[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]數(shù)據(jù)采集器的研究和設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)采集器的研究和設(shè)計(jì)中文摘要自動(dòng)抄表系統(tǒng)的實(shí)施，大大降低能源損失，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和能源管理水平。具體目標(biāo)包括：系統(tǒng)應(yīng)能夠排除人為因素，全面、準(zhǔn)確、直接、實(shí)時(shí)監(jiān)控各種能源信息；系統(tǒng)應(yīng)為能源的合理調(diào)度和成本考核提供決策支持；系統(tǒng)具有事故報(bào)警功能，并可提供事故處理方案支持。自動(dòng)抄表系統(tǒng)由主站、信道、集中器、采集器、485模塊和電能表構(gòu)成。主信道(上行)采用公用電話網(wǎng)(pstn)，采集器和電能表之間采用屏蔽雙絞線(485總線)，用于采集電能表數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)采集器在整個(gè)抄表系統(tǒng)中占這非常重要的一部分。主要負(fù)責(zé)對(duì)指定儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，并將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)匯總到通訊工作站。包括一下幾個(gè)方面：1、主站p

2、c將數(shù)據(jù)查詢命令發(fā)給數(shù)據(jù)通訊及處理工作站。收到命令后，發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令給相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。2、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備收到命令后，完成相應(yīng)儀表數(shù)據(jù)的采集，并將數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)通訊及處理工作站。主站pc收到數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織完，以相應(yīng)方式顯示。3、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備按系統(tǒng)設(shè)定的采集頻度讀取現(xiàn)場(chǎng)各儀表數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，若有報(bào)警信息，即刻將報(bào)警信息上傳數(shù)據(jù)通訊及處理工作站。該系統(tǒng)由于采用了雙485總線結(jié)構(gòu)，故數(shù)據(jù)傳輸速率高，可靠性高，又因?yàn)殡娔鼙聿捎脙?nèi)置式485轉(zhuǎn)換模塊，脈沖傳輸更為可靠1。關(guān)鍵詞：采集器，單片機(jī)，電能表，通訊協(xié)議data acquisition system research and

3、designabstractthe implementation of automatic meter reading systems, and greatly reduce energy loss and improve the economic efficiency of enterprises and energy management level. specific objectives include: systems should be able to remove man-made factors, comprehensive, accurate, direct, real-ti

4、me monitoring of energy information system for the rational management of energy and cost assessment to provide decision support; accident alarm system is functional, and provide treatment options accident support. automatic meter reading system from the main station, channel, and concentrate, colle

5、ctor, 485 modules and a meter. the main channel (uplink) using the public telephone networks (pstn), the acquisition and use of meter between unshielded twisted pair (485 total line) will be used to collect meter data. data acquisition system in the whole of this very important part. mainly responsi

6、ble forthe designated instrument for data collection and processing, and data communications through the network to workstations summary. including a few areas: 1,the main station for pc data to the data communication and command and processing workstations received orders, orders sent to the corres

7、ponding data collection field data acquisition equipment. 2, field data acquisition equipment orders received after completion of the corresponding instrument data collection, and upload data to the data communication and processing workstations. main station pc receipt of data, data organization en

8、d to the corresponding format. 3, field data collection equipment system set by the frequency of collection at the meter reading and data processing, if the police information, the police will instantly upload data communication and information processing workstations. because the system uses dual-4

9、85 structure ,the high data rates, high reliability , and because built-meter by 485 converter module, pulse transmission more reliable. key words：collector, microcontroller, meters, communication protocol目錄中文摘要iabstractii第1章 緒論11.1 引言11.2 研究背景及意義11.3 本文主要研究?jī)?nèi)容1第2章 自動(dòng)抄表系統(tǒng)22.1 自動(dòng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成22.2 自動(dòng)抄表的原理及框圖

10、2第3章 數(shù)據(jù)采集器的概述43.1數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)框圖和分析43.2常見(jiàn)故障處理5第4章 數(shù)據(jù)采集器硬件結(jié)構(gòu)概述64.1硬件結(jié)構(gòu)框圖和原理圖64.1.1主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖64.1.2從機(jī)結(jié)構(gòu)框圖64.1.3主機(jī)原理圖74.2硬件結(jié)構(gòu)分析9第5章 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)205.1主機(jī)流程圖205.2從機(jī)流程圖22第6章 調(diào)試仿真236.1應(yīng)用工具236.2界面分析24總結(jié)28致謝語(yǔ)29參考文獻(xiàn)30附錄131附錄234 第1章 緒論1.1 引言長(zhǎng)期以來(lái)，各行業(yè)（電、水、氣、）管理部門對(duì)客戶所使用的有關(guān)量值均采用人工抄表方式或用戶自抄自報(bào)方式。實(shí)踐結(jié)果，無(wú)論是管理部門管理人員還是委托、雇傭他人，只要手工抄表都存在不按

11、時(shí)，不到位，估抄、錯(cuò)抄、漏抄現(xiàn)象，抄表周期長(zhǎng)，資金回流慢，當(dāng)然自抄自報(bào)更是不好考證了，對(duì)于發(fā)生竊（電、水、氣）無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)查處，從而造成企業(yè)損失嚴(yán)重。1.2 研究背景及意義隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表已成為發(fā)展必然趨勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。自動(dòng)抄表(automatic meter reading-amr)是指采用通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),通過(guò)專用設(shè)備對(duì)表計(jì)自動(dòng)讀取和處理表計(jì)數(shù)據(jù)的過(guò)程。通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)施，降低能源損失，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和能源管理水平，作好實(shí)施erp的前期準(zhǔn)備工作。整個(gè)系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(現(xiàn)場(chǎng)儀表、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備)、通訊信道、主站系統(tǒng)、信息瀏覽等

12、四個(gè)部分。自動(dòng)抄表系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的應(yīng)用系統(tǒng)，牽涉工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、信息發(fā)布與共享等方面的技術(shù)應(yīng)用；對(duì)技術(shù)的先進(jìn)性以及系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性均要求較高；同時(shí)還要考慮到與erp系統(tǒng)的連接。先進(jìn)性：企業(yè)從現(xiàn)場(chǎng)控制層到管理層能實(shí)現(xiàn)全面的無(wú)縫信息集成，并提供一個(gè)開(kāi)放的基礎(chǔ)構(gòu)架。采用以太網(wǎng)技術(shù)，確保系統(tǒng)在同行業(yè)中具有先進(jìn)水平。實(shí)用性：按照每個(gè)公司的實(shí)際條件，選用合適的裝備。在滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的前提下，控制投資規(guī)模。開(kāi)放性：建立開(kāi)放的系統(tǒng)平臺(tái)，方便地?cái)U(kuò)充。任何符合標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)或設(shè)備可以無(wú)縫接入；可以與企業(yè)內(nèi)部其它系統(tǒng)，如erp等方便地連接?？煽啃裕合到y(tǒng)必須穩(wěn)定、可靠，功能完

13、善，系統(tǒng)所選用的設(shè)備及配件必須滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。安全性：采取相關(guān)措施確保數(shù)據(jù)信息不丟失，并能夠抵御非法用戶的入侵。1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容本文主要研究的方向是自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集部分。第2章簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)抄表的原理和結(jié)構(gòu)示意圖；第3章重點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)采集器的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)原理框圖和常見(jiàn)故障處理；第4章分析數(shù)據(jù)采集器的硬件結(jié)構(gòu)和主從機(jī)的電路原理圖；第5章軟件（主、從）部分程序流程圖；第6章調(diào)試軟件的介紹和界面操作分析。第2章 自動(dòng)抄表系統(tǒng)2.1 自動(dòng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要由采集器、電能表、集中器、數(shù)據(jù)傳輸通道、主站系統(tǒng)構(gòu)成。自動(dòng)抄表系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的應(yīng)用系統(tǒng)，牽涉工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

14、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、信息發(fā)布與共享等方面的技術(shù)應(yīng)用；對(duì)技術(shù)的先進(jìn)性以及系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性均要求較高；同時(shí)還要考慮到與erp（企業(yè)資源規(guī)劃）系統(tǒng)的連接。2.2 自動(dòng)抄表的原理及框圖1、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)主要采用以下技術(shù)：（1）采用先進(jìn)的以太網(wǎng)技術(shù)。它能夠滿足工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求以及分布化、智能化的發(fā)展方向，并可與intranet/internet信息應(yīng)用技術(shù)緊密結(jié)合。（2）采用多層防護(hù)技術(shù)，確保系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)的安全性包含：不被網(wǎng)絡(luò)病毒侵害。采用網(wǎng)絡(luò)防病毒軟件，保護(hù)系統(tǒng)不受網(wǎng)絡(luò)病毒侵害;不受非法、惡意的網(wǎng)絡(luò)攻擊。采用防火墻技術(shù)，隔離對(duì)系統(tǒng)的非法、惡意的攻擊。

15、應(yīng)用程序有嚴(yán)格的身份及權(quán)限確認(rèn)機(jī)制。（3）實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一時(shí)刻的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。采用gps（global position system, 全球定位系統(tǒng)）時(shí)鐘作為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘。主站系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)通過(guò)gps獲取準(zhǔn)確時(shí)鐘?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備利用廣播命令，在統(tǒng)一時(shí)刻“凍結(jié)”儀表數(shù)據(jù)，然后逐個(gè)采集已“凍結(jié)”的數(shù)據(jù)。（4）利用分布采集、集中管理的技術(shù)，使水、電、汽能源數(shù)據(jù)集中到同一系統(tǒng)平臺(tái)。系統(tǒng)將水、電、汽能源數(shù)據(jù)分布采集并集中到主站系統(tǒng)，集中處理和維護(hù)，減少了中間環(huán)節(jié)，也就減少了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。相對(duì)集中的一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，也為系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)共享提供了諸多便利。（5）通過(guò)開(kāi)放的架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)與erp系統(tǒng)的連

16、接。能源實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)所有采集的數(shù)據(jù)以及相關(guān)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算結(jié)果都可以提供給erp系統(tǒng)共享使用。從erp系統(tǒng)角度出發(fā)，能源實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上構(gòu)成了erp的一個(gè)重要子系統(tǒng)。與erp系統(tǒng)的無(wú)縫連接主要依靠?jī)蓚€(gè)技術(shù)因素： 能源實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)從現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集到主站系統(tǒng)都是采用開(kāi)放的以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它與erp系統(tǒng)遵循相同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。兩者都連到有安裝數(shù)據(jù)采集器公司的光纖主干網(wǎng)上，在物理上可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。 能源實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)的主站系統(tǒng)采用oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它遵循國(guó)際上通用的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)odbc(open database connectivity,開(kāi)發(fā)式數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián))。od

17、bc最主要的特點(diǎn)就是開(kāi)放和互聯(lián)。開(kāi)放的意思是遵循odbc標(biāo)準(zhǔn)的前臺(tái)開(kāi)發(fā)工具可以訪問(wèn)任何一種遵循odbc接口標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品?；ヂ?lián)的意思是遵循odbc標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品可以互聯(lián)互通。目前，主流的軟件開(kāi)發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫(kù)都支持odbc標(biāo)準(zhǔn)。erp系統(tǒng)可以通過(guò)odbc訪問(wèn)能源實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取所需的數(shù)據(jù)2。圖2-1抄表系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意第3章 數(shù)據(jù)采集器的概述3.1數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)框圖和分析圖3-1現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器的結(jié)構(gòu)框數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)分析：（1）中央處理器:它是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的控制中心。運(yùn)行內(nèi)部固化的指令代碼，控制、協(xié)調(diào)其它部件的運(yùn)行。內(nèi)部固化的代碼，具有加密機(jī)制，安全、可靠。（2）以太

18、網(wǎng)接入設(shè)備:它負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備與以太網(wǎng)的連接。從主站系統(tǒng)下傳的命令通過(guò)它到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備內(nèi)部，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備內(nèi)部要上傳的數(shù)據(jù)也是通過(guò)它上傳送到主站系統(tǒng)。以太網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備提供了tcp/ip通訊控制。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備都有唯一的ip地址。以太網(wǎng)接入設(shè)備負(fù)責(zé)與主站系統(tǒng)建立tcp/ip鏈接，還能監(jiān)視鏈接的狀態(tài)，出現(xiàn)問(wèn)題（如網(wǎng)絡(luò)故障）時(shí)能中斷鏈接，并在故障恢復(fù)后重新進(jìn)行鏈接。由于網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度比現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備內(nèi)部速度塊，所以它要提供數(shù)據(jù)緩沖控制，使得上、下傳的數(shù)據(jù)不致混亂和丟失。以太網(wǎng)接入設(shè)備按tcp/ip協(xié)議要求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、打包、傳送等。如果數(shù)據(jù)傳送出錯(cuò)，它能夠自動(dòng)重發(fā)?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采

19、集設(shè)備具有嚴(yán)格的通信校驗(yàn)措施和數(shù)據(jù)合理性判斷，確保數(shù)據(jù)和命令的準(zhǔn)確。（3）數(shù)據(jù)處理裝置:它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)、命令的拆包、分析、校驗(yàn)、存儲(chǔ)等操作。（4）數(shù)據(jù)采集裝置:它負(fù)責(zé)通過(guò)rs-485接口與儀表通信，采集數(shù)據(jù)，包括：根據(jù)主站系統(tǒng)命令采集儀表當(dāng)前的數(shù)據(jù)。根據(jù)已設(shè)定的自動(dòng)工作參數(shù)，如每小時(shí)一次自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。rs-485接口具有比較強(qiáng)的抗干擾能力，且通過(guò)一對(duì)通信線可連接多個(gè)儀表。（5）時(shí)鐘裝置:內(nèi)嵌時(shí)鐘裝置，每天和主站系統(tǒng)對(duì)時(shí)，以保證數(shù)據(jù)采集在統(tǒng)一時(shí)刻進(jìn)行。（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器:采用非易失的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備掉電后數(shù)據(jù)仍能保存。重要時(shí)刻數(shù)據(jù)，如：每天零點(diǎn)、月末零點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)和自動(dòng)工作參數(shù)等要存儲(chǔ)在

20、非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，如通訊中斷時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)暫時(shí)存儲(chǔ)在非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)，系統(tǒng)恢復(fù)后仍能將數(shù)據(jù)上傳至主站系統(tǒng)。（7）運(yùn)行監(jiān)控裝置:監(jiān)視各部件的運(yùn)行，并確?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備不死機(jī)。必要時(shí)能自動(dòng)恢復(fù)、重起系統(tǒng)。確保現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。（8）防干擾和保護(hù)裝置:防干擾裝置：在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，影響現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的主要電磁干擾是電源中的高頻成份，如電快速瞬變脈沖群等。為此，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備裝配了emi(electro magnetic interference,電磁干擾)信號(hào)濾波器，有效地抑制了現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾。保護(hù)裝置：當(dāng)電源電壓太低或太高時(shí)，保護(hù)裝置使現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)入保護(hù)

21、狀態(tài)，中央處理器停止運(yùn)行。電源電壓正常后，保護(hù)裝置解除保護(hù)狀態(tài)，啟動(dòng)中央處理器繼續(xù)運(yùn)行。（9）電源裝置:配備能適應(yīng)一定電壓波動(dòng)，防止各種電磁干擾的，穩(wěn)定、可靠的電源。3.2常見(jiàn)故障處理（1）無(wú)法啟動(dòng)系統(tǒng)：故障提示： 無(wú)法訪問(wèn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)；故障原因： 服務(wù)器故障或網(wǎng)路故障；解決方法： 服務(wù)器故障，重啟服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)故障，查找網(wǎng)絡(luò)故障原因，排除網(wǎng)絡(luò)故障，用ping命令測(cè)試，例ping 192.168.21.1（ip地址） 。（2）無(wú)法自動(dòng)預(yù)抄： 故障提示： 無(wú)通訊狀態(tài)信息；故障原因： 網(wǎng)路口初始化失敗，無(wú)表計(jì)信息，未設(shè)置自動(dòng)預(yù)抄間隔；解決辦法： 重新設(shè)置各參數(shù)信息。 （3）無(wú)法接通某站：故障提示： 某

22、現(xiàn)場(chǎng)采集器無(wú)法接通；故障原因： 網(wǎng)絡(luò)故障，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備故障或掉電；解決辦法： 查找故障原因，并加以解決。（4）能自動(dòng)預(yù)抄但無(wú)預(yù)抄數(shù)據(jù)：故障提示： 無(wú)預(yù)抄數(shù)據(jù)；故障原因： 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備參數(shù)設(shè)置不完整；解決辦法： 重設(shè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備參數(shù)。 第4章 數(shù)據(jù)采集器硬件結(jié)構(gòu)概述4.1硬件結(jié)構(gòu)框圖和原理圖4.1.1主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)采用主從結(jié)構(gòu)，從機(jī)主要用于采集儀表數(shù)據(jù)，主機(jī)用于解析系統(tǒng)操作命令、儀表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理和儀表數(shù)據(jù)的上傳，采用主從結(jié)構(gòu)可以保證從機(jī)采集數(shù)據(jù)和主機(jī)執(zhí)行命令互不影響，從而使命令得到及時(shí)執(zhí)行3。 圖4-1主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖4.1.2從機(jī)結(jié)構(gòu)框圖圖4-2從機(jī)結(jié)構(gòu)框圖4.1.3主機(jī)原理圖圖4-

23、3主從機(jī)連接圖圖4-4上端連接圖圖4-5主機(jī)原理圖4.2硬件結(jié)構(gòu)分析（1）89c51作為cpu 89c51的特性: 4k字節(jié)可編程flash存儲(chǔ)器 全靜態(tài)工作：0hz-24khz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 128*8位內(nèi)部ram 32條可編程i/o線 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳(引腳)說(shuō)明如圖4-7： vcc：供電電壓。 圖4-7 89c51引腳圖 gnd：接地。 rst： 復(fù)位輸入。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入。xtal2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。ale/prog：當(dāng)訪問(wèn)外部存

24、儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。ale：端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。 ea/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。 p0口：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)

25、據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須被拉高。 p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用

26、于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故4。 p3口也可作為一些特殊功能口，如下表所示： p3.0 rxd（串行輸入口） p3.1 txd（串行輸出口） p3.2 /int

27、0（外部中斷0） p3.3 /int1（外部中斷1） p3.4 t0（記時(shí)器0外部輸入） p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入） p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）（2）82c55作為i/o擴(kuò)展8255引腳功能:8255共有40個(gè)引腳,采用雙列直插式封裝,各引腳功能如圖4-8: d0-d7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線,與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線連接,用來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息。 cs：片選信號(hào)線，低電平有效，表示芯片被選中。 rd：讀出信號(hào)線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的讀出。wr：寫(xiě)入信號(hào)線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。vcc：+5v電源。pa0-pa7：a口輸入/輸出線。pb0-pb

28、7：b口輸入/輸出線。pc0-pc7：c口輸入/輸出線。reset：復(fù)位信號(hào)線。a1、a0：地址線，用來(lái)選擇8255內(nèi)部端口。gnd：地線。 圖4-8 82c55引腳圖8255內(nèi)部包括三個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入/輸出端口，兩個(gè)工作方式控制電路，一個(gè)讀/寫(xiě)控制邏輯電路和8位總線緩沖器。各部分功能概括如下：端口a、b、c：a口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。b口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。c口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器（輸入不鎖存）。通常a口、b口作為數(shù)據(jù)輸入/輸出端口。c口作為控制/狀態(tài)信息端口，它在“方式控

29、制字”的控制下可分為兩個(gè)4位端口，每個(gè)端口有一個(gè)4位鎖存器，分別與a口、b口配合使用，作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信息輸入端口。工作方式控制電路：工作方式控制電路有兩個(gè)，一個(gè)是a組控制電路，另一個(gè)是b組控制電路。這兩組控制電路具有一個(gè)控制命令寄存器，用來(lái)接受中央處理器發(fā)來(lái)的控制字，以決定兩組端口的工作方式，也可根據(jù)控制字的要求對(duì)c口按位清“0”或者按位置“1”。a組控制電路用來(lái)控制a口和c口的上半部分（pc7-pc4）。b組控制電路用來(lái)控制b口和c口的下半部分（pc3-pc0）?？偩€數(shù)據(jù)緩沖器：總線數(shù)據(jù)緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向8位緩沖器，作為8255與系統(tǒng)總線之間的接口，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)、指令、控制命令以及

30、外部狀態(tài)信息。讀/寫(xiě)控制邏輯電路讀/寫(xiě)控制邏輯電路接受cpu發(fā)來(lái)的控制信號(hào)rd、wr、reset、地址信號(hào)a1-a0等，然后根據(jù)控制信號(hào)的要求，將端口數(shù)據(jù)讀出，發(fā)往cpu，或者將cpu送來(lái)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入端口5。 （3）ds12c887時(shí)鐘芯片 ds12c887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來(lái)直接代替ibm pc上的時(shí)鐘日歷芯片ds12887，同時(shí)，它的管腳也和mc146818b、ds12887相兼容。 由于ds12c887能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決子“千年”問(wèn)題； ds12c887中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠

31、保持10年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種模式。在12小時(shí)制模式中，用am和pm區(qū)分上午和下午；時(shí)間的表示方法也有兩種，一種用二進(jìn)制數(shù)表示，一種是用bcd碼表示；ds12c887中帶有128字節(jié) ram，其中有11字節(jié)ram用來(lái)存儲(chǔ)時(shí)間信息，4字節(jié)ram用來(lái)存儲(chǔ)ds12c887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用ram使用戶使用；此外用戶還可對(duì)ds12c887進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對(duì)其內(nèi)部的三路中斷通過(guò)軟件進(jìn)行屏蔽。 引腳功能如圖4-9。各管腳的功能說(shuō)明如下： gnd、 vcc：直流電源，當(dāng)vcc輸入為+5v時(shí)，用戶可以訪問(wèn)ds12c887內(nèi)ram中的數(shù)

32、據(jù)，并可對(duì)其進(jìn)行讀、寫(xiě)操作；當(dāng)vcc的輸入小于+4.25v時(shí)，禁止用戶對(duì)內(nèi)部ram進(jìn)行讀、寫(xiě)操作，此時(shí)用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時(shí)間信息。當(dāng)vcc的輸入小于+3v時(shí)， ds12c887會(huì)自動(dòng)將電源發(fā)換到內(nèi)部自帶的鋰電池上，以保證內(nèi)部的電路能夠正常工作。mot：模式選擇腳，ds12c887有兩種工作模式，即motorola模式和intel模式，當(dāng)mot接vcc時(shí)，選用的工作模式是motorola模式，當(dāng)mot接gnd時(shí)，選用的是intel模式。本文主要討論intel模式。 sqw：方波輸出腳，當(dāng)供電電壓vcc大于4.25v時(shí)，sqw腳可進(jìn)行方波輸出，此時(shí)用戶可以通過(guò)對(duì)控制寄存器編程來(lái)得到13種方波

33、信號(hào)的輸出。 ad0ad7：復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線，該總線采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，在總線周期的前半部分，出現(xiàn)在ad0ad7上的是地址信息，可用以選通ds12c887內(nèi)的ram，總線周期的后半部分出現(xiàn)在ad0ad7上的數(shù)據(jù)信息。 as：地址選通輸入腳，在進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，as的上升沿將ad0ad7上出現(xiàn)的地址信息鎖存到ds12c887上，而下一個(gè)下降沿清除ad0ad7上的地址信息，不論是否有效，ds12c887都將執(zhí)行該操作。 ds/rd：數(shù)據(jù)選擇或讀輸入腳，該引腳有兩種工作模式，當(dāng)mot接vcc時(shí)，選用motorola工作模式，在這種工作模式中，每個(gè)總線周期的后一部分的ds為高電平，被稱為數(shù)據(jù)選通。在讀操作

34、中，ds的上升沿使ds12c887將內(nèi)部數(shù)據(jù)送往總線ad0ad7上，以供外部讀取。在寫(xiě)操作中，ds的下降沿將使總線 ad0ad7上的數(shù)據(jù)鎖存在ds12c887中；當(dāng)mot接gnd時(shí)，選用intel工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即read enable。 r/w：讀/寫(xiě)輸入端，該管腳也有2種工作模式，當(dāng)mot接vcc時(shí)，r/w工作在motorola模式。此時(shí)，該引腳的作用是區(qū)分進(jìn)行的是讀操作還是寫(xiě)操作，當(dāng)r/w為高電平時(shí)為讀操作，r/w為低電平時(shí)為寫(xiě)操作；當(dāng)mot接gnd時(shí)，該腳工作在intle模式，此時(shí)該作為寫(xiě)允許輸入，即write enable。 cs：片選輸入，低電平有效。

35、irq：中斷請(qǐng)求輸入，低電平有效，該腳有效對(duì)ds12c887內(nèi)的時(shí)鐘、日歷和ram中的內(nèi)容沒(méi)有任何影響，僅對(duì)內(nèi)部的控制寄存器有影響，在典型的應(yīng)用中，reset可以直接接vcc，這樣可以保證ds12c887在掉電時(shí)，其內(nèi)部控制寄存器不受影響。 在ds12c887內(nèi)有11字節(jié)ram用來(lái)存儲(chǔ)時(shí)間信息，4字節(jié)用來(lái)存儲(chǔ)控制信息。并且提供鬧鐘功能：0xc00xff為特殊的數(shù)。如果小時(shí)鬧鐘為0xc00xff，表示每小時(shí)中斷一次；如果小時(shí)鬧鐘和分鐘鬧鐘都是0xc00xff，表示每分鐘中斷一次；如果小時(shí)鬧鐘、分鐘鬧鐘和秒鬧鐘都是，表示每秒中斷一次。由表4-1可以看出：ds12c887內(nèi)部有控制寄存器的a-b等4

36、個(gè)控制寄存器，用戶都可以在任何時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行訪問(wèn)以對(duì)ds12c887進(jìn)行控制操作6。 圖4-9 ds12887引腳圖表4-1內(nèi)部控制寄存器 （4）ds1265非易性sram ds1265 8m非易失sram為8,388,608位、全靜態(tài)非易失sram，按照8位、1,048,576字排列。每個(gè)nv sram均自帶鋰電池及控制電路，控制電路連續(xù)監(jiān)視vcc是否超出容差范圍，一旦超出容差范圍，鋰電池便自動(dòng)切換至供電狀態(tài)、寫(xiě)保護(hù)將無(wú)條件使能、防止數(shù)據(jù)被破壞。該器件沒(méi)有寫(xiě)次數(shù)限制，可直接與微處理器接口、不需要額外的支持電路7。引腳如圖4-10：ce ： 片選端we ： 寫(xiě)控制端oe ： 輸出使能vcc ：

37、電源 (+5v)gnd： 地nc ： 沒(méi)有連接 a0 - a19 ： 地址輸入 圖4-10 ds1265引腳圖dq0 - dq7 ：數(shù)據(jù)輸入/輸出（5）x5045看門狗 x5045有上電復(fù)位、低電壓復(fù)位控制、可編程看門狗定時(shí)器、4kbit 3-wire接口非易失性eeprom、僅有8個(gè)引腳的封裝。上電復(fù)位(por) 當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，x5045的上電復(fù)位電路使得reser引腳保持250ms 激活狀態(tài)。這防止了微控制器在電源穩(wěn)定之前的誤操作，提高了系統(tǒng)啟動(dòng)的可靠性。低電壓復(fù)位(lvr) 工作過(guò)程中，低電壓復(fù)位電路可以檢測(cè)到供電電壓。如果電壓低于某一特定值， x5045激活reset引腳，停止了微控制

38、器的工作，防止意想不到的操作。如果微控制器工作電壓太低，微處理器或外設(shè)就會(huì)失效，導(dǎo)致系統(tǒng)“鎖死”或數(shù)據(jù)丟失。看門狗定時(shí)器上電復(fù)位(por)和低電壓復(fù)位(lvr)電路反之系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，看門狗定時(shí)器幫助系統(tǒng)從問(wèn)題中恢復(fù)出來(lái)。計(jì)數(shù)時(shí)間到，看門狗復(fù)位系統(tǒng)。作為軟件循環(huán)的一部分，定時(shí)器計(jì)時(shí)完成前，微處理器復(fù)位看門狗定時(shí)器。如果有軟件問(wèn)題，如死循環(huán)或等待外部器件，看門狗定時(shí)到，就會(huì)復(fù)位微控制器。上電復(fù)位：當(dāng)期間通電并超過(guò)時(shí) x5045內(nèi)部的復(fù)位電路將會(huì)提供一個(gè)約為200ms的復(fù)位脈沖讓微處理器能夠正常復(fù)位。降壓檢測(cè)：工作過(guò)程中 x5045 檢測(cè)vcc 端的電壓下降，并且在vcc 電壓跌落到 一下時(shí)會(huì)產(chǎn)生一

39、個(gè)復(fù)位脈沖，這個(gè)復(fù)位脈沖一直有效直到vcc 降到1v 一下。如果vcc 在降落到后上升則在vcc超過(guò)后延時(shí)約200ms復(fù)位信號(hào)消失使得微處理器可以繼續(xù)工作8。引腳介紹x5045的管腳排列如圖4-11所示，它共有8個(gè)引腳，各引腳的功能如下：cs ： 電路選擇端，低電平有效；so ： 串行數(shù)據(jù)輸出端；si ： 串行數(shù)據(jù)輸入端； sck： 串行時(shí)鐘輸入端； wp ： 寫(xiě)保護(hù)輸入端，低電平有效； reset ：復(fù)位輸出端； 圖4-11 x5045引腳圖vcc ： 電源端； vss ： 接地端。 重新設(shè)置vcc 門限 ：x5045/45出廠時(shí)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)vcc 門限電壓為vtrip，但在應(yīng)用時(shí)，如果標(biāo)準(zhǔn)值

40、不恰當(dāng)，用戶可以重新調(diào)整。 spi串行存儲(chǔ)器：器件存儲(chǔ)器部分是帶塊鎖保護(hù)的cmos串行eeprom 陣列，陣列的內(nèi)部組織是x8 位。x5045可提供最少為1000,000次擦寫(xiě)和100年的數(shù)據(jù)保存期，并具有串行外圍接口（spi）和軟件協(xié)議的特點(diǎn)，允許工作在簡(jiǎn)單的四總線上。 x5045主要是通過(guò)一個(gè)8 位的指令寄存器來(lái)控制器件的工作，其指令代碼通過(guò)si輸入端（msb在前）寫(xiě)入寄存器。表4-2所列為x5045的指令格式及其操作。時(shí)鐘和數(shù)據(jù)時(shí)序：當(dāng)cs變低以后，si線上的輸入數(shù)據(jù)在sck 的第一個(gè)上升沿時(shí)被鎖存。而so 線上的數(shù)據(jù)則由sck的下降沿輸出。用戶可以停止時(shí)鐘，然后再啟動(dòng)它, 以便在它停止

41、的地方恢復(fù)操作。在整個(gè)工作期間，cs必須為低。 表4-2指令格式及其操作狀態(tài)寄存器如表4-3：包含四個(gè)非易失性狀態(tài)位和兩個(gè)易失性狀態(tài)位?？刂莆挥糜谠O(shè)置看門狗定時(shí)器的操作和存儲(chǔ)器的塊鎖保護(hù)。狀態(tài)寄存器的格式如下（缺省值為00h) ： 表4-3狀態(tài)寄存器 其中： wip (write-in-progress) 位是易失性只讀位，用于指明器件是否忙于內(nèi)部非易失性寫(xiě)操作。wip 位可用rdsr指令讀出。當(dāng)該位為“1”時(shí)，表示非易失性寫(xiě)操作正在進(jìn)行；為“0”時(shí)，表示沒(méi)有進(jìn)行寫(xiě)操作。 wel（write enable latch）位用于指出“寫(xiě)使能”鎖存的狀態(tài)。wel=1時(shí)，表示鎖存被設(shè)置；wel=0 表

42、示鎖存已復(fù)位。wel 位是易失性只讀位。可以用wren指令設(shè)置wel 位；用wrdi指令復(fù)位wel位。 用blo，bl1（block lock）位可設(shè)置塊鎖存保護(hù)的范圍。任何被塊鎖保護(hù)的存儲(chǔ)器都只能讀出不能寫(xiě)入。這兩個(gè)非易失性位可用wrsr指令來(lái)編程，并允許用戶保護(hù)eeprom 陣列的1/4 、1/2、全部或0。參見(jiàn)表4-4 表4-4塊鎖存保護(hù)的范圍 wd0、wd1（ watchdog timer）位用于選擇看門狗的超時(shí)周期。見(jiàn)表4-5。 表4-5看門狗的超時(shí)周期選擇當(dāng)用cs 選中器件后，送8 位rdsr指令，并由clk 信號(hào)觸發(fā)從so 線上讀出。而在寫(xiě)狀態(tài)寄存器時(shí)，應(yīng)先將cs 拉低，然后送w

43、ren指令，再拉高cs。然后再次拉低cs，最后送入wren指令及對(duì)應(yīng)于狀態(tài)寄存器內(nèi)容的8 位數(shù)據(jù)即可。該操作由cs 變高結(jié)束。 wel位及wp引腳的狀態(tài)對(duì)器件內(nèi)存儲(chǔ)器及狀態(tài)寄存器各部分保護(hù)的影響表4-6所列9。 表4-6對(duì)狀態(tài)寄存器各部分保護(hù)的影響 （6）max202 max202是為rs-232 和v.28 所設(shè)計(jì)的通訊接口引腳如表4-7。 片內(nèi)的電荷汲送電壓轉(zhuǎn)換器可以將+5v 的輸入轉(zhuǎn)換為 所需的15v rs-232 輸出電平。因而尤其適用于無(wú)法用 到12v 電源的場(chǎng)合。max202 驅(qū)動(dòng)和接收器在 20kbit/s 數(shù)據(jù)傳輸率下適用于所有eia/tia-232e 及ccitt v.28

44、規(guī)范。當(dāng)加上與之匹配的eia/tia-232e 規(guī)格接口時(shí)，驅(qū)動(dòng) 120kbit/s 的傳輸率下保持5v 的eia/tia-232e 輸出電平10。 表4-7 引腳功能max202 芯片內(nèi)置：兩個(gè)ttl 到rs232 和兩個(gè)rs232 到ttl 驅(qū)動(dòng)電路, 即具有兩個(gè)發(fā)送器和兩個(gè)接收器, 只需外置4 個(gè)0.11f 電容以供內(nèi)部電路產(chǎn)生rs232 電壓。max232 的發(fā)送器的發(fā)送輸入為t1in/ t2in , 發(fā)送輸出為t1out/ t2out; 接收器的接收輸入為r1in/ r2in , 接收輸出為r1out/r2out。rs232 接口也普遍使用9 芯插頭座, 在許多場(chǎng)合下僅將發(fā)送端txd

45、 數(shù)據(jù)和接收端rxd 交叉連接, 加上信gnd 共使用三根線, 單片機(jī)8751 與rs232 接口的串行通信電路如圖4-12 所示, 圖中只給出了一路ttl電平接口到rs232 電平接口的串行通信電路設(shè)計(jì)。 圖4-12串行通信電路圖（7）rs-485標(biāo)準(zhǔn)串行電氣接口本協(xié)議采用rs-485標(biāo)準(zhǔn)串行電氣接口,使用點(diǎn)連接成為可能.rs-485接口的一般性能應(yīng)符合下列要求.引腳如圖4-133.1驅(qū)動(dòng)與接收端、耐靜電(esd)15kv(人體模式)。 3.2 共模輸入電壓：-7v+12v。3.3差模輸入電壓：大于0.2v3.4三態(tài)方式輸出3.5驅(qū)動(dòng)輸出電壓：在負(fù)載阻抗54歐姆時(shí)，最大5v，最小1.5v3.

46、6半雙工通信方式。3.7驅(qū)動(dòng)能力不小于32個(gè)同類接口。 3.8在傳輸速率不大于100kbps條件下，有效傳輸不小于1200m3.9總線是無(wú)源的，由費(fèi)率裝置或數(shù)據(jù)終端、提供隔離電源。 圖4-13 max485引腳圖max3082 是rs485 使用的一種接口芯片, max3082 的發(fā)送/ 接收轉(zhuǎn)換器是由使能端和de 控制。當(dāng)re 和de 都為0 時(shí), max3082處于接收狀態(tài);re 和de 都為1 時(shí), max3082 處于發(fā)送狀態(tài)。在上電復(fù)位時(shí), 由于硬件電路穩(wěn)定需要一定的時(shí)間, 并且單片機(jī)各端口復(fù)位后處于高電平狀態(tài), 這樣就會(huì)使總線上各個(gè)分機(jī)處于發(fā)送狀態(tài), 加上上電時(shí)各電路的不穩(wěn)定, 可

47、能向總線發(fā)送信息。因此, 如果用單片機(jī)的一根口線p1.1連接到發(fā)送和接收控制信號(hào)re 和de 端, 應(yīng)將口線反向后接入max3082 的控制端, 使上電時(shí)max485 處于接收狀態(tài)。max485 的發(fā)送器的發(fā)送輸入為di , 接收器的接收輸出為ro , 單片機(jī)8955 與rs485 接口的串行通信電路如圖4-14所示。rs485 總線中的發(fā)送和接收信號(hào)共用一對(duì)總線a/ b , 在總線末端接一個(gè)匹配電阻, 當(dāng)總線上沒(méi)有信號(hào)傳輸時(shí), 總線處于懸浮狀態(tài), 容易受干擾信號(hào)的影響, 將總線上差分信號(hào)的正端a 和負(fù)端b 間接一個(gè)12k的匹配電阻, 吸收總線上的反射信號(hào), 保證正常傳輸信號(hào)干凈、無(wú)毛刺。即使

48、有干擾信號(hào), 卻很難產(chǎn)生串行通信的起始信號(hào)0 , 從而增加了總線抗干擾的能力11。圖4-14串行通信電路圖（8）8251串口擴(kuò)展芯片下面簡(jiǎn)單介紹一下8251各引腳的主要功能：d0d7：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線；rd： 讀信號(hào)，低電平有效；wr： 寫(xiě)信號(hào)，低電平有效；cs： 片選，低電平有效；reset： 芯片復(fù)位線，高電平有效。當(dāng)該線上加高電平（寬度為時(shí)鐘的6倍）時(shí)，芯片復(fù)位而處于空閑態(tài)，等待命令；c/d：地址線。若此引腳加高電平，則cpu訪問(wèn)8251a命令寄存器或狀態(tài)寄存器，若加低電平，則訪問(wèn)數(shù)據(jù)寄存器；txrdy（transmitter ready）：發(fā)送器準(zhǔn)備好，高電平有效。在用查詢方式時(shí)，此信號(hào)

49、作為一狀態(tài)位，cpu可從狀態(tài)寄存器的d0位檢測(cè)這個(gè)信號(hào)：在中斷方式時(shí)，可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)；txe（transmitter empty）：發(fā)送器空，高電平有效；syndet（synchronous detection）/bd（break detection）：雙功能引腳。這個(gè)引腳在同步方式時(shí)，作同步字符檢出信號(hào)，為雙向線。在異步方式時(shí)，作間斷信號(hào)檢出bd，是輸出。當(dāng)檢測(cè)到間斷碼時(shí)，輸出高電平；txc（transmitter clock）：接收器時(shí)鐘，由外部（波特率時(shí)鐘發(fā)生器）提供。由它控制8251發(fā)送數(shù)據(jù)速率； rxc（receiver clock）：接收器時(shí)鐘，由外部（波特率時(shí)鐘發(fā)生器）提供。由它控制8251接收數(shù)據(jù)速率。實(shí)際應(yīng)用中，與發(fā)送器時(shí)鐘相接。clk：時(shí)鐘，由外部時(shí)鐘源提供。為芯片內(nèi)部電路提供定時(shí)，并非接收或發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)鐘；8251是用于串行數(shù)據(jù)通信的usart(通信同步/異步收發(fā)器)，它可以從單片機(jī)接收并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)發(fā)送出去，也可以從外部接收串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)。并且8251僅占用2個(gè)外部數(shù)據(jù)空間地址單元，對(duì)它的讀、寫(xiě)訪問(wèn)如同訪問(wèn)外部ram一