数字化语音存储与回放系统(5)

2019-05-18 20:51

TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0

TF1:定时器1溢出标志。

当定时器1溢出时,由硬件置1。使用查询方式时,此位做状态位供查询,查询有效后需由软件清零;使用中断方式时,此位做中断申请标志,进入中断服务后被硬件自动清零。

TR1位:定时器1运行控制位。

该位靠软件置位或清零,置位时,定时/计数器接通工作,清零时,停止工作。

TF0位:定时器溢出标志位,其功能和操作情况类同于TF1。 TR0位:定时器0运行控制位,其功能和操作类同于TR1。 IE位:外部中断请求标志位。

当CPU采样到INT0非(或INT1非)端出现有效中断请求时,IE0(或IE1)由硬件置1,中断响应完成后转向中断服务时,再由硬件自动清零。

IT位:外部中断请求出发方式位。

IT0(IT1)=1为脉冲触发方式,下降沿有效。 IT0(IT1)=0为电平触发方式,低电平有效。 E.定时/计数器的初始化

89s52单片机的定时/计数器是可编程的,因此,在进行定时或计数之前也要用程序进行初始化。初始化一般应包括以下几个步骤:

a.对TMOD寄存器赋值,以确定定时器的工作模式;

b.置定时/计数器初值,直接将初值写入寄存器的TH0,TL0或TH1,TL1; c.根据需要,对寄存器IE置初值,开放定时器中断;

d.对TCON寄存器中的TR0或TR1置位,启动定时/计数器,置位以后,定时/计数器即按规定的工作模式和初值进行计数或开始定时。

在初始化过程中,要置入定时/计数器的初值,这时要做一些计算。由于计数器是加法计数,并在溢出时申请中断,因此不能直接输入所需的计数值,而是要从计数最大值倒退回去一个计数值才是应置入的初值。设计数器的最大值为M(在不同的工作模式中,M可以为8192,65536,256),则置入的初值可以这样来计算。

计数方式时 X=M—记数值 定时方式时 (M—X)T=定时值 所以 X=M—定时值/T 式中,T为计数周期,是单片机的机器周期。 6. T0和T1的4种工作方式

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方式0:13位定时/计数器,TL1(或TL0)的低5位和TH1(或TH0)的8位构成,TL中的高3位弃之未用。当TL的低5位记数溢出时,向TH进位,而全部13位计数器溢出时使计数器回零,并使溢出标志TF置1,向CPU发出中断请求。

方式1:16位定时/计数器,其逻辑电路和工作情况与方式0几乎完全相同,唯一的差别就是方式1中TL的高3位也参与了计数。

方式2:把TL配置成一个可以自动重装载的8位定时/计数器

方式3:仅对T0有意义,将16位定时/计数器分成两个互相独立的8位定时/计数器TL和TH, 7. CPU时钟电路

时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。时钟信号可以有两种方式产生:内部时钟方式和外部时钟方式。 ①内部时钟方式

89s52单片机有一个高增益反向放大器,用于构成振荡器,引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。在XTAL1和XTAL2两端跨接晶体或陶瓷振荡器,就构成了稳定的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器,见下图,外接晶振时,C1、C2值通常选择为30pF左右;外接陶瓷振荡器时,C1、C2约为47pF。C1、C2对频率有微调作用,震荡频率范围是1.2—12MHz。为了减少寄生电容,更好的保证振荡器稳定可靠的工作,谐振器和电容应尽可能安装的与单片机芯片靠近。

内部时钟发生器实质上是一个二分频的触发器,其输出信号是单片机工作所需的时钟信号。 ②外部时钟方式

外部时钟方式是采用外部振荡器,外部振荡信号由XTAL2端接入后直接送至内部时钟发生器。输入端XTAL1应接地,由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL的,故建议外接一个上拉电阻。

一般情况下,单片机时钟输入均采用内部时钟方式,外接一个震荡电路,本系统采用内部时钟方式,晶振采用12MHz,其电路如下图4.7所示。

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图4.5.2 单片机外接晶振电路

8. 复位电路 ①复位状态

计算机在启动时,系统进入复位状态。在复位状态,CPU和系统都处于一个确定的初始状态或成为原始状态,在这种状态下,所有的专用寄存器都赋予默认值。其复位状态见下表。

表4.5 计算机复位状态表

专用寄存器 PC ACC B PSW SP DPTR P0—P3 IP IE 复位状态 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH XXX0 0000B 0XX0 0000B 专用寄存器 TMOD TCON TH0 TL0 TH1 TL1 SCON SBUF PCON 复位状态 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H XXXX XXXXB 0XXX 0000B ②复位电路

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单片机复位电路包括片内、片外两部分,片外复位电路通过引脚加到内部复位电路上,内部复位电路在每个机器周期S5P2对片外信号采样一次,当RST引脚上出现连续两个机器周期的高电平时,单片机就完成一次复位。外部复位电路就是为内部复位电路提供两个机器周期以上的高电平而设计的,AT89C2051通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式。上电复位电路在通电瞬间,在RC电路充电过程中,RST端出现正脉冲,从而使单片机复位。

按键手动复位又分为按键电平复位和按键脉冲复位,按键电平复位是将复位端通过电阻与Vcc相连,按键脉冲复位是利用RC微分电路产生正脉冲来达到复位的目的。本系统设计时采用的是按键手动复位方式。

4.6 D/A、A/D转换器

4.6.1 D/A转换器DAC0832的介绍 1、D/ A转换器DAC0832的主要性能指标

分辨率 通常将输入数字量的最低有效位LSB变化1时所引起的输入电压的变化△V称为分辨率,即△V=Vm/2,式中,Vm为输出电压的满度值;n为D/A转换器的二进制数的位数。

建立时间 当DAC输入数字量发生变换时,输出模拟电压也随之改变,但输出电压变化到稳定值时相对于输入数字量的变化有一段延迟时间,这段延迟时间就称为建立时间,用ts表示。建立时间越短,DAC的转换速度越块。通常用转换时间来反映建立时间,如DAC0832的转换速度为1us。

转换误差 转换误差可以用绝对误差△或相对误差r来表示。绝对误差△是指DAC的输入端加有固定的数字代码时,实际测得模拟输出值理论值之间的差。相对误差r是指绝对误差△与满度值之比,常用百分数表示。

电源抑制比 DAC的输出电压的变化量与相对应的电源电压变化量之比定义为电源抑制比。要求电源电压发生变化时,对输出电压的影响越小越好。

表4.6 DAC0832的引脚

符号 引脚 功能 符号 引脚 功能 24

D0~7 7~4,16~13 数据输入线 ILE 19 数据允许信号,高电平有效 VCC 20 IOUT1,IOUT2 11,12 AGND 3 DGND 10 电源输入线 电流输出线 模拟信号地 数字地 CS 1 输入寄存器选择信号,低电平有效 WR1 WR2 2 输入寄存器写选通信号,低电平有效 18 DAC 寄存器写选通信号, 低电平有效 数据传送信号, 低电平有效 RFB 9 VREF 8 基准电源输入线 反馈信号输入线 XFER 17

2. DAC0832的引脚介绍

DAC0832有20个引脚:ID7~ID0是8位数据输入端;ILE是输入数据允许锁存信号,CS与WR是第一级缓冲器选通信号,这三个信号决定了LE1的电平,LE1位为高电平时,锁存器的输出随输入变化,LE1的负跳变使数据锁存进锁存器,LE1为低点电平时,锁存器的输出不在随输入端数据变化;XFER与WR2是第二级缓冲器选通信号,它们决定了LE2的电平,LE2在不同电平时对锁存器的控制作用与LE2一致;VREF是基准电压源输入端;IOUT1、IOUT2分别是电流输出端1和电流输出端2;RFB是反馈信号输入端;AGND与DGND是模拟地与数字地,两者分开是一项常用的抗干扰措施。另外一点就是DAC0832是电流输出型DA转换器,当要以电压的形式输出时必须加外围电路实现I-V的转换,具体实现方法在下面的图中有所体现。

DAC0832的两级缓冲器都是8位锁存器,它具有二级锁存控制功能,当多片同时使用时可实现多参数的同时输出:此时每片DAC0832承担一种参数的D/A转换,各片第一级缓冲器的打开是有先后的,但各片的XFER与WR2信号如分别互连在一起,则多片DAC0832开始D/A转换和有模拟量输出的时间将基本统一。

DAC0832工作方式可分为单缓冲、双缓冲、直通式三种,具体电路连接方法如下图所示:

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