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3.2.2 数据采集电路
ADC0809与单片机接口电路,即为IC卡自动加油的数据采集电路的主要部分。由于ADC0809片内无时钟,故利用单片机的地址锁存允许信号ALE经过分频后获得。
ALE引脚的频率是单片机的时钟频率的1/6,如果单片机时钟频率为12MHz,则ALE引脚的频率为2MHz,再经分频后为500kHz,所以ADC0809能可靠工作。
由于ADC0809具有三态锁存器,故其8为数据输出线可直接与单片机数据总线相连。单片机的低8位地址信号在ALE作用下锁存在74LS373中,单片机的P2.0作为片选信号,与/WR进行或非操作得到一个正脉冲加到ADC0809的ALE和START引脚上。图3-2是ADC0809在IC卡自动加油机数据采集电路中的应用。经过SSK传感器采集信号,通过光电隔离进入ADC0809进行模/数转换。
RTPL521SSK620+2.4VR-2.4V AT89C51 +5VADC0809AALEGDCCBCLK8+5VVCCP0.0-P0.71WR2P2.01RD2OEEOCINT1IN0-IN7START-5VNOT图3-2 IC卡自动加油机数据采集电路
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3.3 AT89C51的复位电路
单片机的复位是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,或者单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。
AT89C51单片机在振荡器正常运行的情况下,复位是靠RST引脚加持续2个周期的高电平来实现的。有效复位后,RST端变低电平。
在IC卡自动加油机中所设计单片机的复位电路,必须了解单片机的复位状态以及单片机的复位状态都是靠什么样的外部电路来实现的。
复位后,PC程序计数器的内容为0000H,片内RAM中内容不变。另外,当程序运行出错或因操作错误而使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也可按复位键来重新初始化单片机。
AT89C51的复位电路一般有上电复位电路、按钮手动复位电路两种,如图3-3所示。
图3-3(A) 上电自动复位电路
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RCRSTVCC+5VAT89C51VSS长春工业大学人文信息学院毕业设计(论文)
+5V AT89C51SVCC
R1KC10uF R0.082KRST VSS
图3-3(B) 按键复位电路
3.4 AT89C51单片机的系统扩展
3.4.1 AT89C51扩展的三总线
由于受引脚个数的限制,AT89C51单片机需要扩展时,为便于与各种芯片相连接,应将其外部连线变为与一般CPU类似的三总线结构形式,即地址总线、数据总线、控制总线。
1.地址总线(AB)
地址总线用来传送存储单元或外部设备的地址。AT89C51单片机由P0口提供8位地址线。由于P0口同时又做数据口,地址数据是分时复用,所以低8位地址必须用锁存器锁存。也就是在P0口加一个锁存器,锁存器的输出就是低8位地址。锁存钱所存控制信号就是单片机ALE控制信号提供的,当ALE下降沿时将低8位地址锁存。
地址总线高8位由P2口直接输出。P0、P2口在作为地址总线使用时就不能再用作一般的I/O口,这在系统扩展时一定要注意。地址总线的宽度是16位,寻址范围是216=64KB,地址范围是0000H~FFFFH。 2.数据总线(DB)
数据总线用来传输数据和指令码,AT89C51由P0口提供数据线,其宽度为8位,该口为三态双向口。单片机与外部交换数据、指令、信息几乎都是由P0口传
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送。
3.控制总线(CB)
控制线用于传送各种控制信息。AT89C51用于系统扩展的控制线有/WR、/RD、/PSEN、ALE、EA。/RD、/WR信号用于扩展片外数据存储器的读写控制。当使用MOVX类指令对片外数据存储器读写时,自动产生/RD、/WR信号。/PSEN用于扩展片外程序存储器的读控制。读取片外程序存储器时单片及不产生/RD信号。ALE的下降沿使P0口输出的地址锁存。/EA用于选择片内或片外程序存储器。/EA=0时,不论是否有片内程序存储器,只访问外部程序存储器,/EA=1时,系统从内部程序存储器开始执行程序。
3.4.2 片外EPROM的扩展
AT89C51单片机的特点之一是硬件设计简单,系统结构紧凑,对于简单的应用场合,AT89C51的最小系统就能满足功能要求,但在许多情况下,构成一个工业控制系统,最小系统常常不能满足要求,因此系统扩展是单片机应用系统设计中最常见的问题。对于片内无ROM的AT89C51单片机来说程序存储器的扩展是不可缺少的工作。
片外EPROM扩展时,必须要有低8位地址锁存器,一般采用74LS373,管脚图如图3-4。
D0-D7:数据输入
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347813141718111D0D1D2D3D4D5D6D7/OELE74LS373Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7256912151619图3-4 74LS373管脚图
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Q0-Q7:数据输出
/OE: 三态输出允许,低电平有效 LE: 数据锁存
片外EPROM的扩展方法:紫外线擦除电可编程的只读存储器可作为AT89C51的外部程序存储器,典型产品有2716(2K*8),2732(4K*8),2764(8K*8)和27256(32K*8)等,这些电路片的玻璃窗口在紫外线光下照射20分钟左右,存储器的各位信息全变成1,通过相应的编程器将工作程序固化到这个芯片中,便可作为AT89C51的外部程序存储器使用。
如图3-5为一片27256的片外EPROM扩展电路,由于常用的EPROM芯片是2716、2732、2764、27256等,因此在只扩展一片EPROM的情形下,所扩展的片外程序存储器的容量将依次达到2KB、4KB、8KB、16KB、32KB和64KB,图3-5中因为用了27256所以P2口全部使用才能传送高8位地址。
锁存器74LS373的引脚11(G端)是使能端,当G=1时,锁存器的状态随数据端的状态变化而改变,即锁存器内容可更新;当G由1变0时,低8位地址被锁存起来。G与单片机ALE端相连。/0E端(引脚1)是输出使能端,/0E=O时,选通74LS373的输出缓冲器,使锁储器的内容送到输出端。/OE端始终接地,以保证三态缓冲器畅通。
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