，然后開始執(zhí)行指令。2 數(shù)據存儲器的擴展 1單片機RAM概述 RAM是用來存放各種數(shù)據的，MCS-51系列8位單片機內部有128B RAM存儲器，CPU對內部RAM具有豐富的操作指令。但

33、是，當單片機用于實時數(shù)據采集或處理大批量數(shù)據時，僅靠片內提供的RAM是遠遠不夠的。此時，我們可以利用單片機的擴展功能，擴展外部數(shù)據存儲器。常用的外部數(shù)據存儲器有靜態(tài)RAMStatic Random Access MemorySRAM和動態(tài)RAMDynamic Random Access MemoryDRAM兩種。前者讀/寫速度高，一般都是8位寬度，易于擴展，且大多數(shù)與相同容量的EPROM引腳兼容，有利于印刷板電路設計，使用方便；缺點是集成度低，本錢高，功耗大。后者集成度高，本錢低，功耗相對較低；缺點是需要增加一個刷新電路，附加另外的本錢。MCS-51單片機擴展片外數(shù)據存儲器的地址線也是由P0口

34、和P2口提供的，因此最大尋址范圍為64KB0000HFFFFH。一般情況下，SRAM用于僅需要小于64KB數(shù)據存儲器的小系統(tǒng)，DRAM經常用于需要大于64KB的大系統(tǒng)。 6116的管腳與EPROM 2716管腳兼容，管腳如圖2-5所示。圖2-5 6116管腳圖6116有11條A0A10地址線；8條I/O0I/O7雙向數(shù)據線；為片選線，低電平有效；為寫允許線，低電平有效；為讀允許線，低電平有效。6116的操作方式如表2.2所示。2硬件電路。單片機與6116的硬件連接如圖2-6所示。 表2.2 6116的操作方式方試I/O0IO7HXX未選中高阻LLH讀O0O7LHL寫I0I7LLL讀I0I73連

35、線說明。6116與單片機的連線如下：地址線：A0A10連接單片機地址總線的A0A10，即P0.0P0.7、P2.0、P2.1、P2.2共11根。圖2-6 單片機擴展2 KB RAM電路數(shù)據線：I/O0I/O7連接單片機的數(shù)據線，即P0.0P0.7?？刂凭€：片選端連接單片機的P2.7，即單片機地址總線的最高位A15；讀允許線連接單片機的讀數(shù)據存儲器控制線；寫允許線連接單片機的寫數(shù)據存儲器控制線。 3 簡單的I/O口擴展圖2-7 74LS244芯片的引腳和74LS244擴展兩個輸入口簡單的I/O口擴展通常是采用TTL或CMOS電路鎖存器、三態(tài)門作為擴展芯片，通過P0口來實現(xiàn)擴展的一種方案。它具有電

36、路簡單、本錢低、配置靈活的特點。1簡單輸入口擴展簡單輸入口擴展使用的集成芯片，比擬典型的如74LS244芯片。圖2-7為74LS244芯片的引腳2簡單輸出口擴展 簡單輸出口擴展通常使用74LS377芯片，該芯片是一個具有使能控制端的鎖存器。其信號引腳如圖2-8所示。其中：1D8D為8位數(shù)據輸入線，1Q8Q為8位數(shù)據輸出線，CLK為時鐘信號上升沿數(shù)據鎖存，為使能控制信號，低電平有效。VCC為5V電源。74LS377的邏輯電路如圖2-8所示。a74Ls377引腳圖 b74Ls377擴展并行輸出口圖2-8 74LS244引腳圖及擴展并行輸入口第三章 小鍵盤接和顯示器接口3.1 單片機與小鍵盤接口實際

37、上鍵就是一個按鈕開關。當鍵盤中鍵的數(shù)量較少時，當作小鍵盤。其接口方法可以和開關一樣接到單片機的假設干條I/O線,或通過一個擴展的輸入口接到系統(tǒng)中去。鍵盤是由一組規(guī)那么排列的按鍵組成，一個按鍵實際上是一個開關元件，也就是說鍵盤是一組規(guī)那么排列的開關。3 鍵盤工作原理1按鍵的分類抖動時間的長短與開關的機械特性有關，一般為510ms。按鍵按照結構原理可分為兩類，一類是觸點式開關按鍵，如機械式開關、導電橡膠式開關等；另一類是無觸點開關按鍵，如電氣式按鍵，磁感應按鍵等。前者造價低，后者壽命長。目前，微機系統(tǒng)中最常見的是觸點式開關按鍵。按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類，這兩類鍵盤的主要區(qū)別是

38、識別鍵符及給出相應鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對鍵的識別，非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。全編碼鍵盤能夠由硬件邏輯自動提供與鍵對應的編碼，此外，一般還具有去抖動和多鍵、串鍵保護電路，這種鍵盤使用方便，但需要較多的硬件，價格較貴，一般的單片機應用系統(tǒng)較少采用。非編碼鍵盤只簡單地提供行和列的矩陣，其它工作均由軟件完成。由于其經濟實用，較多地應用于單片機系統(tǒng)中。下面將重點介紹非編碼鍵盤接口。 2鍵輸入原理在單片機應用系統(tǒng)中，除了復位按鍵有專門的復位電路及專一的復位功能外，其它按鍵都是以開關狀態(tài)來設置控制功能或輸入數(shù)據。當所設置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時，計算機應用系統(tǒng)應完成該按鍵

39、所設定的功能，鍵信息輸入是與軟件結構密切相關的過程。對于一組鍵或一個鍵盤，總有一個接口電路與CPU相連。CPU可以采用查詢或中斷方式了解有無將鍵輸入并檢查是哪一個鍵按下，將該鍵號送入累加器ACC，然后通過跳轉指令轉入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完后再返回主程序。3按鍵結構與特點微機鍵盤通常使用機械觸點式按鍵開關，其主要功能是把機械上的通斷轉換成為電氣上的邏輯關系。也就是說，它能提供標準的TTL邏輯電平，以便與通用數(shù)字系統(tǒng)的邏輯電平相容。機械式按鍵再按下或釋放時，由于機械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時間的觸點機械抖動，然后其觸點才穩(wěn)定下來。其抖動過程如圖3-1所示，抖圖3-1 按鍵觸點的機械抖動在

40、觸點抖動期間檢測按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導致判斷出錯。即按鍵一次按下或釋放被錯誤地認為是屢次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。為了克服按鍵觸點機械抖動所致的檢測誤判，必須采取去抖動措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。在鍵數(shù)較少時，可采用硬件去抖，而當鍵數(shù)較多時，采用軟件去抖。在硬件上可采用在鍵輸出端加R-S觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構成去抖動電路，圖3-2是一種由R-S觸發(fā)器構成的去抖動電路，當觸發(fā)器一旦翻轉，觸點抖動不會對其產生任何影響。電路工作過程如下：按鍵未按下時，a = 0，b = 1，輸出Q = 1，按鍵按下時，因按鍵的機械彈性作用的影響，使按鍵產生抖動，當開關沒有穩(wěn)定到達b端時，因

41、與非門2輸出為0反應到與非門1的輸入端，封鎖了與非門1，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會改變，輸出保持為1，輸出Q不會產生抖動的波形。當開關穩(wěn)定到達b端時，因a = 1，b = 0，使Q = 0，雙穩(wěn)態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生翻轉。當釋放按鍵時，在開關未穩(wěn)定到達a端時，因Q = 0，封鎖了與非門2，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不變，輸出Q保持不變，消除了后沿的抖動波形。當開關穩(wěn)定到達b端時，因a = 0，b = 0，使Q = 1，雙穩(wěn)態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生翻轉，輸出Q重新返回原狀態(tài)。軟件上采取的措施是在檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一個10ms左右具體時間應視所使用的按鍵進行調整的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，假設仍保持閉

42、合狀態(tài)電平，那么確認該鍵處于閉合狀態(tài)；同理，在檢測到該鍵釋放后，也應采用相同的步驟進行確認，從而可消除抖動的影響。圖3-2 雙穩(wěn)態(tài)去抖動電路軟件上采取的措施是：在檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一個10ms左右具體時間應視所使用的按鍵進行調整的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，假設仍保持閉合狀態(tài)電平，那么確認該鍵處于閉合狀態(tài)；同理，在檢測到該鍵釋放后，也應采用相同的步驟進行確認，從而可消除抖動的影響。4按鍵編碼一組按鍵或鍵盤都要通過I/O口線查詢按鍵的開關狀態(tài)。根據鍵盤結構的不同，采用不同的編碼。無論有無編碼，以及采用什么編碼，最后都要轉換成為與累加器中數(shù)值相對應的鍵值，以實現(xiàn)按鍵功能

43、程序的跳轉。3 編制鍵盤程序一個完善的鍵盤控制程序應具備以下功能：1檢測有無按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤按鍵機械觸點抖動的影響。2有可靠的邏輯處理方法。每次只處理一個按鍵，其間對任何按鍵的操作對系統(tǒng)不產生影響，且無論一次按鍵時間有多長，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。3準確輸出按鍵值或鍵號，以滿足跳轉指令要求。3.2 單片機與顯示器接口單片機應用系統(tǒng)最常用的顯示器是LED發(fā)光二極管顯示器和LCD液晶顯示器，這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)，它們的驅動電路簡單、易于實現(xiàn)且價格低廉，因此，得到廣泛應用。這節(jié)主要介紹LED顯示器。3 LED顯示和接口常用的LED顯示器有LED狀態(tài)顯示

44、器俗稱發(fā)光二極管、LED七段顯示器俗稱數(shù)碼管和LED十六段顯示器。發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)狀態(tài)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示；LED十六段顯示器用于字符顯示。本節(jié)重點介紹LED七段顯示器。圖3-3 定時器/計數(shù)器數(shù)碼管顯示電路用定時器/計數(shù)器硬件電路如圖3-3所示，設計一個按一次鍵計數(shù)一次。結果送P1口顯示，采用單只數(shù)碼管顯示，計滿16次后從頭開始，依次循環(huán)。系統(tǒng)采用12MHz晶振。3 數(shù)碼管簡介1數(shù)碼管結構數(shù)碼管由8個發(fā)光二極管以下簡稱字段構成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字0 9、字符A F、H、L、P、R、U、Y、符號“及小數(shù)點“。數(shù)碼管的外型結構如圖3-4a所示。數(shù)碼管又分為共陰極和

45、共陽極兩種結構，分別如圖3-4b和圖3-4c所示。a 外型結構 b 共陰極 c共陽極圖3-4 數(shù)碼管結構圖2數(shù)碼管工作原理共陽極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陽極二極管正端連接在一起，通常，公共陽極接高電平一般接電源，其它管腳接段驅動電路輸出端。當某段驅動電路的輸出端為低電平時，那么該端所連接的字段導通并點亮，根據發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時，要求段驅動電路能吸收額定的段導通電流，還需根據外接電源及額定段導通電流來確定相應的限流電阻。共陰極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陰極二極管負端連接在一起，通常，公共陰極接低電平一般接地，其它管腳接段驅動電路輸出端，當某段驅動電路的輸出端為高電平時，

46、那么該端所連接的字段導通并點亮，根據發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時，要求段驅動電路能提供額定的段導通電流，還需根據外接電源及額定段導通電流來確定相應的限流電阻。要使數(shù)碼管顯示出相應的數(shù)字或字符必須使段數(shù)據口輸出相應的字形編碼。對照圖3-4a，字型碼各位定義如下：數(shù)據線D0與a字段對應，D1字段與b字段對應，依此類推。如使用共陽極數(shù)碼管，數(shù)據為0表示對應字段亮，數(shù)據為1表示對應字段暗；如使用共陰極數(shù)碼管，數(shù)據為0表示對應字段暗，數(shù)據為1表示對應字段亮。如要顯示“0，共陽極數(shù)碼管的字型編碼應為：11000000B即C0H；共陰極數(shù)碼管的字型編碼應為：00111111B即3FH。LE

47、D七段數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式，下面分別加以表達。3 靜態(tài)顯示接口1靜態(tài)顯示概念靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時，相應的發(fā)光二極管恒定導通或恒定截止。這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨立，公共端恒定接地共陰極或接正電源共陽極。每個數(shù)碼管的8個字段分別與一個8位I/O口地址相連，I/O口只要有段碼輸出，相應字符即顯示出來，并保持不變，直到I/O口輸出新的段碼。采用靜態(tài)顯示方式，較小的電流即可獲得較高的亮度，且占用CPU時間少，編程簡單，顯示便于監(jiān)測和控制，但其占用的口線多，硬件電路復雜，本錢高，只適合于顯示位數(shù)較少的場合。2多位靜態(tài)顯示接口應用圖3-3所示的定時器/計數(shù)器是數(shù)碼管靜態(tài)顯示方

48、式的一種典型應用，其硬件及軟件都非常簡單，但其只能顯示一位，如要用P1口顯示多位，那么每位數(shù)碼管都應有各自的鎖存、譯碼與驅動器，還需有相應的位選通電路，位選通電路輸出位碼。將圖3-3所示的定時器/計數(shù)器顯示電路中的單位數(shù)碼管顯示改為6位顯示，具體要求如下：1右邊第一位進行正常計數(shù)，顯示當前計數(shù)狀態(tài)。2左邊5位分別顯示前5次計數(shù)狀態(tài)，當連續(xù)計數(shù)時，會產生計數(shù)數(shù)據從左至右移動的感覺。整體設計思路如下：P1口控制段碼輸出，P3口控制位碼輸出，每個數(shù)碼管接一個鎖存器，鎖存器除用來鎖存待顯示段碼外，還兼作顯示驅動器直接驅動共陽極數(shù)碼管。在單片機內部RAM設置待顯示數(shù)據緩沖區(qū)，由查表程序完成顯示譯碼俗稱軟

49、件譯碼，將緩沖區(qū)內待顯示數(shù)據轉換成相應的段碼，再將段碼送P1口顯示。硬件電路設計如下：P1口的段碼輸出直接接至鎖存器的輸入，鎖存器采用74LS373或74LS273、74LS374，鎖存器的輸出接至數(shù)碼管的各段，同時還經300上拉或限流電阻接至電源。位選通電路由P3口的P3.0、P3.1 和P3.2與38譯碼器74LS138連接組成，74LS138輸出的位碼經倒相器74LS04后接至74LS373的使能端G或74LS273、74LS374的時鐘端，以此來控制相應顯示位段碼數(shù)據的刷新。模擬生產線計數(shù)的按鍵信號接至P3.3口。軟件設計如下：以單片機內部RAM的30H35H單元作為顯示數(shù)據緩沖區(qū)，六

50、位數(shù)碼管段碼的獲取及顯示控制由顯示子程序完成，單片機每接收一次按鍵信號即模擬生產線計數(shù)信號，顯示緩沖區(qū)的待顯示數(shù)據就被刷新一次，然后再調用一次顯示子程序，如連續(xù)按鍵，即可產生計數(shù)數(shù)據從左至右循環(huán)移動的效果。軟件流程圖如圖3-5所示。圖3-5 六位數(shù)碼管靜態(tài)顯示軟件流程圖3.2.4 動態(tài)顯示接口1動態(tài)顯示概念動態(tài)顯示是一位一位地輪流點亮各位數(shù)碼管，這種逐位點亮顯示器的方式稱為位掃描。通常，各位數(shù)碼管的段選線相應并聯(lián)在一起，由一個8位的I/O口控制；各位的位選線公共陰極或陽極由另外的I/O口線控制。動態(tài)方式顯示時，各數(shù)碼管分時輪流選通，要使其穩(wěn)定顯示必須采用掃描方式，即在某一時刻只選通一位數(shù)碼管，

51、并送出相應的段碼，在另一時刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應的段碼，依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同的時刻分別顯示，但由于人眼存在視覺暫留效應，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人同時顯示的感覺。采用動態(tài)顯示方式比擬節(jié)省I/O口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多時，CPU要依次掃描，占用CPU較多的時間。用8051系列單片機構建數(shù)碼管動態(tài)顯示系統(tǒng)時常采用8155可編程I/O擴展接口，其典型應用如圖3-6所示。圖中，數(shù)碼管采用共陰極LED，8155的PA口線經過8路驅動電路后接至數(shù)碼管的各段，當PA口線輸出“1時，驅動數(shù)碼管

52、發(fā)光。8155的PC口線經過6路驅動電路后接至數(shù)碼管的公共端，當PC口線輸出“0時，選通相應位的數(shù)碼管發(fā)光。 A口、C口應定義為根本輸出分別控制數(shù)碼管的段碼段驅動端和位碼公共端，B口未用，可定義為根本輸入，此時，命令存放器中的PA=1，PB=0，PC1=1，PC2=1；因不用A、B口中斷，也不用定時器/計數(shù)器，故IEA=0，IEB=0，TM1=1，TM2=0，由此可得命令字為：01001101B=4DH。2多位動態(tài)顯示接口應用采用8051與8155接口，再采用8155的I/O口控制數(shù)碼管的段碼和位碼，同時，采用動態(tài)掃描方式依次循環(huán)點亮各位數(shù)碼管，即可構成多位動態(tài)數(shù)碼管顯示電路。 用動態(tài)顯示方式

53、實現(xiàn)如圖3-3所示的定時器/計數(shù)器顯示電路中的單位數(shù)碼管顯示改為6位顯示，具體要求如下：1右邊第一位進行正常計數(shù)，顯示當前計數(shù)狀態(tài)2左邊5位分別顯示前5次計數(shù)狀態(tài)，當連續(xù)計數(shù)時，會產生計數(shù)數(shù)據從左至右移動的感覺。整體設計思路如下：由8155的A口控制段碼輸出，C口控制位碼輸出，采用定時器中斷方式實現(xiàn)動態(tài)掃描，每隔20ms掃描一次，每位數(shù)碼管點亮的時間為1ms。在單片機內部RAM設置待顯示數(shù)據緩沖區(qū)，由查表程序完成顯示譯碼，將緩沖區(qū)內待顯示數(shù)據轉換成相應的段碼，再將段碼通過8051的P0口送至8155的A口；位碼數(shù)據由累加器循環(huán)左移指令產生，再通過P0口送至8155的C口。圖3-6 8155構成

54、的六位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路硬件電路設計如下：圖3-6位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路，其中，8路驅動采用74LS244總線驅動器，6路驅動采用74LS07OC門驅動器。74LS244輸出經300上拉或限流電阻后接至電源，同時，接至數(shù)碼管的各段，控制數(shù)碼管的顯示字符；74LS07輸出經1K上拉電阻接至電源，同時接至各位數(shù)碼管的公共端，控制每位數(shù)碼管的顯示時間，實現(xiàn)動態(tài)掃描。模擬生產線計數(shù)的按鍵信號接至P3.3口。軟件設計如下：以單片機內部RAM的30H35H單元作為顯示數(shù)據緩沖區(qū)，六位數(shù)碼管段碼的獲取及每位數(shù)碼管的顯示時間均由顯示子程序完成；采用定時器中斷方式實現(xiàn)動態(tài)掃描，每隔20ms掃描一次，每位數(shù)碼管點亮

55、的時間為1ms。單片機每接收一次按鍵信號即模擬生產線計數(shù)信號，顯示緩沖區(qū)的待顯示數(shù)據被刷新一次，數(shù)碼管相應的顯示數(shù)值也就隨之發(fā)生變化，如連續(xù)按鍵，即可產生計數(shù)數(shù)據從左至右循環(huán)移動的效果。根據圖中IO/、與單片機的連接可知，可以確定命令/狀態(tài)字A口、B口、C口、計數(shù)值低8位存放器及高6位和方式存放器地址分別為：0100H、0101H、0102H、0103H、0104H、0105H 。3.3 鍵盤、顯示器組合接口 根據鍵盤和顯示器的工作原理，可將二者組合與單片機接口。這樣既可簡化接口電路，節(jié)省單片機的I/O線，向時掃描程序可交替工作。提高程序執(zhí)行效率。在鍵盤掃描程序中，為消除抖動而要調用一個延時了

56、程序，約合接口后，可利用調用顯示子程序來實現(xiàn)消抖動延時，可到達一舉兩得的效果。圖3-7是一個采用8155并行擴展口構成鍵盤、顯示器組合接口電路。圖中設置了24個鍵，6位七段LED顯示器。如果多使用PC口線，可以增加按鍵，最多可達；48個鍵?？筛鶕枰M行設置。 LED顯示器采用共陰極。段選碼由8155PB口提供，位選碼由PA口提供。鍵盤的列輸入由PA口提供，與顯示器的位選輸入公用，行輸入由PCOPC3提供。顯然，因為鍵盤與顯示器公用了PA口，比單獨接口節(jié)省了一個I/O口。圖3-7 通過擴展8155I/O口控制的8位LED動態(tài)顯示接口第四章 定時器及繼電器的簡介4.1 MOS芯片146818的介

57、紹 MCl46818是MOTOROLA公司生產的CMOS實時時鐘/日歷專用芯片。該片不僅可以提供100年日歷，而且具有一定程度的編程能力，因而得到廣泛的應用。MCl46818具有以下主要特點： 1具有10個時標存放器、4個編程和狀態(tài)存放器和50個字節(jié)的靜態(tài)RAM， 2可選用三種時鐘頻率； 3可選用二進制或BCD碼表示時間和日歷； 4可編程方波輸出；5三種獨立的可編程中斷。146818是24引腳雙列直插集成電路芯片。引腳配置見圖4-1。圖4-1 MC146818外形圖Vcc：電源正極Vss：地OSC1，OSC2：時鐘輸入CKOUT：時鐘輸出，可輸出基準時鐘信號，或將其4分放后輸出。引腳信號狀態(tài)。

58、輸出頻率取決于CKFS引腳信息狀態(tài)CKFS：控制輸出時鐘頻率。當CKFS為高電平，輸出基準時鐘頻率。當為低電平，將基準時鐘OSC14分頻輸出。SQW：編程方波輸出。輸出方波頻率由存放器A /D2-A/D0AD7-AD0：數(shù)據/地址復用線。AS：地址鎖存。DS：數(shù)據選通。R/：讀/寫信號。：片選使能。 ：中斷請求，任何一種中斷產生，使該引腳信號變低。讀取狀態(tài)存放器B可去除此信號。 ：復位信號，復位時不影響時鐘、日歷和操作，僅使局部存放器位清“0”。PS：電源檢測。該引腳變?yōu)榈碗娖綍r，表示實時時鐘斷電。MC146818的10個時標存放器和4個編程狀態(tài)占用存放器地址00H-0DH。時標存放器是由時實

59、時鐘計時，4個編程狀態(tài)反映計時狀態(tài)。4.2 8031與MC146818的接口電路MC146818與MCS-51系列單片機接口的常規(guī)設計電路如圖4-2所示。圖4-2 MC146818與8031的接口電路 固態(tài)繼電器的介紹固態(tài)繼電器SOLIDSTATE RELAYS，簡寫成“SSR，是一種全部由固態(tài)電子元件組成的新型無觸點開關器件，它利用電子元件如開關三極管、雙向可控硅等半導體器件的開關特性，可到達無觸點無火花地接通和斷開電路的目的，因此又被稱為“無觸點開關，由于它的無觸點工作特性，使其在許多領域的電控及計算機控制方面得到日益廣范的應用。.1 固體繼電器的工作原理SSR按使用場合可以分成交流型和直

60、流型兩大類，它們分別在交流或直流電源上做負載的開關，不能混用。圖4-3 SSR的結構框圖圖4-4 SSR的電路圖 直流型的SSR與交流型的SSR相比，無過零控制電路，也不必設置吸收電路，開關器件一般用大功率開關三極管，其它工作原理相同。固態(tài)繼電器的特點SSR成功地實現(xiàn)了弱電信號Vsr對強電輸出端負載電壓的控制。由于光耦合器的應用，使控制信號所需的功率極低約十余毫瓦就可正常工作，而且Vsr所需的工作電平與TTL,HTL,CMOS等常用集成電路兼容，可以實現(xiàn)直接聯(lián)接。這使SSR在數(shù)控和自控設備等方面得到廣泛應用。在相當程度上可取代傳統(tǒng)的“線圈-簧片觸點式繼電器簡稱“MER。SSR由于是全固態(tài)電子元