基于的多路温度测控系统微机原理专业课程设计.doc

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1、基于8086微解决器温度测控系统设计摘要本文简介了一种基于8086微解决器温度测控系统，采用温度传感器AD590采集温度数据，用CPU控制温度值稳定在预设温度。当温度低于预设温度值时系统启动电加热器，当这个温度高于预设温度值时断开电加热器。 第一章 设计重要工作思路方案一：设计一种可控制温度加热系统，实现温度上升或下降。其中，温度传感和放大某些通过AD590温度传感器集成芯片和运算放大器来实现温度上升或下降，通过给加热系统通断电来实现。当需要加热时，8255PC6输出高电平；当需要降温时，8255PC6输出低电平，关闭加热系统，让加热器自然冷却而起到降温效果。加热或降温控制信号通过8255PA

2、0读取拨动开关状态来实现。系统流程图如图1-1所示：读开关状态开始N降温8255 PC6口=0PA0=1显示提示信息 Y采集A/D值求其平均值升温8255 PC6口=1 返回转换为BCD码并显示字符读开关状态Y有键按下否N返回DOC图 1-1分析和讨论：该方案达到了温度上升或下降控制，但温度上升到多少或下降到多少都得由人来控制，为了让微机来自动控制，引入了方案二。 方案二： 设计一种温度控制办法将温度控制在某一设定值。 其硬件与方案一差不多，只是它加热控制信号是直接通过软件来控制，而不是通过PA0拨动开关来实现。在该实验运用PC机键盘输入设定温度值。当系统采集温度值低于设定值时，开通加热系统，

3、反之，当温度高于设定值时，关闭加热系统。依然运用8255PC6口控制加热系统。其流程图如图1-2所示：开始显示提示信息设立温度设立温度不不大于实际温度N停止加热Y加热显示温度有键按下？N Y返回DOC图 1-2分析和讨论：该系统实现了将温度控制到一设定值，并保持稳定，但温度值只能设定一次。当在控制过程中，如果有时想将温度再调高点就办不到了，为此引入了第三方案。方案三：设计一种温度控制办法将温度控制到某一设定值，并保持稳定。同步还可以依照实际需要重新设立温度并进行重新控制调节，使温度达到一新设定值，并保持稳定。这里重新设立和控制可以进行无限多次，固然这个设立值得在某一最大值范畴之内，这里把最大值

4、设为76。当设立温度不不大于76时，系统就会报错并退出系统。其流程图见第五章图 5-1。通过对以上三方案得分析、比较，我觉得方案三比较完善些，于是我采用方案三作为本场次设计总体方案。第二章 温度控制系统总体概况1.1 温度控制系统总体构造 温度信息由温度传感器测量并转换成微安级电流信号，通过运算放大电路将温度传感器输出小信号进行跟随放大，输入到A/D转换器（ADC0809）转换成数字信号输入主机。数据通过标度转换后，一方面通过数码管将温度显示出来；另一方面，将该温度值与设定温度值进行比较，调节电加热炉开通状况，从而控制温度。在断开电加热器，温度依然异常，报警器发出声音报警，提示采用相应调节办法

5、。其温度控制系统原理框图如图1-1所示。电压跟随器运算放大电路温度传感器AD转换器微处理器加热控制电路报警译码显示图 1-1 系统原理框图1.2 系统硬件选取和设计1、系统扩展接口选取 本次设计采用是8086微解决器，选取8255A可编程并行接口作为系统扩展接口，8255A通用性强，适应灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。2、温度传感器与AD转换器选取本系统选用温度传感器AD590构成测温系统。AD590是一种电压输入、电流输出型集成温度传感器，测温范畴为-55150，非线性误差在0。30，其输出电流与温度成正比，温度没升高1K（K为开尔文温度），输出电流就增长1uA。其输出电流I=(273

6、+T)uA。本设计中串联电阻阻值选用2K，因此输出电压V+=(2730 + 10T)MV.此外，为满足系统输入模仿量进行解决功能，对其再扩展一片ADC0809，以进行模仿数字量转化。3、显示接口芯片为满足本次设计温度显示需要，咱们选取了8279芯片，INTEL8279芯片是一种通用可编程键盘、显示接口器件，单个芯片就能完毕键盘键入和LED显示控制两种功能。备注：系统硬件接线应尽量以插接形式连接，这样便于多用途使用和故障检查和排除。 第三章 系统重要元件功能与原理简介3.1 8086微解决器及其体系构造3.1.1 8086微解决器普通性能特点（1） 16位内部构造，16位双向数据信号线；（2）2

7、0位地址信号线，可寻址1M字节存储单元；（3）较强指令系统；（4）运用第16位地址总线来进行I/O端口寻址，可寻址64K个I/O端口；（5）中断功能强，可解决内部软件中断和外部中断，中断源可达256个；（6）单一5V电源，单相时钟5MHz。此外，Intel公司同期推出Intel8088微解决器一种准16位微解决器，其内部寄存器，内部操作等均按16位解决器设计，与Intel8088微解决器基本上相似，不同是其对外数据线只有8位，目是为了以便地与8位I/O接口芯片相兼容。3.1.2 8086CPU编程构造编程构造：是指从程序员和使用者角度看到构造，亦可称为功能构造。从功能上来看，8086CPU可分

8、为两某些，即总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）和执行部件EU（Execution Unit）。8086CPU内部功能构造如图31所示:图3-1 8086/8088CPU内部功能构造图1、执行部件（EU）功能：负责指令执行。构成：涉及ALU(算术逻辑单元)、通用寄存器组和标志寄存器等，重要进行8位及16位各种运算。2、总线接口部件（BIU）功能：负责与存储器及I/O接口之间数据传送操作。详细来看，完毕取指令送指令队列，配合执行部件动作，从内存单元或I/O端口取操作数，或者将操作成果送内存单元或者I/O端口。构成：它由段寄存器（DS、CS、ES、SS）、16位指令指针寄存器

9、IP（指向下一条要取出指令代码）、20位地址加法器（用来产生20位地址）和6字节（8088为4字节）指令队列缓冲器构成。3、8086 BIU特点8086指令队列分别为6/4个字节，在执行指令同步，可从内存中取出后续指令代码，放在指令队列中，可以提高CPU工作效率。地址加法器用来产生20位物理地址。8086可用20位地址寻址1M字节内存空间，而CPU内部寄存器都是16 位，因而需要由一种附加机构来计算出20位物理地址，这个机构就是20位地址加法器。例如：CS0FE00H，IP0400H，则表达要取指令代码物理地址为0FE400H。4、BIU与EU动作协调原则总线接口部件（BIU）和执行部件（EU

10、）按如下流水线技术原则协调工作，共同完毕所规定信息解决任务：每当8086指令队列中有两个空字节，或BIU就会自动把指令取到指令队列中。其取指顺序是按指令在程序中浮现先后顺序。每当EU准备执行一条指令时，它会从BIU部件指令队列前部取出指令代码，然后用几种时钟周期去执行指令。在执行指令过程中，如果必要访问存储器或者I/O端口，那么EU就会祈求BIU，进入总线周期，完毕访问内存或者I/O端口操作；如果此时BIU正好处在空闲状态，会及时响应EU总线祈求。如BIU正将某个指令字节取到指令队列中，则BIU将一方面完毕这个取指令总线周期，然后再去响应EU发出访问总线祈求。当指令队列已满，且EU又没有总线访

11、问祈求时，BIU便进入空闲状态。在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于待执行指令顺序发生了变化，则指令队列中已经装入字节被自动消除，BIU会接着往指令队列装入转向另一程序段中指令代码。从上述BIU与EU动作管理原则中，不难看出，它们两者工作是不同步，正是这种既互相独立又互相配合关系，使得8086可以在执行指令同步，进行取指令代码操作，也就是说BIU与EU是一种并行工作方式，变化了以往计算机取指令译码执行指令串行工作方式，大大提高了工作效率，这正是8086获得成功因素之一。5、8086 CPU内部寄存器8086 内部寄存器可以分为通用寄存器和专用寄存器两大类，专用寄存器涉及指针寄存器、变址寄

12、存器等。（1）通用寄存器 8086 有4个16位通用寄存器（AX、BX、CX、DX），可以存储16位操作数，也可分为8个8位寄存器（AL、AH；BL、BH；CL、CH；DL、DH）来使用。其中AX称为累加器，BX称为基址寄存器，CX称为计数寄存器，DX称为数据寄存器，这些寄存器在详细使用上有一定差别，如表21所示。（2）指针寄存器 系统中有两个16位指针寄存器SP和BP，其中SP是堆栈指针寄存器，由它和堆栈段寄存器SS一起来拟定堆栈在内存中位置； BP是基数指针寄存器，通惯用于存储基地址。（3）变址寄存器 系统中有两个16位变址寄存器SI和DI，其中SI是源变址寄存器，DI是目变址寄存器，都用

13、于指令变址寻址方式。(4) 控制寄存器 IP标志寄存器是系统中两个16位控制寄存器，其中IP是指令指针寄存器，用来控制CPU指令执行顺序，它和代码段寄存器CS一起可以拟定当前所要取指令内存地址。顺序执行程序时，CPU每取一种指令字节，IP自动加1，指向下一种要读取字节；当IP单独变化时，会发生段内程序转移；当CS和IP同步变化时，会产生段间程序转移。标志寄存器内容被称为解决器状态字PSW，用来存储8086 CPU在工作过程中状态（5）段寄存器 系统中共有4个16位段寄存器，即代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES。这些段寄存器内容与有效地址偏移量一起，可拟定内存

14、物理地址。普通CS划定并控制程序区，DS和ES控制数据区，SS控制堆栈区。(6) 解决器状态字PSW 8086 内部标志寄存器内容，又称为解决器状态字PSW。其中共有9个标志位，可提成两类：一类为状态标志，一类为控制标志。其中状态标志表达前一步操作（如加、减等）执行后来，ALU所处状态，后续操作可以依照这些状态标志进行判断，实现转移；控制标志则可以通过指令人为设立，用以对某一种特定功能起控制作用（如中断屏蔽等），反映了人们对微机系统工作方式可控制性。PSW中各标志位安排如图32所示:图32 标志寄存器这些标志位含义如下：状态标志：6个A、CF进位标志位，做加法时最高位浮现进位或做减法时最高位浮

15、现借位，该位置1，反之为0。B、PF奇偶标志位，当运算成果低8位中l个数为偶数时，则该位置1，反之为0。C、AF半进位标志位，做字节加法时，当低四位有向高四位进位，或在做减法时，低四位有向高四位借位时，该标志位就置1。通惯用于对BCD算术运算成果调节。（例：1101 1000+1010 1110=1 1000 0110其中AF1，CF1）D、 ZF零标志位，运算成果为0时，该标志位置1，否则清0。E、SF符号标志位，当运算成果最高位为1，该标志位置1，否则清0。即与运算成果最高位相似。F、OF溢出标志位，当OF=1，表达带符号数在进行算术运算时产生了算术溢出；OF=0则无溢出。3.1.3 存储

16、器组织1、存储容量8086有20根地址总线，因而，它可以直接寻址存储器单元数为220=1Mbyte2、物理地址8086可直接寻址1Mbyte存储空间，其地址区域为00000HFFFFFH，与存储单元一一相应20位地址，咱们称之为存储单元物理地址。3、存储器分段及段地址由于CPU内部寄存器都是16位，为了可以提供20位物理地址，系统中采用了存储器分段办法。规定存储器一种段为64KB，由段寄存器来拟定存储单元段地址，由指令提供该单元相对于相应段起始地址16位偏移量。这样，系统整个存储空间可分为16个互不重叠逻辑段，如图3-3所示。存储器每个段容量为64KB，并容许在整个存储空间内浮动，即段与段之间

17、可以某些重叠、完全重叠、持续排列，非常灵活，如图3-4所示。 图3-3 存储空间段构造 图3-4 分段逻辑构造4、偏移地址偏移地址是某存储单元相对其所在段起始位置偏移字节数，或简称偏移量。它是一种16位地址，依照指令不同，它可以来自于CPU中不同16位寄存器（IP、SP、BP、SI、DI、BX等）。5、物理地址形成物理地址是由段地址与偏移地址共同决定，段地址来自于段寄存器（CS、DS、ES、SS），是十六位地址，由段地址及偏移地址计算物理地址表达式如下：物理地址=段地址16+偏移地址例如：系统启动后，指令物理地址由CS内容与IP内容共同决定，由于系统启动CS=0FFFFH，IP=0000H，因

18、此初始指令物理地址为0FFFF0H，咱们可以在0FFFF0H单元开始几种单元中，固化一条无条件转移指令代码，即转移到系统初始化程序某些。6、存储器分段组织带来存储器管理新特点一方面，在程序代码量、数据量不是太大状况下，可使它们处在同一段内，虽然它们在64Kbyte范畴内，这样可以减少指令长度，提高指令运营速度；另一方面，内存分段为程序浮动分派创造了条件；第三，物理地址与形式地址并不是一一相应，举例：6832H：1280H，物理地址为695A0H。第四，各个分段之间可以重叠。3.1.4 8086 CPU引脚信号和功能8086CPU芯片是双列直插式集成电路芯片，均有40个引脚，其中32个引脚在两种

19、工作模式下名称和功能是相似，尚有8个引脚在不同工作模式下，具备不同名称和功能。下面，咱们分别来简介这些引脚输入/输出信号及其功能。VCC、GND：电源、接地引脚(3)，8088/8086CPU采用单一+5V电源，但有两个接地引脚。AD15AD0（Address Data Bus）:地址/数据复用信号输入/输出引脚(16)，分时输出 低16位地址信号及进行数据信号输入/输出。A19/s6A15/s3（Address Status Bus）:地址/状态复用信号输出引脚(4)，分时输出地址高4位及状态信息，其中s6为0用以批示8086/8088CPU当前与总线连通；s5为1表白8086/8088CP

20、U可以响应可屏蔽中断；s4、s3共有四个组态，用以指明当前使用段寄存器，00ES，01SS，10CS，11DS。（4）NMI(Non-Maskable Interrupt)、INTR（Interrupt Request）:中断祈求信号输入引脚(2)，引入中断源向CPU提出中断祈求信号，高电平有效，前者为非屏蔽中断祈求，后者为可屏蔽中断祈求信号。（5） （Read）:读控制输出信号引脚(1)，低电平有效，用以指明要执行一种对内存单元或I/O端口读操作，详细是读内存单元，还是读I/O端口，取决于控制信号。（6） CLK/(Clock）：时钟信号输入引脚(1)，时钟信号方波信号，占空比约为33%，即

21、1/3周期为高电平，2/3周期为底电平，8088/8088时钟频率（又称为主频）为4。77MHz，即从该引脚输入时钟信号频率为4。77MHz。（7）Reset(Reset):复位信号输入引脚(1)，高电平有效。8088/8086CPU规定复位信号至少维持4个时钟周期才干起到复位效果，复位信号输入之后，CPU结束当前操作，并对解决器标志寄存器、IP、DS、SS、ES寄存器及指令队列进行清零操作，而将CS设立为0FFFFH。（8） READY（Ready）:“准备好”状态信号输入引脚（1），高电平有效，“Ready”输入引脚接受来自于内存单元或I/O端口向CPU发来“准备好”状态信号，表白内存单元

22、或I/O端口已经准备好进行读写操作。该信号是协调CPU与内存单元或I/O端口之间进行信息传送联系信号。（9） (Test):测试信号输入引脚(1)，低电平有效，TEST信号与WAIT指令结合起来使用，CPU执行WAIT指令后，处在等待状态，当TEST引脚输入低电平时，系统脱离等待状态，继续执行被暂停执行指令。（10）MN/MX（Minimum/Maximum Model Control）：最小/最大模式设立信号输入引脚(1)，该输入引脚电平高、低决定了CPU工作在最小模式还是最大模式，当该引脚接+5V时，CPU工作于最小模式下，当该引脚接地时，CPU工作于最大模式下。（11）/S7（Bus H

23、igh Enable/Status）:高8位数据容许/状态复用信号输出引脚(1)，输出。分时输出有效信号，表达高8为数据线D15D8上数据有效和S7 状态信号，但S7未定义任何实际意义。4.2 8255A并行IO接口 一种并行输入/输出LSI芯片，多功能I/O器件，可作为CPU总线与外围接口。具备24个可编程设立I/O口，虽然3组8位I/O口为PA口，PB口和PC口。它们又可分为两组12位I/O口，A组涉及A口及C口(高4位，PC4PC7)，B组涉及B口及C口(低4位，PC0PC3)。A组可设立为基本I/O口，闪控(STROBE)I/O闪控式，双向I/O3种模式；B组只能设立为基本I/O或闪控

24、式I/O两种模式，而这些操作模式完全由控制寄存器控制字决定。 4.2.1 8255引脚功能RESET:复位输入线，当该输入端处在高电平时，所有内部寄存器（涉及控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。 CS:芯片选取信号线，当这个输入引脚为低电平时，即=0时，表达芯片被选中，容许8255与CPU进行通讯；=1时，8255无法与CPU做数据传播。 RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，即=0且=0时，容许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。 WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，即=0且=0时，容许CPU将数据或控制字写入8255。

25、 D0D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。 PA0PA7:端口A输入输出线，一种8位数据输出锁存器/缓冲器， 一种8位数据输入锁存器。 PB0PB7:端口B输入输出线，一种8位I/O锁存器， 一种8位输入输出缓冲器。 PC0PC7:端口C输入输出线，一种8位数据输出锁存器/缓冲器， 一种8位数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而提成2个4位端口， 每个4位端口包括一种4位锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。A0、A1:地址选取线，用来选

26、取8255PA口，PB口，PC口和控制寄存器。当A0=0，A1=0时，PA口被选取；当A0=0，A1=1时，PB口被选取；当A0=1，A1=0时，PC口被选取；当A0=1。A1=1时，控制寄存器被选取。4.1.2 并行输入/输出端口8255A芯片内包具有3个8位端口，它们是A口，B口和C口。这3个端口均可作为CPU与外设通讯时缓冲器或锁存器，当需要“状态”或“联系”信号时，C口可以提供，此时，将C口高4位为A口所用，C口低4位为B口所用。3个端口通过各自输入/输出线与外设联系。4.1.3 A组和B组控制8255A内部3个端口分为两组。A组由A口和C口高4位构成，B组由B口和C口低4位构成。A组

27、和B组分别有自己控制部件，可接受来自读/写控制电路命令和CPU送来控制字，并依照它们来定义各个端口操作方式。4.1.5 数据总线缓冲器这是一种双向三态8位数据缓冲器，它是8255A和CPU之间数据接口。CPU执行输出指令时，可将控制字或数据通过该缓冲器传送给8255A。CPU执行输入指令时，8255A可将状态信息或数据通过它传送给CPU。因而，数据总线缓冲器是CPU与8255A互换信息必经之路。4.1.6 读/写控制电路8255A读/写控制电路能接受CPU控制命令，并依照命令向片内各功能部件发出操作命令。例如当CS信号为低电平时，表达8255A芯片被选中，该片选信号则由CPU地址线通过译码产生

28、，RD,WR信号控制8255A中数据或信息传送方向。端口选取控制则由A1和A0组合状态提供，由这两个控制信号可提供4个端口地址，即A，B，C三个端口地址及一种控制端口地址。8255A可用RESET控制信号复位，当该控制信号有效时，清除8255A中所有控制寄存器内容，并将各端口置成输入方式。与CPU接口电路由数据总线缓冲器和读/写控制逻辑构成。数据总线缓冲器是一种三态、双向、8位寄存器，8条数据线D7D0与系统数据总线连接，构成CPU与8255A之间信息传送通道，CPU通过执行输出指令向8255A写入控制命令或往外设传送数据，通过执行输入指令读取外设输入数据。读/写控制逻辑电路用来接受CPU系统

29、总线读信号，写信号，片选取信号，端口选取信号A1，A0和复位信号RESET，用于控制8255A内部寄存器读/写操作和复位操作。（2）内部控制逻辑电路内部控制逻辑涉及A组控制与B组控制两某些。A组控制寄存器用来控制A口PA7PA0和C口高4位PC7PC4；B组控制寄存器用来控制B口PB7PB0和C口低4位PC3PC0。它们接受CPU发送来控制命令，对A，B，C 3个端口输入/输出方式进行控制。（3）输入/输出接口电路 8255A片内有A，B，C 3个8位并行端口，A口和B口分别有1个8位数据输出锁存/缓冲器和1个8位数据输入锁存器，C口有1个8位数据输出锁存/缓冲器和1个8位数据输入缓冲器，用于

30、存储CPU与外部设备互换数据。对于8255A3个数据端口和1个控制端口，数据端口既可以写入数据又可以读出数据，控制端口只能写入命令而不能读出，读/写控制信号（，）和端口选取信号（，A1和A0）状态组合可以实现A，B，C 3个端口和控制端口读/写操作。4.1.7 8255A工作方式及编程 8255A有3种工作方式，它们分别是： 方式0基本输入/输出方式； 方式1选通输入/输出方式； 方式2双向传送方式。其中，方式0可称为同步或无条件输入输出方式，可以不需要“联系”信号，因此A口、B口、C口均可工作在此方式。在这种方式下，C口高4位和低4位可由顾客定义为输入/输出。方式1又称异步或有条件传送(必要

31、先检查状态，然后才干传送数据)。此时，仅有A口和B口可工作在方式1，A口状态信息由C口PC7PC3提供；B口状态信息由C口PC2PC0提供。所谓双向方式是指在同一端口内分时进行输入/输出操作。8255A中只有A口可工作在这种方式，当A口工作在方式2时，它需要5个控制信号进行“联系”，这5个信号由PC7PC3提供。此时B口可工作在方式0或方式1，由PC2PC0作B口控制信号。4.1.7 8255A控制字 1、工作方式选取控制字 8255A工作方式可由CPU写一种工作方式选取控制字到8255A控制寄存器来选取。控制字格式如图8.16所示，可以分别选取端口A、端口B和端口C上下两某些工作方式。端口A

32、有方式0、方式1和方式2共三种工作方式，端口B只能工作于方式0和方式1，而端口C仅工作于方式0。 注意：在端口A工作于方式1或方式2，端口B工作于方式1时，C口某些I/O线被定义为8255A与外设之间进行数据传送联系信号线，此时，C口剩余I/O线仍工作于方式0，是输入还是输出则由工作方式控制字D0和D3位决定，如图8.16所示。 2、C口按位置位/复位控制字 8255AC口具备位控功能，即端口C8位中任一位都可通过CPU向8255A控制寄存器写入一种按位置位/复位控制字来置1或清0，而C口中其她位状态不变。3.3 ADC0809概述ADC0809是采样辨别率为8位、以逐次逼近原理进行模数转换器

33、件。其内部有一种8通道多路开关，它可以依照地址码锁存译码后信号，只选通8路模仿输入信号中一种进行A/D转换。3.3.1 ADC0809重要特性1）8路输入通道，8位AD转换器，即辨别率为8位。 2）具备转换起停控制端。 3）转换时间为100s4）单个5V电源供电 5）模仿输入电压范畴05V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范畴为-4085摄氏度 7）低功耗，约15mW。3.3.2 内部构造（1）ADC0809内部逻辑构造 由下图可知，ADC0809由一种8路模仿开关、一种地址锁存与译码器、一种A/D转换器和一种三态输出锁存器构成。多路开关可选通8个模仿通道，容许8路模仿量分时输入，共用A/

34、D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完数据。图 3-53.3.3 外部特性（引脚功能）ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图1323所示。下面阐明各引脚功能。 IN0IN7：8路模仿量输入端。2-12-8： 8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模仿输入中一路ALE：地址锁存容许信号，输入，高电平有效。 START： AD转换启动脉冲输入端，输入一种正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 EOC： AD转换结束信号，输出

35、，当AD转换结束时，此端输出一种高电平（转换期间始终为低电平）。 OE：数据输出容许信号，输入，高电平有效。当AD转换结束时，此端输入一种高电平，才干打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。规定期钟频率不高于640KHZ。 REF（+）、REF（-）：基准电压。 Vcc：电源，单一5V。 GND：地。 3.3.4 ADC0809工作过程一方面输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模仿输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 AD转换，之后EOC输出信号变低，批示转换正在进行。直到AD转换完毕，EOC变为高电平，批示AD转

36、换结束，成果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换成果数字量输出到数据总线上。3.4 8279键盘、显示接口电路Intel8279是一种通用可编程序键盘、显示接口器件，单片器件就可以完毕键盘输入和显示控制两种功能。键盘某些提供一种扫描工作方式，可以和具备64个按键矩阵键盘相连接，能对键盘不断扫描，自动消抖，自动辨认按下键并给出编码，能对双键或n键同步按下实行保护。显示某些为发光二极管、荧光管及其他显示屏提供了按扫描方式工作显示接口，它为显示屏提供多路复用信号，可以显示多达16位字符或数字。INTEL 8279逻辑符号如图7-28所示。它用于8085

37、、MCS-51系统。它最多可外接8X8键盘及16X8七段数码显示屏。图3-6 8279逻辑符号3.4.1 8279管脚、引线及功能阐明8279为40列引脚封装，如图7.9.1所示。详细阐明如下： D0D7（数据总线）：双向、三态总线。用于和系统数据总线相连，在CPU和8279之间传递命令或数据。CLK（系统时钟）：输入线。用于8279内部定期，以产生其工作所需时序。RESET（复位）：输入线，高电平有效。当复位信号RESET=1时，8279被复位。 （片选）：输入线，低电平有效。当 =0时，8279被选中，容许CPU对其进行读、写操作，否则被禁止。A0（缓冲器地址）：输入线。当A0=1时，若C

38、PU进行写操作，则写入字节是命令字。若进行读操作，则从8279读出字节是状态字。当A0=0时，写入字节或读出字节均为数据。、（读、写信号）：输入线，低电平有效。这两个来自CPU控制信号，控制8279读写操作。IRQ（中断祈求）：输出线，高电平有效。在键盘工作方式中，当FIFO/传感器RAM中存有数据时，IRQ为高电平，向CPU提出中断申请。CPU每次从RAM中读出一种字节数据时，IRQ就变成低电平。如果RAM中尚有未读完数据，IRQ将再次变为高电平，再次提出中断申祈求。在传感器工作方式中，每当检测到传感器状态变化时，IRQ就浮现高电平。SL0SL3（扫描线）：输出线。这四条输出线用来扫描键盘和

39、显示屏。它们可以编程设定为编码输出（16中取1）或译码输出（4中取1）。RL0RL7（回答线）：输入线。它们是键盘矩阵或传感器矩阵列信号输入线。SHIFT（移位信号）：输入线，高电平有效。该输入信号是8279键盘数据次高位D6，通惯用来补充键盘开关功能，可以用作键盘上下挡功能键。在传感器方式和选通方式中，SHIFT无效。CNTL/STB（控制/选通）：输入线，高电平有效。在键盘方式时，该输入信号是键盘数据最高位D7，通惯用来扩充键开关控制功能，作为控制功能键用。在传感器方式下，CNTL信号无效。在选通输入方式下，该信号上升沿可将来自RL0RL7数据存储入FIFO RAM中。OUTA0OUTA3

40、 （A组显示信号）：输出线。OUTB0OUTB3 （B组显示信号）：输出线。这两组引线均是显示信息输出线，它们与多路数字显示扫描线SL0SL3同步。两组可以独立使用，也可以合并使用。（消隐显示）：输出线，低电平有效。该输出信号在数字切换显示或使用显示消隐命令时，将显示消隐。3.4.2 命令格式与命令字8279操作方式是通过CPU对8279送入命令时来实现编程。当数据选取端A0置1时，CPU对8279写入数据为命令字，读出数据为状态字。8279共有八条命令。其功能及命令字定义分述如下。1、键盘/显示方式设立命令字命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0000DDKKK其中：D7、

41、D6、D5=000方式设立命令特性位。D D（D4、D3）：来设定显示方式，其定义如下：00：8个字符显示，左入口00：16个字符显示，左入口00：8个字符显示，右入口00：16个字符显示，右入口 所谓左入口，即显示位置从最左一位（最高位）开始，后来逐次输入显示字符逐个向右顺序排列； 所谓右入口，即显示位置从最右一位（最低位）开始，后来逐次输入显示字符时，已有显示字符逐个向左顺序移动。 KKK（D2、D1、D0）：用来设定七种键盘、显示工作方式2、读显示RAM命令命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0011AIAAAA其中：D7D6D5 =011为读显示RAM命令字特性位。该

42、命令用来设定将要读出显示RAM地址。AAAA（D3、D2、D1、D0）用来寻址显示RAM命令字特性位。由位显示RAM中有16个字节单元故需要4位寻址。AI（D4）为自动增量特性位。当AI=1时，每次读出后地址自动加1指向下一地址。5写显示RAM命令命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0100AIAAAA其中：D7D6D5 =100为写显示RAM命令字特性位。在写显示屏RAM之前用该命令用来设定将要写入显示RAM地址。 AAAA（D3、D2、D1、D0）为将要写入存储单元地址。AI（D4）为自动增量特性位。当AI=1时，每次写入后地址自动加1指向下一次写入地址。3.4.3 LE

43、D显示屏工作原理发光二极管构成显示屏事单片机应用产品中最惯用便宜输出设备。它由若干个发光二极管按一定规律排列而成。当某一种发光二极管导通时，相应一种点或一种比划被点亮，控制不同组合二极管导通，就能显示出各种字符。常用LED数码管外形及内部构造如图3-7-1所示。 图3-7-2属于共阳极构造，图3-7-3采用共阴极构造。 图 3-7-1 图3-7-2 图3-7-3图 3-7通过控制管脚a、b、c、d、e、f、g、dp电平即可获得所需符号显示。显示屏工作方式有两种，一种是静态显示：当显示屏显示某一种字符时，相应发光二极管恒定地导通或截止。另一种事本次设计中采用动态显示方式：所谓动态显示即一位一位轮

44、流点亮各位显示屏，对于每一位显示屏来说，每隔一段时间点亮一次。但由于时间间隔很小，咱们就可以看到完整显示了。第四章 系统各某些功能模块简介4.1 温度测量和控制某些4.1.1 温度测量某些AD590是AD公司生产一种精度和线度较好双端集成传感器，其输出电流与绝对温度关于，对于电源电压从5-10V变化只引起1uA最大电流变化或1摄氏度等效误差。图4-1给出了用于获得正比于绝对温度输出电流基本温度敏感电路。AD590输出电流I=（273+T）uA(T为摄氏温度)。因而测量电压V为（273+T）uA10K=（2.73+T/100）V，为了将电压测量出来，又务必使电流I不分流出来。使用电压跟随器使其输

45、出电压V2等于V 。由于普通电源供应多器件之后，电源是带杂波，因而使用稳压二极管作为稳压元件，再运用可变电阻分压，其输出电压V1需调至2.73V。差动放大器其输出V0 为（100K/10K）(V2-V1)=T/10，如果当前为摄氏28，输出电压为2.8V。输出电压接AD转换器，那么AD转换输出数字量就和摄氏温度成线性比例关系。图 4-14.1.2 温度控制某些当PC6为高电平时，三极管导通，继电器吸合，向加热系统输出12V电压加热；反之，输入低电平，三极管截止，继电器断开，停止加热。在图4-中，二极管作用是吸取继电器端开时产生浪涌电压。图 4-24. 2 ADC0809与8255连接模仿输入通道地址A,B,C直接接地，因而ADC0809只对通道IN0输入电压进行模数转换。为了减少输入噪声其她通道直接接地。ADC0809数据线D0-D7与8255PB0-PB7相连接。其片选CS与8086地址/数据总线AD14相连接。图 4-34.3 8086可编程外设接口电路8255数据口D0-D7与CPU6根控制线相连接，控制8255A内部各种操作。控制线RESET用来使8255A复位。CS和地址线A1及A0用于芯片选取和通道寻址。分别与8086高位地址线A19，A1,A0相连接。图 4-44.4 数据显示某些 图 4-54.5 系统硬件原理图图 4-6第五章