毕业设计：多路数据采集系统 - 图文

示每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。IE还包括一个中断允许总控制位EA，它能一次禁止所有中断。 如表3-8所示，IE.6位是不可用的。对于AT89S52，IE.5位也是不能用的。用户软件不应给这些位写1。它们为AT89系列新产品预留。 定时器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或逻辑触发。程序进入中断服务后，这些标志位都可以由硬件清0。实际上，中断服务程序必须判定是否是TF2 或EXF2激活中断，标志位也必须由软件清0。 定时器0和定时器1标志位TF0 和TF1在计数溢出的那个周期的S5P2被置位。它们的值一直到下一个周期被电路捕捉下来。然而，定时器2 的标志位TF2 在计数溢出的那个周期的S2P2被置位，同一个周期被电路捕捉下来。 表3-7 中断允许控制寄存器（IE） EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 符号 位地址 功能 中断总允许控制位。EA=0，中断总禁止；EA IE.7 EA=1，各中断 由各自的控制位设定 IE.6 预留 定时器2中断允许控ET2 IE.5 制位 串行口中断允许控制ES IE.4 位 定时器1中断允许控ET1 IE.3 制位 外部中断1允许控制EX1 IE.2 位 定时器0中断允许控ET0 IE.1 制位 外部中断0允许控制EX0 IE.0 位 3.1.2外围电路

1.时钟电路

AT89S52作为MCS-51的单片机的升级版，内部有一个用于构成振荡器的反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个振荡电路和单片机内部的时钟电路一起构成了单片机的时钟电路。根据硬件电路的不同，连接方式可以分为内部时钟方式和外部时钟方式。

内部时钟方式是在引脚XTAL1和XTAL2上跨接一个石英晶体和电容构成一个自激振荡器。晶体可以在1.2MHz～12MHz之间选择，典型值为6MHz和12MHz。电容C1和C2可以在5～60pF之间选择，这两个电容的大小对振荡频率有微小的影响，可起频率微调的作用。MCS-51单片机也可采用外部时钟方式，XLAT2引脚接外部振荡器，由它产生的外部时钟脉冲信号直接送至内部时钟电路，XTAL1端接地。在这种方式下一般要求外部时钟信号为频率低于12MHz的方波信号。

图3-4 内部时钟

2.复位电路

单片机开始时都需要复位，复位是单片机的初始化操作，它可以使CPU及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

AT89S52单片机的复位信号从RST引脚输入，为了保证复位成功，RST引脚必须保持足够时间的高电平，以使振荡器起振并持续两个机器周期以上的时间。当复位信号有效时，单片机处于复位状态，此时其内部寄存器复位的状态如下表所示。

表3-8 AT89S52内部寄存器复位的状态 寄存器 内容 寄存器 内容 PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H B 00H TH0 00H PSW 00H TL1 00H SP 07H TH1 00H DPTR 0000H SCON 00H P0～P3 FFH SBUF 不定 TMOD 00H PCON 0XX0000H 在复位时，单片机的地址锁存信号ALE和外部程序存储器读选通信

号PSEN端被自动设置为高电平，P0～P3口各引脚也均为高电平，处于输入状态。而内部RAM中数据不受复位的影响，但在单片机接通电源时，RAM的内容不变。

AT89S52单片机在开始工作时要求上电复位，断电后要求复位，程序运行出现故障时也需要进行复位操作，它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，是指单片机一上电就自动进入复位状态。这种方式是通过外部复位电路的电容充电来实现的。在开始通电的瞬间，+5V的电源，电阻R和电容C之间形容一个充电回路，在RST端出现正脉冲，从而使单片机实现复位。上电复位电路保持RST为高电平的时间，取决于电容的充电速率。

单片机系统除上电复位外，有时还要设置按键复位功能。在程序运行时，通过复位按键控制CPU进入复位状态。该电路是在上电复位电路上外加了一个电阻按键。当按键弹起时，相当于一个上电复位电路；当按键压下时，相当于RST端通过电阻与+5V的电源相连，提供足够宽度的阈值电压完成复位。

图3-5 上电复位电路

3.3 A/D模数转换器

3.3.1 A/D模数转换器选型

在计算机控制系统中，为了实现对生产设备或过称的有效控制，必须把现场生产设备的运转状态或生产过程的各种测试参数，如温度、流量、压力、液位、速度、成分等连续变化的物理量或开关量取出并转换为计算机可接受和识别的数字量输入到计算机进行数据处理。处理结果又必须转换为电压或电流，推动执行机构工作，实现对现场的控制。

输入/输出信号一般有两种类型：一种是随时间连续变化的物理量，称为模拟信号；一种是只有开和关（或1和0）两种状态的量，称为开关量。因此，在计算机控制系统中，输入/输出通道分模拟量通道和数字量通道两类。

模拟量输入通道主要由A/D转换器组成，它的作用是把采集来的标准模拟电信号，如0~5V电压或4~20mA电流转换成数字信号之后送到计算机中进行处理。

A/D转换器的种类很多，就位数来说，可以分为8位、10位、12位和16位等。位数越高其分辨率就越高，价格也就越贵。A/D转换器型号很多，而其转换时间和转换误差也各不相同。

(1)逐渐逼近式A/D转换器：它是一种速度快、精度较高、成本较低的直接式转换器，其转换时间在几微秒到几百微秒之间。

(2)双积分A/D转换器：它是一种间接式的A/D转换器，优点是抗干扰能力强，精度比较高，缺点是数度很慢，适用于对转换数度要求不高的系统。

(3)并行式A/D转换器：它又被称为flash（快速）型，它的转换数度很高，但她采用了很多个比较器，而n位的转换就需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也很贵，只适用于视频A/D转换器等数度特别高的领域。

鉴于上面三种方案，在价格、转换速度等多种标准考量下，在本设计选用的是逐渐逼近式A/D转换器——ADC0809.

3.3.2 ADC0809简介

ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片，其PDIP引脚图如下图所示：