畢業(yè)設計--微機皮帶秤

1、<p><b>　　引 言</b></p><p>　　火力發(fā)電廠主要采用煤作燃料，在火力發(fā)電廠的生產成本中燃料費用約占70%以上，因此煤量的檢測是電廠經濟管理和成本核算的重要參數，現在各電廠都采用電子皮帶秤測量煤量。隨著國民經濟的發(fā)展和企業(yè)管理水平的提高，在我國現代物料運輸過程中，各種連續(xù)輸送大宗散狀物料的皮帶輸送機，都廣泛采用了皮帶秤，以作計量和控制之用，60年代我國由機械滾

2、輪式皮帶秤發(fā)展到電子式皮帶秤。微型計算機是近代重大科技成就之一，它使計算機技術廣泛應用于各行各業(yè)，是科學技術現代化的重要標志。基于這一科技成果，我國生產皮帶秤廠家和科研部門以及使用單位，于1982年就開始對微機應用進行了研究，將其成功運用到了皮帶秤系統中，并取得了良好的成果。目前研制成功的各式皮帶秤已經過多次校驗，準確度均優(yōu)于0.5%，近年來更將這一精度升級至0.06%，標志著我國微機皮帶秤系統發(fā)展到一個新的水平。</p>

3、<p>　　微機的引入是皮帶秤系統發(fā)展的一大飛躍，其良好的控制性能使其迅速占領了大型工業(yè)領域的物料輸送市場。本設計正是基于工礦企業(yè)中物料輸送這一課題，設計了一個用單片機8051進行檢測和控制的皮帶秤系統。本設計共分為八章，第一章介紹了該微機皮帶秤的總體設計；第二章進行了MCS-51系列單片機介紹及其設計；第三章詳細介紹了傳感器選擇及放大整形電路的設計；第四章介紹了硬件電路設計；第五章介紹了模擬信號的采樣保持及A/D轉換；第六

4、章D/A轉換及V/I轉換器的設計及選用；第七章系統抗干擾措施及系統軟件的設計。</p><p>　　由荷重傳感器測出的壓力信號和速度傳感器取得的皮帶速度信號一并送入單片機中，兩個信號在單片機內按照既定的系統軟件和應用軟件完成過程測量計算和處理。通過該設計完成了對皮帶輸送物料流量的實時顯示，并可通過輸出的控制信號完成對電動閥門的開度控制以調節(jié)給料量的大小。</p><p>　　第一章 微機皮

5、帶秤的總體設計</p><p>　　電子皮帶秤是測量皮帶運輸量的設備。它由稱量框架傳感器和顯示儀表等組成，可以稱出皮帶的瞬時輸送量，也可以指示皮帶上的累計輸送量。在我國各行各業(yè)得到了廣泛的應用。當皮帶輸送物料時，稱量段上的物料重量通過皮帶稱量托輥載臺作用于稱重傳感器，稱重傳感器將重量轉換成電信號(mv級)，送入運算器，經過放大、濾波、A/D轉換變換成數字信號。裝在回程皮帶上的測速傳感器把皮帶運行的速度信號轉換成脈

6、沖信號，送入運算器。運算器將兩路信號進行工程運算，從而得出物料的流量并顯示。</p><p>　　電子皮帶秤的結構形式有很多種，目前現場采用較多的是帶微處理器的電子皮帶秤。本設計的內容即為一個微機皮帶秤系統，它主要由稱重傳力機構，荷重傳感器，測速傳感器，放大整形電路，單片機控制系統等幾個部分組成。</p><p>　　輸煤皮帶在單位時間內輸送的原煤量Q為</p><p&

7、gt;　　Q = q v (1-1)</p><p>　　式中 q——單位長度皮帶上的原煤質量(Kg/m)；</p><p>　　v——皮帶運行速度(m/s)。</p><p>　　從式(1-1)可知，只要測量出單位長度上的原煤質量和皮帶的運行速度，就可求得單位時間內輸送的原煤質量。</p>

8、<p>　　微機皮帶秤的總體設計框圖如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 總體設計框圖</p><p>　　通過圖1-1可知，本設計檢測壓力和速度兩路模擬信號，具體檢測重量信號采用的是電阻應變式壓力傳感器，其輸出信號為毫伏級，故在接入A/D轉換器前需要進行放大，該信號通過三運放構成的精密差動放大電路進行放大、濾波后，經LF398采樣-保持器接入ADC0809進行A/D

9、轉換并送入單片機8051。另一路速度信號由電磁式速度傳感器檢出，經過施密特觸發(fā)器構成的整形電路變?yōu)橹芷诿}沖序列，將該信號接入8051內部的計數器計得每分鐘的脈沖個數，即可得轉速信號。這兩路信號在8051中進行運算并得出物料的瞬時流量信號，通過8255芯片擴展的顯示器可完成實時顯示。由于實際控制中的需要，所以在8051外部分別擴展了8K的數據存儲器與8K的程序存儲器，由此構成了8051最小應用系統。該系統還配有一路控制信號的輸出端口，即通

10、過D/A轉換器輸出一路模擬電壓控制信號，考慮到電壓信號不利于遠距離傳輸并且多數電動閥門的控制信號是電流信號，所以本設計還配有一個V/I轉換器以將控制信號轉換為標準的4~20mA電流信號。</p><p>　　第二章MCS-51單片機介紹及其設計</p><p>　　2.1 MCS系列單片機的應用</p><p>　　MCS系列單片機應用范圍很廣，根據使用情況大致可分

11、為如下四大類：</p><p>　　1．單片機在智能儀器儀表中的應用</p><p>　　單片機具有體積小、功耗低、控制功能強等優(yōu)點，故可廣泛應用于各類儀器儀表中引入單片機使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能大大提高。例如，精密數字溫度計、智能電度表、智能流速儀、微機多功能PH測試儀等等，本設計正是單片機在智能儀器儀表中的應用。</p><p>　　2．單片機

12、在工業(yè)測控中的應用</p><p>　　用單片機可以構成各種工業(yè)測控系統、自適應控制系統、數據采集系統等。例如，MCS-51單片機控制電鍍生產線、溫室人工氣候控制、報警系統控制、IBM-PC/XT和單片機組成的二級計算機控制系統等。</p><p>　　3．單片機在計算機網絡與通信技術中的應用</p><p>　　MCS系列單片機具有通信接口，為單片機在計算機網絡與

13、通信設備中的應用提供了良好的條件。例如，MCS-51系列單片機控制的串行自動呼叫應答系統、列車無線通信系統和無線遙控系統等。</p><p>　　4．單片機在日常生活及家電中的應用</p><p>　　由于單片機價格低廉、體積小、控制功能強，且內部具有定時/計數器，所以廣泛的應用于家電設施，例如電腦縫紉機、心率監(jiān)護儀、電冰箱控制、彩色電視機控制、洗衣機控制等等。</p>&l

14、t;p>　　2.2 MCS-51系列單片機概述</p><p>　　所謂單片機，即把組成微型計算機的各個功能部件，如中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、輸入/輸出接口電路、定時器/計數器以及串行通信接口等集成在一塊芯片中，構成一個完整的微型計算機。因此單片機早期的含義為單片微型計算機（single chip microcomputer），直接譯為單片機，并一直沿用至今。</p>

15、<p>　　MCS-51系列單片機包括基本型、增加內存單元型、低功耗型、A/D型、高級語言型、可編程技術陣列（PCA）型、DMA型以及多并行口型等幾種類型。我們通常所用的是基本型，包括8031、8051、8751等，基本型的典型產品是8051，其基本特性如下：</p><p>　　1．具有8位的CPU及指令系統；</p><p>　　2．128字節(jié)的片內RAM；</p&

16、gt;<p>　　3．21個特殊功能寄存器；</p><p>　　4．4個8位并行I/O口；</p><p>　　5．2個16位定時/計數器；</p><p>　　6．一個全雙工串行口；</p><p>　　7．5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級；</p><p>　　8．4K字節(jié)片內ROM；</p>

17、<p>　　9．一個片內時鐘振蕩電路；</p><p>　　10．片外可擴展64K ROM 和64K RAM。</p><p>　　2.3 MCS-51單片機結構和原理分析</p><p>　　2.3.1 MCS-51單片機內部結構</p><p>　　MCS-51的典型產品有：8031、8051、8751。8051內部有4K

18、B ROM，8751內部有4KB EPROM，8031片內無ROM；除此之外，三者的內部結構及引腳完全相同。圖2-1所示為MCS-51單片機的基本結構，它有 8個部件組成，即中央處理器（CPU）、片內數據處理器（RAM）、片內程序存儲器（ROM/EPROM）、輸入/輸出接口（I/O口，分為P0口、P1口、P2口、P3口）、可編程串行口、定時/計數器、中斷系統及特殊功能寄存器（SFR）。各部分通過內部總線相連，其基本結構依然是通過CPU加

19、上外圍芯片的結構模式，但在功能單元的控制上，卻采用了特殊功能寄存器（SFR）的集中控制方法。</p><p>　　圖2-1 MCS-51單片機的基本結構</p><p>　　單片機內部最核心的部分是CPU，它是單片機的大腦和心臟。CPU的主要功能是產生各種控制信號，控制存儲器、輸入/輸出端口的數據傳送、數據的算術運算、邏輯運算以及位操作處理等。圖2-2為MCS-51單片機內部結構圖。<

20、;/p><p>　　圖2-2 MCS-51單片機的內部總體結構框圖</p><p>　　2.3.2 MCS-51系列單片機引腳功能</p><p>　　圖2-3為MCS-51系列單片機引腳圖及邏輯符號，這些引腳的功能如下：</p><p>　　1．電源引腳Vcc和Vss</p><p>　　Vcc（40腳）：電源端，接+

21、5V。</p><p>　　Vss（20腳）：接地端。</p><p>　　通常Vcc 和Vss之間應接高頻和低頻濾波電容。</p><p>　　2．時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2</p><p>　　XTAL1（19腳）：接外部晶體一端。在片內它是振蕩器反相放大器的輸入，若采用外部振蕩器時該引腳應接地。</p><p

22、>　　XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端，在片內它是振蕩器反相放大器的輸出。若采用外部振蕩器時，此引腳接收振蕩器的信號。</p><p>　　3．控制信號引腳ALE、、和RST</p><p>　　ALE/(ADDRESS LATCH ENABLE/PROGRAMMING，30腳)：地址鎖存允許信號輸出端。在存取片外存儲器時，用于鎖存低8位地址。即使不訪問外部設備，ALE端仍周

23、期性地以時鐘振蕩頻率的1/6的固定頻率向外輸出正脈沖信號。ALE端可以驅動8個LSTTL輸入。</p><p>　　圖2-3 MSC-51系列單片機引腳圖</p><p>　　此引腳的第二功能是對片內帶有4K字節(jié)EPROM的8751固化程序時，作為編程脈沖輸入端。</p><p>　　(PROGRAM STORE ENABLE，29腳)：程序存儲允許輸出端。是片外程

24、序存儲器的讀選通信號，低電平有效。CPU從外部程序存儲器取指令時，在每個機器周期中兩次有效。但在訪問片外數據存儲器時，至少產生兩次負脈沖信號。</p><p>　　/VPP (ENABLE ADDRESS/VOLTAGE PULSE OF PROGRAMMING，31腳)：程序存儲器地址允許輸入端。當為高電平時，CPU執(zhí)行片內程序存儲器指令，但當PC中的值超過0FFFH時，將自動轉向執(zhí)行片外程序存儲器指令。當為低

25、電平時，CPU只執(zhí)行片外程序存儲器指令。在8751中，當對片內EPROM編程時，該端接21V的編程電壓。</p><p>　　RST/VPD(9腳)：復位信號輸入端。高電平有效，在此輸入端保持兩個機器周期的高電平后，就可以完成復位操作。此外，該引腳還有掉電保護功能，若在該端接+5V備用電源，一旦在使用中Vcc突然消失（掉電），則可以保護片內RAM中信息不丟失。</p><p>　　復位以后

26、，P0~P3口均為高電平，SP指針重新賦值為07H，PC被賦值為0000H。復位后各內部寄存器初態(tài)見表2-1。</p><p>　　表2-1 MCS-51單片機復位后各內部寄存器的狀態(tài)</p><p>　　最常見的復位電路如圖2-4所示。在通電瞬間，由于RC的充電過程，在RST端出現一定寬度的正脈沖，只要該正脈沖保持10ms以上，就能使單片機可靠復位。當采用6MHz時鐘時，CR取22F、R

27、1取200、R2取1k便能可靠地上電復位及手動復位。</p><p>　　圖2-4 上電復位電路</p><p>　　4．輸入/輸出口引腳P0、P1、P2和P3</p><p>　　P0口（P0.0~P0.7，39~32腳）：P0口是一個漏極開路的8位準雙向I/O口，每位能驅動8個LSTTL負載，在訪問片外存儲器時，它分時作為8位地址線和8位雙向數據線。當P0口作為

28、普通輸入口使用時，應先向鎖存器寫“1”。</p><p>　　P1口（P1.0~P1.7，1~8腳）：P1口是一個帶內部上拉電阻的8位準雙向I/O口。P1口的每一位能驅動4個LSTTL負載，P1口作為輸入口使用時，應先向鎖存器寫“1”。</p><p>　　P2口（P2.0~P2.7，21~28腳）：P2口也是一個帶內部上拉電阻的8位準雙向I/O口。P2口的每一位也能驅動4個LSTTL負載

29、。在訪問片外存儲器時，它作為高8位地址線。</p><p>　　P3口（P3.0~P3.7，10~17腳）：P3口也是一個帶內部上拉電阻的8位準雙向I/O口，P3口除了作為一般準雙向口使用外，每個引腳還有下列特殊功能：</p><p>　　P3.0 RXD(串行輸入口)</p><p>　　P3.1 TXD(串行輸出口

30、)</p><p>　　P3.2 (外部中斷0輸入口)</p><p>　　P3.3 (外部中斷1輸入口)</p><p>　　P3.4 T0(定時器0外部輸入口)</p><p>　　P3.5 T1(定時器1外部輸入口)</p>&

31、lt;p>　　P3.6 (寫選通輸出口) </p><p>　　P3.7 (讀選通輸出口)</p><p>　　2.3.3 單片機的時序電路</p><p>　　1．MCS-51內部時鐘電路</p><p>　　MCS-51內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XT

32、AL2分別是此放大器的輸入和輸出端。在XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷諧振器就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內部的時鐘電路。</p><p>　　(a)振蕩電路 (b)外接時鐘源</p><p>　　圖2-5 振蕩電路及外接時鐘</p><p>　　圖2-5中(a)圖為MCS-51的振蕩電

33、路，當外接晶振時，C1和C2值通常選擇30PF；在設計印刷電路板時，晶振和電容應盡可能安裝在單片機芯片附近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定和可靠工作。為了提高溫度穩(wěn)定性，應采用NPO電容。C1、C2對頻率有微調作用，振蕩頻率范圍是1.2MHz~12MHz。</p><p>　　2．MCS-51外部時鐘源的接法</p><p>　　MCS-51也可采用外部振蕩器，外部振蕩器的信號接至XTAL

34、2端，即內部時鐘發(fā)生器的輸入端，而內部反相放大器的輸入端XTAL1端應接地，如圖2-5中(b)圖所示。由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故應外接一個上拉電阻。</p><p>　　本設計所采用的是內部振蕩方式，晶振選擇為12MHz，電容C1、C2大小為30PF。</p><p>　　2.4 MCS-51單片機內部定時/計數器原理分析</p><p>　　MC

35、S-51單片機片內有兩個16位的定時/計數器，定時器0(T0)和定時器1(T1)。它們均可用作定時控制、延時以及對外部事件的計數及檢測。定時/計數器的結構如圖2-6所示。</p><p>　　圖2-6 定時/計數器結構圖(X=0,1)</p><p>　　由圖可見，定時/計數器的核心是一個加1計數器。16位的定時／計數器分別由兩個8位的專用寄存器組成，即T0由TH0和TL0構成，T1由TH

36、l和TL1構成。地址順序依次是8AH~8DH。這些寄存器用來存放定時或計數初值，每個定時器都可以由軟件設置成定時工作方式或計數工作方式。這些功能都是由定時器方式寄存器TMOD設置，由定時器控制寄存器TCON控制的。當定時器工作在計數方式時，外部輸入信號是加到T0(P3.4)或T1(P3.5)端。外部輸入信號的下降沿將觸發(fā)計數，計數器在每個機器周期的S5P2期間采樣外部輸入信號，若一個周期的采樣值為1，下一個周期的采樣值為0，則計數器加1

37、，故識別一個從1到0的跳變需2個機器周期，所以對外部輸入信號最高的計數速率是晶振頻率的1/24。同時外部輸入信號的高電平與低電平保持時間均需大于一個機器周期。本設計選取的晶振頻率為12MHz，則計數速率不得高于500KHz，而從測速傳感器出來的信號是0.5V~2V，50Hz~2000Hz的正弦波信號，完全可以滿足輸入條件。</p><p>　　當定時/計數器工作在定時方式時，加l計數器每一個機器周期加1，直至計滿

38、溢出。</p><p>　　一旦定時/計數器被設置成某種工作方式后，它就會按設定的工作方式獨立運行。不再占用CPU的操作時間，直到加1計數器計滿溢出，才向CPU申請中斷。</p><p>　　定時/計數器是一種可編程的部件，在其工作之前必須將控制字寫入工作方式和控制寄存器，用以確定工作方式，這個過程稱為定時/計數器的初始化，下面具體分析其工作方式。</p><p>

39、　　一、工作方式寄存器TMOD</p><p>　　TMOD用于控制T0和T1的工作方式，其各位定義如下：</p><p><b>　　各位功能如下：</b></p><p><b>　　1．M1、M0</b></p><p>　　工作方式控制位，可構成以下4種工作方式：</p>&l

40、t;p>　　M1 M0 工作方式 說明</p><p>　　0 0 0 13位計數器</p><p>　　0 1 1 16位計數器</p><p>　　1 0 2

41、 可再裝入8位計數器</p><p>　　1 1 3 T0：分成兩個8位計數器</p><p><b>　　T1：停止計數</b></p><p>　　2．C/：計數器工作方式/定時方式選擇位</p><p>　　C/=0，設置為定時工作方式；<

42、/p><p>　　C/=1，設置為計數工作方式。</p><p>　　3．GATE：選通控制位</p><p>　　GATE=0，只要用軟件對TR0(或TR1)置1就啟動了定時器。</p><p>　　GATE=1，只有在(或)引腳為1，且用軟件對TR0(或TR1)置1才能啟動定時器工作。</p><p>　　TMOD的所

43、有位在整機復位后清零。TMOD不能位尋址，只能用字節(jié)方式設置工作方式。</p><p>　　二、控制寄存器TCON</p><p>　　TCON用于控制定時器的啟動、停止以及標明定時器的溢出和中斷情況。各位的含義如下：</p><p>　　1．TF1：定時器1溢出標志，T1溢出時由硬件置1，并申請中斷，CPU響應中斷后，又由硬件清零。TF1也可由軟件清零。</

44、p><p>　　2．TF0：定時器0溢出標志，功能與TF1相同。</p><p>　　3．TR1：定時器1運行控制位，可由軟件置1或清零來啟動或停止T1。</p><p>　　4．TR0：定時器0運行控制位，功能與TR1相同。</p><p>　　5．IE1：外部中斷1請求標志。</p><p>　　6．IE0：外部中斷0

45、請求標志。</p><p>　　7．IT1：外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。</p><p>　　8．IT0：外部中斷0觸發(fā)方式選擇位。</p><p>　　TCON中的低4位用于中斷工作方式。當整機復位后，TCON中的各位均為0。</p><p>　　第三章 傳感器選擇及放大整形電路的設計</p><p>　　3.1 稱

46、重傳力機構的設計</p><p>　　微機皮帶秤的稱重傳力機構由前、后承重杠桿，無摩擦絞支點，承重托輥和計算箱等組成，如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1 傳力機構</b></p><p>　　支承點；2—承重杠桿；3—傳力簧片；4—固定塊；5—計量箱；6—托輥</p><p>　　電子皮帶秤采用雙杠桿

47、多組托輥稱量框架拖住稱量段的皮帶及其上的煤層，如圖3-1中顯示，當皮帶上有物料通過時，物料首先經皮帶將載荷力傳遞給承重托輥。由于承重托輥直接支承在承重杠桿上，而前后承重杠桿的端部又可作微小轉動的無摩擦支點承在地基上，因此承重托輥上的載荷力最后分別在兩個承重杠桿的另一端（秤體中部）綜合，并由傳力簧片傳遞到計量箱內。</p><p>　　計量箱位于秤體中部的皮帶下方，它分為有平衡結構和無平衡結構兩種。計量箱的作用是將

48、傳力簧片送來的載荷力傳遞給力-電式荷重傳感器變?yōu)殡娦盘査统觥?lt;/p><p>　　有平衡結構的計量箱是一個平衡杠桿系統，工作時載荷力先由傳力桿傳給平衡杠桿，然后再由平衡杠桿按一定的比例分配給力-電式傳感器，秤體的自重（包括皮帶和托輥的重量）則由平衡杠桿的配重抵消掉，因此參與稱量的只是純物料量，而在實際中完全平衡掉自重，在實載時平衡系統易產生振動，造成稱量不穩(wěn)定。所以必須讓荷重傳感器保留10%~20%的電量程（俗稱

49、預壓力）不被平衡掉，才能保證稱量時有較好的穩(wěn)定性。</p><p>　　無平衡結構的計量箱是沒有平衡杠桿的系統，工作時載荷力直接由傳力吊杠送給傳感器，因此它的傳力誤差環(huán)節(jié)減小，結構簡單，工作時比前一種結構要穩(wěn)定。無平衡結構的計量箱通常用兩只傳感器（秤體兩側各1只），由于秤體自重約占去傳感器有用量程的50%左右，因此秤體一般用輕質箱形型材制造或者供電橋源采用并聯供電串聯輸出方式（如圖3-2所示）以求獲得盡可能大的信

50、號。</p><p>　　傳力機構中的無摩擦絞支點是皮帶秤中常用的支承方式，目前用的較多的是X形支承結構（如圖3-3所示）。這種支承部件用2~3片0.5mm~2.0mm厚的錳鋼簧片與固體座交叉連接制成，固體座用普通工具鋼制成，X形支承部件的優(yōu)點是：無摩擦支承強度大，扭轉靈活，恢復性好，能防止秤體前后移動，易于安裝，缺點是體積大，密封困難。</p><p>　　圖3-2 兩只傳感器的接線方法

51、</p><p>　　圖3-3 X形支承部件</p><p>　　1——簧片；2——固定座</p><p>　　秤體部分的設計要點在于秤體長度的選擇，設計原則是以承重機托輥間距a的偶數倍為準。為減少皮帶張力的影響，本設計采用4a，當a=1200mm時，則秤體總長應為4.8m，承重杠桿可采用普通槽鋼或箱形型材，設計時根據最大輸送功荷（考慮秤體自重）選擇承重杠桿材料的承

52、載強度和剛度。另外，對于秤體長度的選擇也應適當考慮物料的輸送速度，即當速度較快時適當考慮加長秤體。這樣做的目的主要是延長物料在秤體上的停留時間，以提高稱量精度。當秤體長度確定后，物料的輸送速度對稱量段的長度的比值，就是物料在秤體上的變化速率。如稱量段長為2.4m，物料的輸送速度為5m/s，則其變化速率為2.08次/s，它決定了儀表的采樣條件。</p><p>　　圖3-1中的傳力簧片是前后承重杠桿上載荷力的匯合點

53、，它由長200mm、寬50mm的優(yōu)質錳鋼片制作，厚度則由最大承載決定，一般取0.5mm~3.0mm。</p><p>　　3.2 荷重傳感器的原理及選用</p><p>　　荷重傳感器的種類很多，有壓磁式荷重傳感器及電阻應變式荷重傳感器等。電子皮帶秤中多采用電阻應變式荷重傳感器。</p><p>　　圖3-4 電阻應變式荷重傳感器原理圖</p>&l

54、t;p>　　在電阻應變式荷重傳感器中用的最多的是箔式應變片。圖3-4所示為電阻應變式荷重傳感器的作用原理。首先把被測力G（重力）轉換成受壓體（應變彈性體）的應變，粘貼在上的電阻應變片的阻值（R1~R4）隨應變大小而變化，R1、R3阻值減??；R2、R4阻值增加，電阻應變片組成電橋電路，測出電橋的輸出信號就能測出G的大小。應變彈性體的形式很多，有懸臂梁式、雙端固定梁式、圓筒式等。本設計選擇雙端固定梁式傳感器（如圖3-5所示）作為荷重傳

55、感器。</p><p>　　以圖3-5中荷重傳感器為例，未受力時R1=R2=R3=R4，當彈性體頂部受壓力作用時，貼于上方的兩片應變片R2、R4被拉伸，阻值增大，而貼于下方的兩片應變片R1、R3被壓縮，阻值減小，設電橋的負載電阻RL很大（>50K），電源內阻Ri較小，且RL〉〉Ri（如圖3-6所示），經化簡后可寫出電橋的電壓輸出公式為</p><p><b>　　(3-1)

56、</b></p><p>　　式中：UAB為上橋電壓；K為電阻絲的靈敏系數；為應變。這樣，當UAB恒定時，可由輸出電壓Uo得知應變的大小，也就是得知所測重力的大小。將荷重傳感器安裝在電子皮帶秤的托輥上方或底部，就可稱量出皮帶上的煤量。</p><p>　　圖3-5雙端固定梁式剪切力傳感器</p><p>　　圖3-6 應變電阻測量電橋</p>

57、<p>　　3.3 測速傳感器的設計與選用</p><p>　　皮帶秤中皮帶線速度的檢測通常采用磁電感應式速度/電脈沖傳感器，其結構原理如圖3-7所示。</p><p>　　測速傳感器由與皮帶接觸的測速輪，連接軸，測速齒輪，測速頭組成，測速頭由繞在磁鋼上的線圈構成，工作時置于返程皮帶上的測速輪在皮帶的摩擦帶動下轉動，同時也帶動測速齒輪同軸轉動，在測速齒輪的周圍均勻的銑了幾個

58、槽齒，當測速頭與凸齒相對時，磁通最大，凹齒與測速頭相對時磁通最小，根據電磁感應原理，周期變化的磁通在線圈中將感應出周期變化的電壓，其頻率f正比于皮帶的線速度V。</p><p>　　圖3-7 測速傳感原理</p><p>　　1——測速輪；2——連接軸；3——測速齒輪；4——測速磁頭</p><p><b>　　(3-2)</b></p&

59、gt;<p>　　式中 n——測速齒輪的齒數；</p><p>　　V——皮帶線速度(m/s)；</p><p>　　D——測速齒輪直徑(m)。</p><p>　　公式(3-2)中的f一般要求在1000Hz以上，以保證與荷重傳感器有同等的精度，當f確定后，根據此即可找出符合要求的其它參數的設計數據。電脈沖輸出方式的測速傳感器，具有抗干擾能力強，信號傳

60、輸距離遠和容易被數字電路所接收等優(yōu)點，因此選用它作為本設計的測速傳感器，其輸出信號為0.5V~2V，50Hz~2000Hz的正弦波信號。</p><p>　　3.4 放大電路的分析與設計</p><p>　　經荷重傳感器轉換后的模擬電壓信號，其信號幅度很小，是毫伏級，由于A/D轉換器的接收的是0～5V的標準電壓。所以需要對傳感器輸出的信號進行放大處理，在進行A/D轉換前，將荷重傳感器的輸

61、出信號放大至0～5V。這里，傳感器的輸出是放大器的信號源。然而，多數傳感器的等效電阻均不是常量，它們隨所測物理量的變化而變。</p><p>　　這樣，對于放大器而言，信號源內阻Rs是變量，根據電壓放大倍數的表達式</p><p>　　可知，放大器的放大能力將隨信號大小而變。為了保證放大器對不同幅值信號具有穩(wěn)定的放大倍數，就必須使得放大器的輸入電阻Ri>>Rs，Ri愈大，因信號

62、源內阻變化而引起的放大誤差就愈小。</p><p>　　此外，從傳感器所獲得的信號常為差模小信號，并含有較大共模部分，其數值有時遠大于差模信號。因此，要求放大器應具有較強的抑制共模信號的能力。</p><p>　　綜上所述，我們選用的放大器除具備足夠大的放大倍數外，還應具有高輸入電阻和高共模抑制比。</p><p>　　3.4.1 基本差動放大電路的原理分析<

63、;/p><p>　　圖3-8 基本的差動放大器電路</p><p>　　如圖3-8所示，基本放大電路由一個運算放大器和四個匹配的電阻構成，共模電壓的存在是大多數傳感器的特點，共模電壓是電橋中的直流電平或噪聲干擾。假設運算放大器是理想的，根據零子模型條件，在兩個輸入端的電壓相等，且通過兩輸入端的電流為零，則很容易導出差動放大器的運算方程</p><p><b>

64、　　或改成下式</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　式中 Uom——共模輸入信號電壓。</p><p>　　Uo的兩個方程都帶有共模輸入信號電壓，第一項是反相輸入信號對輸出的貢獻；第二項是同相輸入信號對輸出的貢獻；第三項是共模輸入信號對輸出的影響。顯然這運算放大器是理想的，但差動放大器的輸出端

65、仍有共模信號的干擾，主要原因在于差動運算電路的外部參數不理想使閉環(huán)共模特性變壞，四個電阻不匹配和比例失調是關鍵因素，若取四個電阻滿足條件。即：</p><p>　　則Uo的方程可以簡化為：</p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　因此可以看出，四個電阻匹配的足夠好，相當于兩個差動信號閉環(huán)增益絕對值相等的條件。此時，共

66、模輸入信號對輸出貢獻為零。實際上，四個電阻很難做到完全匹配，所以在差動放大器輸出端總存在一定大小的共模干擾信號，在高精度差動放大器中，應當把這個共模干擾信號控制在一定的范圍之內。</p><p>　　3.4.2 放大電路的設計</p><p>　　圖3-9 放大電路的設計</p><p>　　簡單的差動放大電路在抗干擾方面存在一定缺陷，在本設計中采用的是三個運算放

67、大器組成的增益可調的高輸入阻抗差動式運算電路（如圖3-9所示），可有效地抑制共模干擾。電路中A1和A2都是同相輸入放大器。如果兩個運算放大器特性相同，則其等效輸入阻抗相近，因而輸入信號UI1和UI2的負載效應也一致。電路中A3是差動放大輸出電路?？勺冸娮鑂1跨接在A1和A2的反相輸入端，R2和R3分別為兩個反饋電阻。根據理想運算放大器條件，可得到：</p><p><b>　　(3-5)</b&g

68、t;</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　式中，Uom為加在兩個輸入信號源與共端的共模電壓信號。根據歐姆定律，很容易得到下列平衡方程組：</p><p>　　式中，Uo1和Uo2分別為A1和A2的輸出電壓值，聯解上述四個方程組，經過整理可以得到：</p><p>　　把Uo1和Uo2送入A

69、3中，很容易得到運算方程：</p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　如果選R2=R3，則變?yōu)椋?lt;/p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　顯而易見，圖3-9所示的放大電路對差動信號的增益為 (1+2R2/R1)Rf/R，當UI1=UI2=UIc時

70、，由于UA=UB=UIc，R1中電流為零，Uo1=Uo2=UIc，輸出電壓Uo=0?？梢?，電路放大差模信號，抑制共模信號。差模放大倍數數值愈大，共模抑制比愈高。當輸入信號中含有共模噪聲時，也將被抑制。不管電阻R2和R1如何不對稱，對差模增益的貢獻總是相同的，而對共模增益則沒有任何影響。由此可見，改變R1將有同樣效果。通過改變可變電阻R1可以連續(xù)調節(jié)增益而不影響共模抑制能力。末級放大器A3把差動輸入變?yōu)閱味溯敵鲂问?，為保證該級不降低共模抑

71、制能力，電阻R、Rf應精確匹配。為減少偏置電流的影響，可以把R2和R3取得小些，這并不影響差動電路的輸入阻抗值。由于差動放大器的增益由輸入段決定，所以只有運算放大器A1和A2的失調電壓才起重要作用。輸出失調電壓正比于兩個運算放大器的失調電壓之差，所以輸出失調很少。</p><p>　　荷重傳感器的測量電路輸出的電壓滿度值為20mV，而放大電路的輸出應為0～5V，故Au=5/0.02=250。</p>

72、<p>　　故我們取R1=1K，R2 =2K，Rf =50K，R=1K，可滿足設計要求。</p><p>　　3.4.3 放大電路的輸入輸出保護</p><p>　　為了防止輸入信號超過量程，造成元器件的損壞以及系統的癱瘓，須對放大電路進行相應的輸入輸出保護措施。</p><p>　　圖3-10 輸入保護圖</p><p>　　

73、圖3-11 輸出保護圖</p><p><b>　　1．輸入保護</b></p><p>　　其電路如圖3-10所示，它采用兩個反向并聯的限幅二極管，防止信號過大或過小而損壞運放。</p><p><b>　　2．輸出保護</b></p><p>　　為防止輸出電壓過高，接到外部電壓可能過流或者擊穿

74、，所以需加穩(wěn)壓二級管構成輸出保護，其電路如圖3-11所示。</p><p><b>　　3．濾波電路的設計</b></p><p>　　經傳感器轉換和放大后的電壓信號，屬于低頻信號，容易受測量現場的干擾和放大電路本身的影響，含有多種頻率成分的噪聲信號，所以需要用到濾波器。</p><p>　　本設計中用到的經放大器出來的信號為直流低電平，屬低頻

75、信號，因此在放大器輸出端要引入低通濾波器。其低通濾波器的作用是：讓直流指定的截止頻率的低頻分量順利的通過，而使高頻分量受到很大的衰減。采用的是RC無源濾波器，電路如圖3-12所示。</p><p>　　圖3-12 RC濾波電路圖</p><p>　　當信號頻率升高時，電容容抗減小，使輸出電壓幅值下降，因而高頻信號衰減較多。當信號頻率降低時電容的容抗增加，信號基本不受損耗。</p>

76、;<p>　　圖3-13 放大電路總設計圖</p><p>　　電路中取R=1K，電容C=1000 PF，可得到該濾波電路的上限截止頻率為：</p><p>　　fH=（2RC）-1=（2×1000×1000×10-12）-1=1.6×105Hz</p><p>　　由此綜合以上的分析，系統放大電路的總設計圖如圖

77、3-13所示。</p><p>　　3.4.4 稱重傳感器與放大器的聯接</p><p>　　圖3-14 稱重傳感器與放大器的四線聯接</p><p>　　稱重傳感器一般只有四個端子，兩個端子為電源端子，由供橋電壓供給5~20V直流電壓。另外兩個端子輸出電阻應變片形變所產生的不平衡電壓信號，直接送往放大器電路（如圖3-14所示）。</p><p

78、>　　3.5 速度信號的脈沖整形</p><p>　　電磁式數字傳感器輸出信號為0.5V~2V，50Hz~2000Hz的正弦波信號，要想把該信號送入8051單片機進行計數，必須通過波形變化將其變?yōu)橥l率的脈沖信號。本設計采用整形電路中常用到的施密特觸發(fā)器的進行波形變換。</p><p>　　3.5.1 施密特觸發(fā)器工作原理分析</p><p>　　施密特觸

79、發(fā)器（Schmitt Trigger）是脈沖波形變換中經常使用的一種電路。它在性能上有兩個重要的特點：</p><p>　　第一，輸入信號從低電平上升的過程中，電路狀態(tài)轉換時對應的輸入電平，與輸入信號從高電平下降過程中對應的輸入轉換電平不同。</p><p>　　第二，在電路狀態(tài)轉換時，通過電路內部的正反饋過程使輸出電壓波形的邊沿變得很陡。</p><p>　　利用

80、施密特觸發(fā)器的這兩個特點我們就可以把測速傳感器輸出的周期變化的正弦交流信號整形為邊沿陡峭的矩形脈沖信號，圖3-16所示為門電路組成的施密特觸發(fā)器，下面具體分析它的工作原理。</p><p>　　將兩級反相器串接起來，同時通過分壓電阻把輸出端的電壓反饋到輸入端，就構成了圖3-16(a)所示的施密特觸發(fā)器電路。</p><p>　　圖3-16 用CMOS反相器構成的施密特觸發(fā)器</p&g

81、t;<p>　　(a) 電路 (b) 圖形符號</p><p>　　假定反相器G1和G2是CMOS電路，它們的閾值電壓為VTH≈VDD，且R1<R2。</p><p>　　當時，因G1、G2接成了正反饋電路，所以。這時G1的輸入。</p><p>　　當從0逐漸升高并達到時，由于G1進入了電壓傳輸特性的轉折區(qū)（

82、放大區(qū)），所以的增加將引發(fā)如下的正反饋過程</p><p>　　于是電路的狀態(tài)迅速地轉換為。由此便可以求出上升過程中電路狀態(tài)發(fā)生轉換時對應的輸入電平VT+。因為這時有</p><p>　　所以 (3-9)</p><p>　　VT+稱為正向閾值電壓。</p><p>　　

83、當從高電平VDD逐漸下降并達到時，的下降會引發(fā)又一個正反饋過程</p><p>　　使電路的狀態(tài)迅速轉換為。由此又可以求出下降過程中電路狀態(tài)發(fā)生轉換時對應的輸入電平VT-。由于這時有</p><p>　　所以 </p><p>　　將VDD=2VTH代入上式后得到</p><p><b>　　

84、(3-10)</b></p><p>　　VT-稱為負向閾值電壓。</p><p>　　我們將VT+與VT-之差定義為回差電壓VT，即</p><p><b>　　(3-11)</b></p><p>　　根據公式(3-9)和公式(3-10)畫出的電壓傳輸特性如圖3-17(a)所示。因為和的高、低電平是同相的

85、，所以也把這種形式的電壓傳輸特性叫做同相輸出的施密特觸發(fā)特性。</p><p>　　圖3-17 圖2-16電路的電壓傳輸特性</p><p>　　(a) 同相輸出 (b)反相輸出</p><p>　　如果以圖3-16(a)中的作為輸出端，則得到的電壓傳輸特性將如圖3-17(b)所示。由于與的高、低電平是反相的，所以把這種形式的電壓傳輸特性叫做

86、反相輸出的施密特觸發(fā)特性。</p><p>　　圖3-18 用施密特觸發(fā)器實現波形變換</p><p>　　本設計采用同相輸出的施密特觸發(fā)特性來對測速傳感器輸出的交流正弦信號進行脈沖整形，使之變?yōu)橥l率的矩形脈沖信號以便送入8051內部的定時/計數器進行計數。</p><p>　　通過改變圖3-16(a)所示電路中的R1和R2的比值可以調節(jié)VT+、VT-和回差電壓的

87、大小。在對應具體的測速傳感器輸出信號時，我們即可通過該信號的幅值及周期來確定VT+、VT-的大?。ㄈ鐖D3-18所示）并利用公式(3-9)、(3-10)和(3-11)來計算整形電路的相關參數如R1和R2的比值以及VDD的選取等，應注意R1必須小于R2，否則電路將進入自鎖狀態(tài)，不能正常工作。</p><p>　　3.5.2 速度信號放大整形電路的設計</p><p>　　圖3-19為轉速信號

88、的放大整形電路，圖中D201為齊納二極管，作保護作用。運算放大器接成反相放大器，增益為10倍，放大的目的是提高輸入信號的斜率以避免整形電路的誤動作，D202和D203將對放大器輸出限幅并將負的部分去掉，經處理后的信號接入施密特觸發(fā)器進行脈沖整形，最后送入8051的計數器輸入端計得脈沖數并通過工程運算即得轉速。</p><p>　　圖3-19 轉速信號放大整形電路</p><p>　　第四章

89、 硬件電路設計</p><p>　　4.1 程序存儲器的擴展</p><p>　　4.1.1 2764芯片介紹</p><p>　　MCS-51單片機系統中，使用較多的是Intel公司的系列芯片：2716（2K×8），2732（4K×8），2764（8K×8），27128（16K×8），27256（32K×8）

90、，27512（64K×8）。</p><p>　　本設計所用到的程序存儲器擴展為8K。所以這里用到的芯片是2764（8K×8）。圖4-1為2764的功能引腳圖。</p><p>　　圖4-1 2764功能引腳圖</p><p>　　芯片介紹：2764是8K×8字節(jié)的紫外線擦除電可編程只讀存儲器，單一+5V供電，工作電流為75mA，維持電

91、流為35mA，讀出時間最大為250ns，28腳雙列直插式封裝。各引腳的含義為：</p><p>　　1．A0～A12：13根地址線，可尋址8K字節(jié)。</p><p>　　2．O0～O7：數據輸出線。</p><p><b>　　3．：片選線。</b></p><p>　　4．：數據輸出選通線。</p>&l

92、t;p>　　5．PGM：編程脈沖輸入端。</p><p>　　6．VPP：編程電源。</p><p>　　7．VCC：主電源，一般為＋5V。</p><p>　　8．GND：接地引腳。</p><p>　　4.1.2 8051與2764的連接方法</p><p>　　單片機的P0和P2口的16根I/O線輸出地址

93、信號。其中，P2口與EPROM（或EEPROM）高8位地址總線連接，直接作為高8為地址A8～A15，P0口作為分時復用的低8位地址/數據線，通過鎖存器輸出低8位地址A0～A7。在本設計中用到的是P2口的高5位地址即A8～A12。端與外部程序存儲器的輸出允許連接，ALE端與鎖存器CLK端連接。</p><p>　　本設計中，選擇2764的片選信號由三八譯碼器的輸出端控制。</p><p>　

94、　圖4-2為2764與8051連接圖。</p><p>　　圖4-2 2764與8051連接圖</p><p>　　4.2 數據存儲器的擴展</p><p>　　4.2.1 數據存儲器及6264芯片的介紹</p><p>　　8051單片機內部有128B存儲空間，CPU對內部RAM具有豐富的操作指令，內部RAM區(qū)是十分珍貴的資源，通常作為工

95、作寄存器、堆棧、軟件標志和數據緩沖區(qū)。但在實際中，僅有的128B是不夠用的，因此需要擴展數據存儲器。</p><p>　　8051單片機設置專門指令MOVX來訪問外部數據存儲器。共有四條寄存器間接尋址指令，分為下列兩種情況：</p><p>　　第一種為訪問前256B的外部RAM，用寄存器R0，R1間接尋址：</p><p>　　讀操作：MOVX A，@Ri<

96、;/p><p>　　寫操作：MOVX @Ri ，A i=0，1</p><p>　　第二種為訪問外部RAM的任何單元，用特殊功能寄存器DPTR間接尋址：</p><p>　　讀操作：MOVX A，@DPTR</p><p>　　寫操作：MOVX @DPTR，A</p><p>　　第二種情況可以訪問外部數據存儲

97、器的64K空間。</p><p>　　首先看讀外部數據存儲器的時序。在第一個機器周期的S1，允許地址鎖存器信號ALE由低變高，開始讀周期。在S2狀態(tài)，CPU把低8位地址送上P0總線，把高8位地址送上P2口。ALE的下降沿用以把低8位地址信號鎖存到外部鎖存器內，而高8位地址鎖存在P2口上。在S3狀態(tài)，P0總線驅動器進入高阻狀態(tài)。在S4狀態(tài)，讀控制信號回到高電平后，被尋址的存儲器把其本身的總線驅動器懸浮起來，使P0總

98、線又進入高阻狀態(tài)。</p><p>　　寫外部數據存儲器的時序與上述類似，但寫的過程中是CPU把數據送上總線上，CPU向P0總線送完被尋址存儲器的低8位地址后，在S3狀態(tài)，就由送地址直接改為送數據到P0總線上，其間P0總線上不出現高阻狀態(tài)。在S4狀態(tài)，寫控制信號有效選通被尋址的數據存儲器，此后，P0上的數據就寫到被尋址的存儲器單元內了。</p><p>　　本設計中所擴展的數據存儲器為8K

99、，由于地址線和片選信號的限制，所以選用的芯片型號為6264。圖4-3為6264的功能引腳圖。</p><p>　　圖4-3 6264的功能引腳圖</p><p>　　芯片介紹：6264是8K×8位靜態(tài)隨機存儲器芯片，采用CMOS工藝制造，單一+5V供電，額定功耗200mW，典型存取時間200ns，28線雙列直插式封裝。其引腳功能說明如下：</p><p>

100、　　1．A0～A12：地址輸入線。</p><p>　　2．O0～O7：雙向三態(tài)數據線，有時用D0～D7表示。</p><p>　　3．：片選信號輸入端，低電平有效。</p><p>　　4．：讀選通信號輸入線，低電平有效。</p><p>　　5．：寫選通信號輸入線，低電平有效。</p><p>　　6．VCC：工作

101、電源輸入引腳，＋5V。</p><p>　　7．NC：為空引腳。</p><p>　　8．CS：第二選片信號引腳，高電平有效。</p><p>　　9．GND：線路地。</p><p>　　4.2.2 8051與6264的連接圖</p><p>　　圖4-4 8051與6264連接圖</p><p

102、>　　本設計中，選擇6264的片選信號由三八譯碼器的輸出端控制。</p><p>　　4.3 I/O口的擴展</p><p>　　在MCS-51應用系統中，單片機本身提供給用戶使用的輸入、輸出口線并不多，對片內有ROM/EPROM的8051/8751，若無須擴展外部存儲器，則有4個8位口（P0~P3）可作為通用I/O口使用。而對于8031單片機來說，因其P0口和P2口必須用作外部程序

103、存儲器的地址線，而不能直接用來作為輸入/輸出口，故只有P1口和P3口的一部分口線可直接用作輸入/輸出口，因此需要進行I/O口的擴展。</p><p>　　由于MCS-51單片機的外部數據存儲器RAM和I/O口是統一編址的，因此用戶可以把外部64K字節(jié)的數據存儲器RAM空間的一部分作為擴展外部I/O口的地址空間。這樣單片機就可以像訪問外部RAM一樣訪問外部接口芯片，對其進行讀寫操作。</p><

104、p>　　4.3.1 8255A的結構及功能</p><p>　　8255A是Intel86系列微處理機的配套并行接口芯片，它可為86系列CPU與外部設備之間提供并行輸入/輸出的通道。由于它是可編程的，可以通過軟件來設置芯片的工作方式。所以，用8255A連接外部設備時，通常不用再附加外部電路，給使用者帶來很大方便。本設計就是采用8255芯片來擴展鍵盤和顯示器，及ADC0809和DAC0832的。</p

105、><p>　　圖4-5為8255的引腳圖和圖4-6為8255的內部功能結構框圖。它由以下幾部分組成：</p><p>　　圖4-5 8255的引腳圖</p><p>　　三個8位的I/O口：A口、B口、C口</p><p>　　A口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入鎖存器?？删幊虨?位輸入輸出或雙向寄存器。</p>

106、<p>　　B口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入緩沖器?？删幊虨?位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。</p><p>　　圖4-6 8255的內部功能結構框圖</p><p>　　C口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入緩沖器。C口可分作兩個4位口使用。它除了作為輸入輸出口外，還可以作為A口、B口選通方式工作時的狀態(tài)控制信號。<

107、/p><p><b>　　讀/寫控制邏輯</b></p><p>　　讀/寫控制邏輯的功能用于管理所有的數據、控制字或狀態(tài)字的傳送。它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號來控制各個口的工作狀態(tài)。其控制信號有：</p><p>　?。ㄆx信號）：低電平有效。允許8255與CPU交換信息。</p><p>　?。ㄗx信號）：低電

108、平有效。允許CPU從8255端口讀取數據或外設狀態(tài)信息。</p><p>　?。▽懶盘枺旱碗娖接行?。允許CPU將數據、控制字寫入8255中。</p><p>　　RESET (復位信號)：輸入信號線，高電平有效。此引腳為高電平時，所有8255內部寄存器都清零，所有通道都設置為輸入方式，24條I/O引腳為高阻狀態(tài)。</p><p>　　A1A0（端口選擇信號）：這是

109、倆條輸入信號線，通常一一對應接到地址的最低倆位A0和A1上，它們與、信號相配合用來選擇端口及內部控制寄存器，并控制信息傳送的方向，如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 8255A端口選擇及功能</p><p><b>　　A組和B組控制電路</b></p><p>　　這是兩組根據CPU的命令控制8255工作方式的電路。每組控制電路從

110、讀、寫控制邏輯接受各種命令，從內部數據總線接收控制字（指令）并發(fā)出適當的命令到相應的端口。</p><p>　　A組控制電路控制A口及C口的高4位（PC7~PC4）。</p><p>　　B組控制電路控制B口及C口的低4位（PC3~PC0）。</p><p><b>　　數據總線緩沖器</b></p><p>　　這是一

111、個雙向三態(tài)的8位緩沖器，用于和系統的數據總線直接相連，以實現CPU和8255間傳送消息。CPU執(zhí)行輸出命令時，可將控制字或數據通過數據總線緩沖存儲器傳送給8255A。CPU執(zhí)行輸入命令時，8255A可將狀態(tài)信息或數據通過數據總線緩沖存儲器向CPU輸入。因此它是CPU與8255A之間交換信息的必經之路。</p><p>　　4.3.2 8255的工作方式選擇</p><p>　　8255A

112、共有3種工作方式，即工作方式0、工作方式1、工作方式2，如圖4-7所示。</p><p>　?。?）方式0（基本輸入/輸出方式）：這種工作方式不需要任何選通信號。A口、B口及C口的高4位和低4位都可以設定為輸入或輸出。作為輸出口時，輸出的數據被鎖存；作為輸入口時，輸入數據不鎖存。</p><p>　　圖4-7 8255的三種工作方式</p><p>　?。?）方式1