基于RS232數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文.doc

論文題目： 基于rs232數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目錄摘要1關(guān)鍵字11緒論21.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景21.2 端口技術(shù)應(yīng)用展望21.3 課題研究目的與意義22系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)32.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖32.1.1 數(shù)據(jù)采集32.1.2 晶振電路42.1.3 單片機(jī)復(fù)位42.1.4 字符顯示模塊52.1.5 串口通信62.2 系統(tǒng)連線(xiàn)圖72.3 系統(tǒng)的工作原理73系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)83.1 單片機(jī)的中斷83.1.1實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的中斷83.1.2 單片機(jī)中斷過(guò)程93.2 單片機(jī)定時(shí)器103.2.1 定時(shí)器控制寄存器tmod103.2.2 定時(shí)工作方式0103.3 系統(tǒng)程序流程圖10結(jié)束語(yǔ)13致謝14參考文獻(xiàn)15附錄16附錄a 單片機(jī)串口通信程序清單16附錄b 系統(tǒng)原理圖18基于rs232數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本文從串行接口及其通信的基礎(chǔ)知識(shí)入手，闡述了基于rs232的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。全文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集終端的硬件設(shè)計(jì)、軟件的設(shè)計(jì)三部分組成。綜合論述系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和原理，并介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展背景、單片機(jī)技術(shù)、rs232串行接口通信，給出了系統(tǒng)整體構(gòu)架。分析了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能，采用軟硬件相結(jié)合的方法完成數(shù)據(jù)的采集和顯示功能。關(guān)鍵字：rs232；數(shù)據(jù)采集；單片機(jī)abstract：this article from the serial interface and start with the basics of communication on the rs232-based data acquisition system design. the full text of the data acquisition system design, data collection terminal hardware design, software design is composed of three parts. a synthesis of system design and theory, and presented the data acquisition system development background, single-chip technology, rs232 serial interface communication, given the overall framework of the system. analysis of the data acquisition system using a combination of hardware and software methods of data collection and display.keywords：rs232；data acquisition；singel-chip1緒論 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)使用和發(fā)展，目前已經(jīng)有幾種。在串行通信時(shí)，要求通信雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口使不同的設(shè)備可以方便連接起來(lái)進(jìn)行通信。但都是在rs-232標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)而形成的，rs-232以其方便、經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)，一直深受工程界的青睞。并且rs232串行接口是微機(jī)系統(tǒng)種常用的外部總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)接口，它是pc機(jī)與通信應(yīng)用中最廣泛的一種接口，通過(guò)rs232以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間相互通信。幾乎每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有一兩個(gè)串行接口，用來(lái)與調(diào)制解調(diào)器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、工控設(shè)備、pos終端等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行通信接口的有關(guān)問(wèn)題，如信號(hào)線(xiàn)功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通行設(shè)備廠(chǎng)商都生產(chǎn)與rs-232c制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用1。1.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景近年來(lái)，利用智能化數(shù)字式溫度傳感器以實(shí)現(xiàn)溫度信息的在線(xiàn)檢測(cè)已成為溫度檢測(cè)技術(shù)的一種發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)了信息化的革命，在傳感器的器件結(jié)構(gòu)上采用數(shù)字化技術(shù)，使信息的采集更加方便。對(duì)于溫度信號(hào)采集系統(tǒng)，傳統(tǒng)的模擬溫度傳感器多為鉑電阻、銅電阻等。每一個(gè)傳輸線(xiàn)至少有兩根導(dǎo)線(xiàn)，帶補(bǔ)償接法需要三根導(dǎo)線(xiàn)。如果對(duì)50路溫度信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，就需要100根導(dǎo)線(xiàn)接到采集端口，然后還要經(jīng)過(guò)電橋電路、信號(hào)放大、通道選擇、a心轉(zhuǎn)換等，才能將溫度信號(hào)供計(jì)算機(jī)處理2。而ds1820新型單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器，采用3腳(或8腳)封裝，從ds1820讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)僅需要一根i/o口線(xiàn)。1.2 端口技術(shù)應(yīng)用展望隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化成為了提高生產(chǎn)力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度有效手段。由于大量設(shè)備的使用，必須隨時(shí)知道實(shí)際的情況，這就是監(jiān)控，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)采集過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理。了解設(shè)備的信息后，為追求利潤(rùn)的最大化，使用者必須針對(duì)不同的具體情況，發(fā)出不同的指令，這就是控制。接口硬件將傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理好的結(jié)果傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)一定的準(zhǔn)則做出相應(yīng)的指令,從而對(duì)該生產(chǎn)過(guò)程加以控制,這就構(gòu)成了工業(yè)上利用十分廣泛的監(jiān)控系統(tǒng)。端口通信在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)在盡快有很多速度更快、效率更高的端口的出現(xiàn)，但是這些新的端口可以通過(guò)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)串口通信的轉(zhuǎn)換，從而靈活地滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)方面的需要。因此，在端口技術(shù)的未來(lái)將會(huì)更加美好3。1.3 課題研究目的與意義本次設(shè)計(jì)的目的就是以數(shù)字傳感器ds1820作為前端，采集溫度經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后，再采用串口通信，把溫度顯示在vc編輯的計(jì)算機(jī)界面上，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信。新型數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器在工程中的應(yīng)用具有極其重要的意義。這類(lèi)傳感器是各種參量送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)、控制的最前端。隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器應(yīng)用日益廣泛，以其傳統(tǒng)方式不可比擬的優(yōu)勢(shì)漸漸成為技術(shù)的趨勢(shì)和主流。2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖基于rs232數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖2.1所示，控制器采用單片機(jī)at89s52，溫度傳感器采用ds18b20，用lcd1602顯示模塊以rs232串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)與pc之間的通信。圖2.1系統(tǒng)總體方框圖2.1.1 數(shù)據(jù)采集可編程溫度傳感器ds18b20，他能代替模擬溫度傳感器和信號(hào)處理電路，直接與單片機(jī)溝通，完成溫度采集和數(shù)據(jù)處理。ds18b20與at89s52結(jié)合實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，有廣泛的應(yīng)用前景。數(shù)據(jù)采集由溫度傳感器ds18b20采集被控對(duì)象的實(shí)時(shí)溫度, 提供給at89s52的p2.0口作為數(shù)據(jù)輸入。ds18b20是dallas公司生產(chǎn)的一線(xiàn)式數(shù)字溫度傳感器，溫度測(cè)量范圍為55125,可編程為9位12位a/d轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá)0.0625，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出，支持3v5.5v的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè)ds18b20可以并聯(lián)到3根或2根線(xiàn)上，cpu只需一根端口線(xiàn)就能與諸多ds18b20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線(xiàn)和邏輯電路。以上特點(diǎn)使ds18b20非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。分辨率設(shè)定，及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在eeprom中，掉電后依然保存4。at89s52單片機(jī)微控器，內(nèi)藏2k的可程序化flash存儲(chǔ)體，內(nèi)部有128b字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，可直接推動(dòng)led，與8051完全相同，有15個(gè)可程序化的i/o點(diǎn)，分別是p1端口與部分p3端口。溫度采集電路如圖2.2。圖2.2溫度采集電路2.1.2 晶振電路單片機(jī)的晶振電路是一種典型電路，本設(shè)計(jì)使用比較常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式的電路如圖2.3。圖2.3 晶振電路內(nèi)部時(shí)鐘的晶振頻率一般都選擇在4mhz12mhz之間，外接兩個(gè)諧振電容。該電容的典型值為30pf，但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際起振情況選擇。xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用5。2.1.3 單片機(jī)復(fù)位單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器pc0000h，這表明程序從0000h地址單元開(kāi)始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng)后，片內(nèi)ram為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)ram區(qū)中的內(nèi)容，21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對(duì)于了解單片機(jī)的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的韌始化部分是十分必要的。說(shuō)明：表中符號(hào)*為隨機(jī)狀態(tài)；a00h，表明累加器已被清零；psw00h，表明選寄存器0組為工作寄存器組；sp07h，表明堆棧指針指向片內(nèi)ram 07h字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的內(nèi)容寫(xiě)入到08h單元中；po-p3ffh，表明已向各端口線(xiàn)寫(xiě)入1，此時(shí)，各端口既可用于輸入又可用于輸出；ip00000b，表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí)；ie000000b，表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷；系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。at89s52單片機(jī)的復(fù)位是由reset引腳來(lái)控制的，此引腳與高電平相接超過(guò)24個(gè)振蕩周期后，at89s52單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到reset引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查ea引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。at89s52單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，（在特殊寄存器介紹時(shí)再做詳細(xì)說(shuō)明）至于內(nèi)部ram內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變6。2.1.4 字符顯示模塊顯示電路是為了給使用者提示而設(shè)置的?？紤]到顯示電路可讀性和直觀性，并且能使用戶(hù)更方便的執(zhí)行儲(chǔ)存溫度、顯示溫度等操作。在本次設(shè)計(jì)中將采用1602液晶顯示屏。 1602是一種字符型液晶顯示模塊，專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式lcd，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（cgrom)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“a”的代碼是01000001b（41h），顯示時(shí)模塊把地址41h中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“a”。因?yàn)?602識(shí)別的是ascii碼，試驗(yàn)可以用ascii碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如“a”。顯示電路如圖2.4。圖2.4 lcd顯示電路2.1.5 串口通信1.rs232協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)rs232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng),在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5v+15v，負(fù)電平在-5v-15v電平。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線(xiàn)上為ttl電平，從開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇Y(jié)束，線(xiàn)上電平從ttl電平到rs232電平再返回ttl電平。接收器典型的電平在+3v+12v與-3v-12v。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為23v左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線(xiàn)上的分布電容，其傳輸距離最大為約15m，最高速率為20kbps。2.max232簡(jiǎn)介rs232用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與ttl以高低電平表示邏輯狀態(tài)規(guī)定不通，因此要用rs232總線(xiàn)進(jìn)行串行通信時(shí)需外接電路以實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端用驅(qū)動(dòng)器將ttl電平轉(zhuǎn)換成rs232電平，在接收端用接收器將rs232電平再轉(zhuǎn)換成ttl電平。max232內(nèi)部有電荷汞電壓轉(zhuǎn)換器，可將+5v電源變換成rs232所需的10v電壓，以實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，既符合rs232的技術(shù)，又可實(shí)現(xiàn)+5v單電源供電，所以max收發(fā)器電路給短距離串行通信帶來(lái)極大的方便7。3.硬件連接 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿(mǎn)足一定的條件，計(jì)算機(jī)的串口是rs232電平的，而單片機(jī)的串口是ttl電平的，兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，采用專(zhuān)用芯片max232進(jìn)行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個(gè)三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專(zhuān)用芯片更簡(jiǎn)單可靠。采用三線(xiàn)制連接串口，也就是說(shuō)和計(jì)算機(jī)的9針串口只連接其中的3根線(xiàn)：第5腳的gnd、第2腳的rxd、第3腳的txd。電路如圖2.5所示，max232的第11腳和單片機(jī)的11腳連接，第12腳和單片機(jī)的10腳連接，第15腳和單片機(jī)的20腳連接。圖2.5 串口通信電路2.2 系統(tǒng)連線(xiàn)圖圖2.6 系統(tǒng)連線(xiàn)圖2.3 系統(tǒng)的工作原理基于rs232數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由at89s52、ds18b20溫度傳感器、lcd1602顯示模塊和max232組成。軟件主要是單片機(jī)對(duì)ds18b20讀寫(xiě)控制使之讀出當(dāng)前的溫度值并實(shí)現(xiàn)與pc機(jī)的通信。此設(shè)計(jì)主要是采集溫度并在計(jì)算機(jī)上顯示，利用ds18b20傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的采樣并通過(guò)at89s52芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后利用字符型液晶顯示模塊，配以電平轉(zhuǎn)換芯片max232完成與pc的通信。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要以at89s52芯片為核心,它控制溫度傳感器ds18b20復(fù)位和讀寫(xiě)操作。對(duì)溫度進(jìn)行采集，按時(shí)序直接從溫度傳感器讀入溫度值的數(shù)字信號(hào)（這就是所測(cè)的溫度值，因?yàn)閐s18b20是最新單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器），最后存入內(nèi)存。由于精度準(zhǔn)確、分辨率高、抗干擾性好、無(wú)須校驗(yàn)。由于所讀出的數(shù)據(jù)格式為二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼，所以先求出溫度值的原碼（當(dāng)然正數(shù)是不必轉(zhuǎn)換）。在顯示溫度值時(shí)，還需要進(jìn)行十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，字符代碼的轉(zhuǎn)換。max232是一個(gè)核心芯片，通過(guò)ds18b20溫度傳感器進(jìn)行采集溫度放入單片機(jī)內(nèi)存，采集到的溫度將以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式出現(xiàn)，然后通過(guò)編寫(xiě)程序?qū)⒍M(jìn)制補(bǔ)碼的形式轉(zhuǎn)換為字符的形式，通過(guò)字符型液晶顯示模塊將溫度顯示出來(lái)，最后利用max232 內(nèi)部電荷汞電壓轉(zhuǎn)換器，完成電壓轉(zhuǎn)換，使溫度在計(jì)算機(jī)界面顯示出來(lái)。3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)的中斷中斷屬于一種對(duì)事件的實(shí)時(shí)處理過(guò)程。中斷源可能隨時(shí)停止cpu當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)而去處理中斷服務(wù)程序，待中斷服務(wù)程序完成后，再返回原來(lái)工作的斷點(diǎn)處，繼續(xù)原來(lái)的工作。 3.1.1實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的中斷在單片機(jī)上有兩個(gè)引腳，名稱(chēng)為int0、int1，也就是p3.2、p3.3這兩個(gè)引腳。外部的中斷信號(hào)通過(guò)這兩個(gè)引腳輸入到單片機(jī)。和單片機(jī)的定時(shí)器一樣，對(duì)中斷系統(tǒng)的處理需要通過(guò)89c51的軟件編程實(shí)現(xiàn)。51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器、中斷入口、順序查詢(xún)邏輯電路等組成，包括5個(gè)中斷請(qǐng)求源，4個(gè)用于中斷控制的寄存器ie、ip、tcon和scon來(lái)控制中斷申請(qǐng)、中斷的開(kāi)關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級(jí)確定。1.中斷方式和標(biāo)志位單片機(jī)的中斷標(biāo)志和方式的選擇是通過(guò)tcon的低4位控制字實(shí)現(xiàn)的。tcon中的低4位用于外部中斷的控制，高4位是t0、t1控制字。tcon中的控制字如表3.1。表3.1 tcon中的控制字tcon.7tcon.6tcon.5tcon.4tcon.3tcon.2tcon.1tcon.0tf1tr1tf0tr0ie1it1ie0it02.中斷允許寄存器ie在單片機(jī)中斷系統(tǒng)中，中斷的允許或禁止是由片內(nèi)可進(jìn)行位尋址的8位中斷允許寄存器ie來(lái)控制的，其各位如表3.2。表3.2 中斷允許寄存位ie.7ie.6ie.5ie.4ie.3ie.2ie.1ie.0eaxxeset1ex1et0ex03.5個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)單片機(jī)的中斷服務(wù)入口地址如下，他們的自然優(yōu)先級(jí)由高到低排列。外中斷0：0003h。定時(shí)器0：000bh。外中斷1：0013h。定時(shí)器1：001bh。串口：0023h。單片機(jī)采用了自然優(yōu)先級(jí)和人工設(shè)置高、低優(yōu)先級(jí)的策略，即可以由程序員設(shè)定哪些中斷是高優(yōu)先級(jí)、哪些中斷是低優(yōu)先級(jí)。單片機(jī)的優(yōu)先級(jí)的設(shè)定只有兩級(jí)，我們可以用指令對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)置，如表3.3。中斷優(yōu)先級(jí)中由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器ip來(lái)設(shè)置，ip中某位設(shè)為1，相應(yīng)的中斷就是高優(yōu)先級(jí)，否則就是低優(yōu)先級(jí)8。表3.3 指令優(yōu)先級(jí)-ip.4ip.3ip.2ip.1ip.0eaxxpspt1px1pt0px03.1.2 單片機(jī)中斷過(guò)程單片機(jī)的中斷過(guò)程：一是中斷響應(yīng)條件，二是中斷響應(yīng)過(guò)程。首先介紹中斷響應(yīng)的條件。單片機(jī)工作時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期中都會(huì)去查詢(xún)一下各個(gè)中斷標(biāo)記，從而判斷是否有中斷申請(qǐng)。如果中斷的標(biāo)志位是1，就說(shuō)明有中斷請(qǐng)求了。了解了上述中斷的過(guò)程，就不難了解中斷響應(yīng)的條件了。但是在下列3種情況下，cpu將不響應(yīng)中斷的請(qǐng)求：1.單片機(jī)正在處理一個(gè)同級(jí)或更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求。2.現(xiàn)行的機(jī)器周期正執(zhí)行當(dāng)前多字節(jié)指令。3.當(dāng)前正執(zhí)行的指令是返回指令（reti）或訪(fǎng)問(wèn)ip、ie寄存器的指令，則cpu至少再執(zhí)行一條指令才響應(yīng)中斷。知道了中斷響應(yīng)的條件后，可以進(jìn)一步了解中斷響應(yīng)過(guò)程。單片機(jī)響應(yīng)中斷時(shí)，首先把當(dāng)前指令的下一條指令的地址送入堆棧，保護(hù)斷點(diǎn)。然后根據(jù)中斷標(biāo)記，將相應(yīng)的中斷入口地址送入程序指針，程序轉(zhuǎn)到中斷入口處繼續(xù)執(zhí)行。中斷程序完成后，一定要執(zhí)行一條reti指令，執(zhí)行這條指令后，單片機(jī)將會(huì)把堆棧中保存著的地址取出，程序就會(huì)從主程序的中斷處繼續(xù)往下執(zhí)行。3.2 單片機(jī)定時(shí)器3.2.1 定時(shí)器控制寄存器tmodtmod寄存器為8位寄存器，其高4位用于選擇ti的工作方式，低4位用于選擇t0的工作方式。 tf1：定時(shí)器1溢出標(biāo)志位。當(dāng)字時(shí)器1計(jì)忙溢出時(shí)，由硬件使tf1置“1”，并且申請(qǐng)中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清“0”，在查詢(xún)方式下用軟件清“0”。tr1：定時(shí)器1運(yùn)行控制位。當(dāng)軟件清“0”關(guān)閉定時(shí)器1。當(dāng)gate=1，且int1為高電平時(shí)，tr1置“1”啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)gate=0，tr1置“1”啟動(dòng)定時(shí)器1。tf0：定時(shí)器0溢出標(biāo)志。其功能及操作情況通tf1。ie1：外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志。it1：外部中斷1出發(fā)方式選擇位。ie0：外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志。it0：外部中斷出發(fā)方式選擇位。3.2.2 定時(shí)工作方式0當(dāng)tmod中m1m0=00時(shí)，定時(shí)/技術(shù)器工作在方式0。方式0為13位定時(shí)計(jì)數(shù)方式，由thx提供高8位、tlx提供低5位的技術(shù)初值，最大技術(shù)值為m=8192，每啟動(dòng)計(jì)算前需預(yù)置計(jì)數(shù)初值。當(dāng)c/t=0時(shí)，工作于定時(shí)器方式，以振蕩的12分頻信號(hào)作為計(jì)數(shù)脈沖；當(dāng)c/t=1時(shí)，工作于計(jì)數(shù)器方式，對(duì)外部脈沖輸入端t0或t1輸入的脈沖計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)脈沖能否加到計(jì)數(shù)器上，受到啟動(dòng)控制信號(hào)。當(dāng)gate=0時(shí)，只要trx=1，則定時(shí)/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)工作。當(dāng)gate=1時(shí)，trx=1和int1=1同時(shí)滿(mǎn)足才能啟動(dòng)，此時(shí)啟動(dòng)受到雙重控制。啟動(dòng)后計(jì)數(shù)器立即加1計(jì)數(shù)，當(dāng)13位計(jì)數(shù)滿(mǎn)時(shí)，中斷溢出標(biāo)志tfx置1，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，表示定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)次數(shù)到。若允許中斷且cpu開(kāi)中斷，則cpu響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序，同時(shí)tfx自動(dòng)清0。3.3 系統(tǒng)程序流程圖1.上位機(jī)之間采用串口通信，單片機(jī)程序主要包括串口初始化、波特率及數(shù)據(jù)格式設(shè)置，在此系統(tǒng)中波特率設(shè)為9600bit/s，傳輸數(shù)據(jù)設(shè)為8，奇偶校驗(yàn)設(shè)為n（無(wú)奇偶校驗(yàn)）即可；單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)串口控制寄存器scon中的接收中斷標(biāo)志位ri的狀態(tài)來(lái)決定是否要進(jìn)行通信。系統(tǒng)串口通信程序如圖3.1。圖3.1 系統(tǒng)串口通信流程圖2.讀出溫度子程序的主要功能是讀出ram中的9字節(jié)。單片機(jī)先發(fā)送sd18b20復(fù)位命令使其復(fù)位，然后發(fā)送跳過(guò)rom命令、發(fā)送讀取溫度命令，在讀出時(shí)須進(jìn)行crc校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)，當(dāng)校驗(yàn)正確時(shí)，則將讀出的字節(jié)移入溫度暫存器中。讀溫度的子程序流程圖3.2。圖3.2 溫度子程序流程圖結(jié)束語(yǔ)根據(jù)本設(shè)計(jì)理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文所采用的原理方法與測(cè)試結(jié)果是正確的，達(dá)到了題目設(shè)計(jì)要求。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)軟件編程提供了一個(gè)硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境。學(xué)生可以結(jié)合該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件對(duì)各模塊分別進(jìn)行學(xué)習(xí)和軟件的編寫(xiě)與調(diào)試，如針對(duì)lcd顯示編寫(xiě)相應(yīng)的顯示實(shí)驗(yàn)程序；針對(duì)輸入溫度信號(hào)編寫(xiě)采集程序等。在此基礎(chǔ)上，將各個(gè)程序模塊鏈接為系統(tǒng)控制程序，進(jìn)行調(diào)試，從而建立單片機(jī)與pc機(jī)通信的整體概念。致謝在這里首先要感謝我的導(dǎo)師李澤平老師。李老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是李老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩李老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 最后感謝電子信息工程學(xué)院和我的母校咸寧學(xué)院四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。參考文獻(xiàn)1張宏林.visual c+串口通信與工程實(shí)踐m.北京:人民郵電出版社,20082李群芳，肖春.單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用-嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:清華大學(xué)出版社,20063曹巧媛.單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)m.北京:電子工業(yè)出版社,20034徐文進(jìn)，張阿卜.智能溫度傳感器ds18b20在多路測(cè)溫中的應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)j. 20045沈德全.mcs-51系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗齧.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20016張毅坤，陳善久，裘雪紅.單片微機(jī)計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用m.西安:西安電子科技出版社,19987何立民.mcs-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19908楊將新.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用從基礎(chǔ)到實(shí)踐m.北京:電子工業(yè)出版社,20069李長(zhǎng)林.visual basic串口通信技術(shù)與典型實(shí)例m.北京:清華大學(xué)出版社,200610宋建成.可編程邏輯器件原理與應(yīng)用m.北京:科學(xué)出版社,200411黃仁欣，馬彪.單片機(jī)原理及應(yīng)用m.北京:北京航空航天出版社,200512崔東劍，秦永左.單片機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)與工程m.北京:中國(guó)商業(yè)出版社,200213李朝青.單片機(jī)學(xué)習(xí)指導(dǎo)m.北京:北京航空航天出版社,200514孟風(fēng)果，曹振軍.單片機(jī)應(yīng)用自學(xué)通m.北京:中國(guó)電力出版社,200515west germany. intersection without signals m.proceeding of an international workshop 16-18 march,1998,30-4016richardon b, rodriquez d.its in developing countries: strategic opportunitiesj.in its quartely,1997,5(3),7-15附錄附錄a 單片機(jī)串口通信程序清單：includeiom16v.h includ