單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)TheStandardizationOfficewasrevisedontheafternoonofDecember13,2020TheStandardizationOfficewasrevisedontheafternoonofDecember13,2020單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。第4章單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引言用V/F變換器作A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，通常由一些硬件電路如振蕩器、二分頻器、計(jì)數(shù)器和門電路組成，而由計(jì)數(shù)器計(jì)得的計(jì)數(shù)值即A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果再通過接口電路送入微計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，較為復(fù)雜和不便，或者采用F/BCD變換電路將V/F變換器輸出的頻率信號(hào)變?yōu)锽CD碼再通過接口電路送入微計(jì)算機(jī)，也較為復(fù)雜，而且還要對(duì)BCD碼進(jìn)行變換。這些方法成本都較高。本設(shè)計(jì)介紹一種以單片機(jī)直接與V/F變換器接口進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的方法，不須額外的硬件電路，完全利用單片機(jī)內(nèi)部的硬件資源，簡(jiǎn)單方便，成本最低，大大地提高了V/F變換器作為A/D轉(zhuǎn)換電路的可行性。當(dāng)前，單片機(jī)特別是Intel公司的MCS-51系列單片機(jī)已在智能儀器儀表和過程控制等方面得到廣泛應(yīng)用，大有取代Z80之勢(shì)，因此A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的接口方法也是人們所關(guān)注的。下面將主要介紹MCS-51系列的單片機(jī)8031為主控器件的硬件電路。主控器Intel8031簡(jiǎn)介圖4-18031引腳圖單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。8031cite-feetfigure單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)功能要求,考慮低成本、小體積等因素,本設(shè)計(jì)采用Intel8031單片微計(jì)算機(jī)。Intel8031是MCS-51系列單片機(jī)目前使用最多的一種基本產(chǎn)品，在它的內(nèi)部包括一個(gè)8位的CPU，128個(gè)字節(jié)的RAM，21個(gè)特殊功能寄存器(SFR)，4個(gè)8位并行I/O口，1個(gè)全雙工的串行口，2個(gè)16位的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器。但I(xiàn)ntel8031片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器，因此，必須外擴(kuò)EOPROM芯片存放用戶程序。Intel8031的引腳配置如圖4-1所示，40條引腳按功能來(lái)分，可分為三部分。Intel8031的引腳電源及時(shí)鐘引腳包括電源引腳VCC、VSS，時(shí)鐘引腳XTAL1、XTAL2。電源引腳接入單片機(jī)的工作電源。VCC(40腳)：接＋5V電源；VSS(20腳)：接地。時(shí)鐘引腳外接晶體時(shí)與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成一個(gè)振蕩器，它提供單片機(jī)的是時(shí)鐘控制信號(hào)。時(shí)鐘引腳也可外接晶體振蕩器。XTAL1(19腳)：接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端。當(dāng)采用外接晶體振蕩器時(shí)，此引腳外接地。XTAL2(18腳)：接外部晶體的另一端在單片機(jī)內(nèi)部接至反相放大器的輸出端。若采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，即把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端?？刂埔_包括RESET（即RST）、ALE、、,此類引腳提供控制信號(hào)，有些引腳具有復(fù)雜功能。(1)RST/VPD(9腳)當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳加上兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位（RST）。復(fù)位后應(yīng)使此引腳電平為≤V的低電平，以保證單片機(jī)正常工作。掉電期間，此引腳可接上備用電源(VPD)，以保值內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)不流失。當(dāng)VCC下降到低于規(guī)定值，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)（5±）時(shí)，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。(2)ALE/(30腳)當(dāng)單片機(jī)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖促允許）輸出脈沖的下降沿用于鎖存16位地址的低8位。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE端有周期性正脈沖輸出，其頻率為振蕩器頻率的1/6。但是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，在兩個(gè)機(jī)器周期中ALE只出現(xiàn)一次，即丟失一個(gè)ALE脈沖。ALE端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。對(duì)于片內(nèi)具有EPROM型的單片機(jī)8751，在EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。(3)(29腳)此輸出為單片內(nèi)訪問外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期信號(hào)將不出現(xiàn)。同樣可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載.(4)/VPP(31腳)當(dāng)端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過OFFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)端保持低電平時(shí)，則只訪問外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。對(duì)8031來(lái)說，因其無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，所以該腳必須接地，這樣只能選擇外部程序存儲(chǔ)器。輸入/輸出引腳輸入/輸出（I/O）口引腳包括P0口、P1口、P2口和P3口。(1)P0口（～）雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線低8位及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可帶8個(gè)LSTTL負(fù)載。(2)P1口（～）8位準(zhǔn)雙向I/O口（作為輸入時(shí)，口鎖存器置1），可帶4個(gè)LSTTL負(fù)載。(3)P2口（～）8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線高8位復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。(4)P3口（～）8位準(zhǔn)雙向I/O口，為雙功能復(fù)用口，可帶4個(gè)LSTTL負(fù)載。Intel8031的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。單片機(jī)8031內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。按功能劃分，它由8個(gè)部分組成，即微處理器（CPU）、程序存儲(chǔ)器(ROM/EPROM)、特殊功能寄存器（SFR）、I/O口、（P0口、P1口、P2口、P3口）、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及中斷系統(tǒng)，它們是通過片內(nèi)單一總線連接起來(lái)的。由于本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)為8031，所以它的片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器?？紤]到本設(shè)計(jì)的需要下面僅對(duì)8031的時(shí)鐘和復(fù)位電路、存儲(chǔ)器的擴(kuò)展作詳細(xì)的介紹。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。圖4-28031單片機(jī)內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)CollectivitystructureofSCM8031Intel8031的時(shí)鐘和復(fù)位電路(1)8031的時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖4-3(a)所示，利用8031內(nèi)部的振蕩電路，并在XTAL1和XTAL2兩引腳間外接晶體以及電容CX1和CX2可以在20～100pF之間選擇，電容的大小對(duì)振蕩頻率有微小影響，可起頻率微調(diào)作用。外部方式的時(shí)鐘電路如圖4-3(b)所示，XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩器。外部振蕩器的振蕩信號(hào)應(yīng)為低于12MHz的方波信號(hào)。為保證XTAL1的電平為TTL邏輯，故外接一個(gè)～10kΩ的上拉電阻。（a）（b）圖4-38031時(shí)鐘電路ClockcircuitofSCM8031(a)內(nèi)部方式時(shí)鐘電路；(b)外部方式時(shí)鐘電路單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。(a)Insidemodeclockcircuit；(b)Exteriormodeclockcircuit單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。(2)8031的復(fù)位方式通常有上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種，上電復(fù)位電路原理如圖4-4(a)所示，而圖4-4(b)為兼有上電復(fù)位和按鈕復(fù)位的復(fù)位電路。圖4-4復(fù)位電路Replacementcircuit上電復(fù)位的工作原理是：通電瞬間，RC電路充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持10ms以上的高電平，就能使單片機(jī)有效復(fù)位。當(dāng)振蕩頻率選用6MHz時(shí)，C取22μF，R取1KΩ。在需要人工復(fù)位大的情況下，按動(dòng)按鈕，RST端出現(xiàn)高電平，便能可靠的實(shí)現(xiàn)復(fù)位。此時(shí)RS取200Ω，RK取1KΩ。在實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中，若有外部擴(kuò)展的I/O接口電路也需要初始復(fù)位，如果它們的復(fù)位端與8031的復(fù)位端相連，復(fù)位電路中的R、C參數(shù)要受到影響，此時(shí)需要重新調(diào)整R、C參數(shù)以保證可靠的復(fù)位。如果8031的復(fù)位與外部I/O口的復(fù)位不要求同步，外圍I/O接口的復(fù)位端可以不和8031的復(fù)位端相連，外圍I/O接口電路可采用獨(dú)立的上電復(fù)位電路。Intel8031存儲(chǔ)器的擴(kuò)展8031單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器空間，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間是相互獨(dú)立的。8031內(nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器，外部程序存儲(chǔ)空間最大可擴(kuò)展至64KB。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱外部RAM）的地址空間最大也可擴(kuò)至64KB。由于8031的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/O地址空間是統(tǒng)一編址的，在64KB的外部RAM空間內(nèi)，可劃出一定的區(qū)間作為外部擴(kuò)展接口的地址空間。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。由于選用的單片機(jī)Intel8031片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器，所以必須接在單片機(jī)Intel8031的外部擴(kuò)展一片程序存儲(chǔ)器作為程序的存儲(chǔ)單元。在本設(shè)計(jì)中，選用EPROM作為單片機(jī)Intel8031的外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。EPROM是可擦除、可編程只讀存儲(chǔ)器，由獨(dú)立的編程器進(jìn)行編程（燒程序）。EPROM可重新改寫程序，但通常要把EPROM芯片從系統(tǒng)中折下來(lái)，放到紫外線下照射才能擦除，然后才能重寫。常用的EPROM程序存儲(chǔ)器的芯片有：2716(2K×8)、2732（4K×8）、2764（8K×8）、27128（16K×8）、27256（32K×8）、27512（64K×8）。圖4-5和表4-1給出了2716芯片的端子圖和常見的EPROM芯片的主要技術(shù)指標(biāo)。圖4-5芯片2716的引腳圖Cite-feetof2713CMOSchip表4-1常見的EPROM芯片的主要技術(shù)指標(biāo)Table4-1MostlytechniqueguidelineoffamiliarchipEPROM型號(hào)271627322764271282725627512容量（字節(jié)）2K4K8K16K32K64K端子數(shù)242428282828讀出時(shí)間/ns350－450200①200①200①200①170①最大工作電流/mA10010075100100125最大維持電流/mA353535404040①EPROM的讀出時(shí)間按型號(hào)而定，一般在100-300ns間，表中列出的為典型值。圖4-5中涉及的端子符號(hào)的意義如下：(1)A0～Ai地址輸入線，=10～11；(2)Q0～Q7三態(tài)數(shù)據(jù)總線，讀或編程校驗(yàn)時(shí)為數(shù)據(jù)輸出線，編程時(shí)為數(shù)據(jù)輸入線。維持或編程禁止時(shí)呈高阻態(tài)。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。(3)選片信號(hào)輸入線，“0”(即TTL低電平)有效。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。(4)PGM編程脈沖輸入線。(5)讀選通信號(hào)輸入線，“0”有效。(6)VPP編程電源輸入線，VPP值因芯片型號(hào)和制造廠商而異。(7)VCC電源輸入線，VCC一般為+5V。(8)GND線路地。程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展時(shí)，除必須有EPROM芯片，還必須有鎖存器芯片。常見的鎖存器芯片有三態(tài)緩沖輸出的入口鎖存器74LS373和帶清除端的入口鎖存器74LS373及74LS373的功能表4-2。表4-274LS373的功能表Table4-2Functiontableof74LS373G功能01直通（i=i）00保持（i保持不便）1×輸出高阻圖4-6鎖存器74LS373的引腳圖Cite-feet74LS373flip-latch單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。如圖4-6所示為74LS373的外部引腳結(jié)構(gòu)。當(dāng)為低電平時(shí)，芯片處于導(dǎo)通狀態(tài)。G稱為數(shù)據(jù)輸入線，當(dāng)為低電平時(shí)，如果G輸入端為高電平，鎖存器輸出端（Q1～Q8）和輸入端（D1～D8）狀態(tài)相同；如果G端從高電平返回到低電平（下降沿），輸入端（D1～D8）的數(shù)據(jù)鎖入Q1～Q8的8位鎖存器中。74LS373的鎖存控制端G可直接與單片機(jī)的鎖存控制信號(hào)端ALE相連，在ALE下降沿進(jìn)行地址鎖存。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。本設(shè)計(jì)選用2KBEPROM2716作為單片機(jī)Intel8031的外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，它與單片機(jī)的連接圖,如圖4-7所示。圖4-7EPROM2716與單片機(jī)8031的連接圖ConnectingfigureofEPROM2716andSCM8031數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展：?jiǎn)纹瑱C(jī)8031的片內(nèi)包含有128個(gè)字節(jié)的RAM,CPU對(duì)內(nèi)部RAM有豐富的操作指令。在實(shí)際應(yīng)用中，僅靠片內(nèi)RAM往往不夠，必須擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有靜態(tài)RAM（SRAM）和動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）兩類。DRAM一般用于存儲(chǔ)容量較大的系統(tǒng)中，在使用DRAM時(shí)，需解決兩個(gè)特殊問題：一是因?yàn)镈RAM芯片容量較大，而芯片引腳有限，地址空間內(nèi)譯電路往往采用矩陣結(jié)構(gòu)，而且行地址線和列地址線共用一組地址引腳，分別通過行址選通和列址選通信號(hào)按照時(shí)序分時(shí)選通故要增加相應(yīng)的控制邏輯；二是靠寄生電容存儲(chǔ)電荷表示信息，而電容都有泄露電流，所以必須定期按原來(lái)存儲(chǔ)的信息不斷給其充電（稱為刷新），因而還必須增加一個(gè)刷新控制邏輯。DRAM芯片具有容量大、功率低、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但它也有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即DRAM極易受干擾，它對(duì)外界環(huán)境、工藝結(jié)構(gòu)、控制邏輯和電源質(zhì)量等的要求都很高。因此，在應(yīng)用中應(yīng)避免使用DRAM，在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用的是靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器的地址完全重疊，兩者的地址總線和數(shù)據(jù)總線可完全并聯(lián)使用。但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器只能使用、控制線而不使用線來(lái)完成數(shù)據(jù)讀/寫操作。單片機(jī)系統(tǒng)中常用的SMAR芯片的型號(hào)典型的有6116(2K×8)、6264（8K×8）、62128（16K×8）、62256（32K×8）。它們都是單一＋5V電源供電，雙列直插封裝，6116為24腳，6264、62128、62256為28腳。與DRAM相比，SRAM無(wú)需考慮保持?jǐn)?shù)據(jù)而設(shè)置的刷新電路，故擴(kuò)展電路較簡(jiǎn)單，但由于SRAM是通過有源電路來(lái)保持存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，因此功耗較大，價(jià)格也較高。圖4-8所示為SRAM芯片6116的引腳配置，這些引腳功能描述如下：(1)A0～Ai地址輸入線，=10；(2)Q0～Q7雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線。(3)選片信號(hào)輸入線，低電平有效。(4)寫選通信號(hào)輸入線，低電平有效。(5)讀選通信號(hào)輸入線，低電平有效。(6)片選信號(hào)輸入線，低電平有效。(7)VCC工作電源+5V。(8)GND線路地。圖4-8SRAM芯片6116的引腳圖Cite-feetofSRAMchip6116單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。本設(shè)計(jì)選用2KBRAM6116作為單片機(jī)8031的外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它與單片機(jī)的連接圖,如圖4-9所示。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。圖4-9SRAM6116與單片機(jī)的連接圖ConnectingfigureofSRAM6116andSCM8031Intel8031與V/F轉(zhuǎn)換器AD654的接口電路硬件電路連接V/F轉(zhuǎn)換器AD654與Intel8031的硬件接口電路非常簡(jiǎn)單，只要把V/F變換器輸出的頻率信號(hào)直接送到單片機(jī)8031的定時(shí)器1的計(jì)數(shù)輸入端T1即可。其設(shè)計(jì)思想為從傳感器來(lái)的mV級(jí)電壓信號(hào)經(jīng)過放大器放大到0～10V的電壓后加到單片機(jī)8031定時(shí)器1的計(jì)數(shù)輸入端T1上。在單片機(jī)內(nèi)部由定時(shí)器0作計(jì)數(shù)定時(shí)，由定時(shí)器1作輸入脈沖計(jì)數(shù)。因?yàn)槎〞r(shí)器0在工作方式1時(shí)為16位定時(shí)器，所以最大的定時(shí)時(shí)間為：max=216×1/(/12)=216×12/(4-1)其中為單片機(jī)晶體振蕩器的振蕩頻率，如＝12MHz，則max=216×12/12×106=mV。(4-2)如要求的定時(shí)時(shí)間超過這一數(shù)值，定時(shí)器產(chǎn)生的溢出中斷，可用單片機(jī)內(nèi)部RAM的存儲(chǔ)單元作軟件計(jì)數(shù)，則可延長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間。單片機(jī)8031的定時(shí)器1作計(jì)數(shù)器用時(shí)，可計(jì)數(shù)的外部脈沖最高頻率為單片機(jī)晶體振蕩頻率的1/24，即：max=/24=12MHz/24=500kHz,(4-3)等于AD654的最高允許工作頻率。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。故單片機(jī)8031的內(nèi)部定時(shí)器T0和T1滿足對(duì)定時(shí)和計(jì)數(shù)的要求。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)?？刂瞥绦蜻x定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0為定時(shí)狀態(tài)，方式為1，時(shí)間10ms，T1置計(jì)數(shù)狀態(tài)，方式為1，時(shí)鐘頻率為6MHz。計(jì)數(shù)時(shí)間常數(shù)：機(jī)器周期=12/晶振頻率=12/6×106=2μs，設(shè)置初始為X（216-X）×2×10-6=10×10-3(4-4)X=60536轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制為0EB78H即：TH0=0EB，TL0=78HV/F轉(zhuǎn)換程序編制：定時(shí)器T0置中斷方式，每中斷10次采樣一次，V/F轉(zhuǎn)換主程序框圖如圖4-10所示。圖4-10V/F轉(zhuǎn)換主程序框圖ProgramfigureofV/Fconversion單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。程序清單如下：ORG0000HREST：AJMPMAINORG000BHAJMPIT0MAIN：MOVTMOD，#51HMOVSP，#60HMOVR0，#0AHMOVTL1，#00HMOVTH1，#00HMOVTH0，#0EBHMOVTL0，#78HSETBTR0SETBET0SETBEASETBTR1HERE：AJMPHEREIT0：MOVTH0，#0EBHMOVTL0，#78HDJNZR0，LOOPCLRTR1MOVR0，LOOPMOV20H，TL1MOV21H，TH1MOVTL1，#00HMOVTH1，#00HSETBTR1LOOP：RET1單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。Intel8031與鍵盤/顯示器接口電路圖4-11鍵盤/顯示器與8279的接口Interfacingoffingerboardandchip8279圖4-11為單片機(jī)8031與8位LED顯示器、4×8鍵盤和芯片8729的接口電路。圖中鍵盤的行線接8729的RL0～RL3，8729選用編碼方式，SL0～SL2經(jīng)74LS138(1)譯碼輸出接鍵盤的列線，SL0～SL2又由74LS138(2)譯碼輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)后，接到8位LED顯示器的公共陰極。輸出線OUTB0～3、OUTA0～3作為8位段選碼數(shù)據(jù)輸出口。BD控制74LS138(2)的譯碼，當(dāng)位切換時(shí)，BD輸出低電平，使74LS138(2)輸出全為高電平。當(dāng)鍵盤上出現(xiàn)有效的閉合鍵時(shí)，鍵輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)地進(jìn)入8279地FIFORAM，并向8031請(qǐng)求中斷，8031響應(yīng)中斷讀取FIFORAM中的輸入鍵值。若要更新顯示器輸出，僅需改變8279中顯示緩沖RAM中的內(nèi)容。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。在圖4-11中，8279的命令狀態(tài)口地址為7FFEH，數(shù)據(jù)口地址為7FFEH，顯示器的輸出子程序流程圖，如圖4-12所示。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。圖4-12顯示子程序流程Showingsubprogramflowingfigure顯示子程序清單如下：DIR：MOVDPTR,#7FFFH；輸出寫顯示RAM命令MOVA，#90HMOVX@DPTR,AMOVR0,#70HMOVR7,#08HMOVDPTR,#7FFEHDL0:MOVA,@R0ADDA,#06HMOVCA,@A+PC；轉(zhuǎn)換為段選碼MOVX@DPTR,A；寫入顯示RAMINCR0DJNZR7，DL0RETADSEG：DB3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH；DB7DH，07H，7FH，6FH，77H，7CHDB39H，5EH，79H，71H，73H，3EHDB31H，6EH，1CH，23H，40H，03H單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。DB18H，38H，00H單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。芯片8279簡(jiǎn)介8279是Intel公司生產(chǎn)的可編程鍵盤/顯示器接口芯片。利用8279可實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤/顯示器的自動(dòng)掃描，并能識(shí)別鍵盤上閉合鍵的鍵號(hào)。不僅可以大大節(jié)省CPU對(duì)鍵盤/顯示器的操作時(shí)間，從而減輕CPU的負(fù)擔(dān)；而且顯示穩(wěn)定、編程簡(jiǎn)單、不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作。另外8279可以直接和單片機(jī)8031接口。由于這些優(yōu)點(diǎn)，8279芯片日益被廣泛采用。圖4-138279的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖Interiorframeofchip8279圖4-13為8279的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。8279主要由下列部件組成，各部件的功能如下。(1)I/0控制和數(shù)據(jù)緩沖雙向的三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器將內(nèi)部總線和外部總線DB0～7相連，用于傳送CPU和8279之間的數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)信息。為片選信號(hào)，當(dāng)其為低電平時(shí)，CPU才選中8279進(jìn)行讀/寫。A0用于區(qū)分信息的特性。當(dāng)A0為1時(shí)，CPU寫入8279的信息為命令，CPU從8279讀出的信息為8279的狀態(tài)。當(dāng)A0為0時(shí)，I/O信息都為數(shù)據(jù)。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。、是讀/寫選通信號(hào)。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全文共19頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。(2)控制邏輯控制與定時(shí)寄存器用于存儲(chǔ)鍵盤及顯示器的工作方式，鎖存操作命令，通過譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，使8279的各個(gè)部件完成一定的控制功能。定時(shí)控制含有一些計(jì)數(shù)器，其中有一個(gè)可編程的5位計(jì)數(shù)器，對(duì)外部輸入時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻，產(chǎn)生100kHz的內(nèi)部定時(shí)信號(hào)。外部輸入時(shí)鐘信號(hào)的周期不小于500ns。(3)掃描計(jì)數(shù)器掃描計(jì)數(shù)器由兩種輸出方式：一種為外部譯碼方式（也稱編碼方式）,計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)，4位計(jì)數(shù)狀態(tài)從掃描線SL0～SL3輸出，經(jīng)外部譯碼器譯碼出16位掃描線；另一種為內(nèi)部譯碼方式（也稱譯碼方式），即掃描計(jì)數(shù)器的低二位經(jīng)內(nèi)部譯碼器后從SL0～SL3輸出。(4)鍵輸入控制這個(gè)部件完成對(duì)鍵盤的自動(dòng)掃描，鎖存RL0～RL7的鍵入信息，搜索閉合鍵，去除鍵的抖動(dòng)，并將鍵輸入數(shù)據(jù)寫入內(nèi)部先進(jìn)現(xiàn)出（FIFO）的存儲(chǔ)器RAM。(5)FIFORAM和顯示緩沖RAM8279具有8個(gè)字節(jié)的先進(jìn)先出的鍵入緩沖RAM單元，并提供16個(gè)字節(jié)的顯示緩沖RAM。CPU將段選碼寫入顯示緩沖RAM后，8279自動(dòng)對(duì)顯示器掃描，將其內(nèi)部顯示緩沖RAM中的數(shù)據(jù)在顯示器顯示出來(lái)。(6)有關(guān)控制線IRQ位中斷請(qǐng)求輸出線，高電平有效。當(dāng)FIFORAM緩沖器中存有鍵盤上閉合鍵的編碼時(shí)，IRQ線升高，向CPU請(qǐng)求中斷；當(dāng)CPU將該緩沖器中的鍵輸入數(shù)據(jù)全部讀出時(shí)，IRQ下降為低電平。SHIFT、CNTL/STB為控制鍵輸入線，由內(nèi)部拉高電阻拉成高電平，也可由外部控制按