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1、河北工程大学毕业设计（论文） 摘要 基于单片机AT89c51的数字万用表设计摘要 :本次设计用单片机芯片AT89c51 设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51 单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD 转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809 数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S51 单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ 震荡电路，显示芯片用TEC6122，驱动8 位数码管显示。程序每执行周期耗时缩到最短，这样
2、保证了系统的实时性。本文全面、深入、系统地介绍了4 3/4位智能数字万用表的系统设计与研究。设计中采用了美国MAXIM公司生产的专配万用表芯片MAX134，以及Intel 公司生产的MCS8051单片机。整个系统结构由MAX134外加一些外围元件构成，然后再与单片机8051相连，驱动LED数码显示。文章主要介绍了MAX134的性能特点、内部结构、数字接口、输入输出数据及一些功能和原理。整个设计包括硬件电路设计及软件设计。硬件电路设计包括处理器、外部设备元件的选择及电路设计，而软件设计则主要是实现仪表的各功能的控制。关键词 数字万用表 AT89S51 单片机 AD转换与控制 31 河北工程大学毕
3、业设计（论文） Abstract AbstractThis design is design a digital universal meter with chip AT89s51 of one-chip computer, can measure and hand in , direct current pressing value , direct current flow , the direct current is hindered, four numbers show. This system is shunted resistance, resistance of partial
4、 pressure, basic resistance, minimum system of 51 one-chip computers, shown that some , warning part , AD change and control making up partly. In order to make the system more steady, make the whole precision of the system be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the one-chi
5、p computer system is designed to adopt AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing. The every execution cyc
6、le consuming time of procedure contracts to get shortest, in this way the real-time character of the security system.In order to make the system more steady, make the whole precision of the system be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the one-chip computer system is desig
7、ned to adopt AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing.Keyword: Digital universal meter AT89S51 one-chip
8、computer AD changes and controls 河北工程大学毕业设计（论文） 目录目 录摘 要iAbstractii1. 绪论41.1 数字万用表的主要特点41.2 数字万用表设计背景61.2.1 数字万用表的设计目的和意义61.2.2 数字万用表的设计依据61.2.3 数字万用表的设计目的和意义61.3万用表发展趋势72. 数字万用表总体设计方案82.1数字万用表的基本原理82.2数字万用表的硬件系统设计总体框架图153. 选用芯片介绍及硬件电路设计方案163.1 芯片选择及功能简介163.1.1 AT89c51 芯片功能特性描述163.1.2 ADC0809 介绍193.
9、1.2 TEC6122 简述213.2设计方案及数字万用表的硬件设计243.2.1 设计方案243.2.2 数字万用表的硬件设计263.2.2.1 分模块详述系统各部分的实现方法263.2.2.2 数字万用表控制硬件整体结构图323.2.2.1电路的工作过程描述324. 系统软件与流程图334.1 电路功能模块334.2系统总流程图334.3物理量采集处理流程354.4电压测量过程流程图364.5电流的测量过程流程图374.6电阻的测量过程流程图384.7电容测量过程流程图39结 论40致 谢41参考文献42附录43河北工程大学毕业设计（论文） 绪论1 绪论随着微电子技术的高速发展，单片机的功
10、能集成化，智能仪器也发展到了一个新的阶段。现在，单片机外围电路正朝着单片集成化、数字化、智能化、网络化、多功能、微功耗、高可靠性的方向发展。单片机与单片系统、智能传感器、网络通信等高新技术的融合，必将成为21世纪新的经济增长点。计算机技术及微电子器件在测量技术中的广泛应用，使智能仪器在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面或在解决测量技术问题的深度及广度方面有了巨大的发展。本设计是基于MAXIM公司生产的数字万用表专控芯片MAX134设计的智能4 3/4位数字万用表。数字万用表亦称数字多用表（DMM），其主要特点是显示直观、读数准确、准确度高、分辨力强、功能完善、性能稳定、过载
11、能力强、耗电省、体积小、易于携带。近年来，数字万用表迅速发展，无论是便携式，还是台式万用表在精度、功能和性能上都有较大的提高。现在3 3/4位便携式数字万用表和4 1/2位便携式数字万用表已经成为主流；台式万用表的发展速度更快，已经有几家公司推出单片集成方案，使台式万用表的性能更高、功能更强，价格更加合理。近年来，我国对智能仪器的研究，无论在生产、科研等方面都取得了很大的进展，但是由于我国发展起步晚，我国现在所用的测量工具都基本上是3 1/2位的数字表，它的准确度都不是很高，而我们这次设计的4 3/4位数字万用表在精确度上提高了一个档次，性能更优越。本设计采用美国MAXIM公司生产的MAX13
12、4为核心芯片，配上INTEL公司推出的8位微处理机MCS8051，控制键盘的输入和数码管的输出，实现电阻/交流电压/直流电压/交直流电流等的测量，测电压或电阻时还可自动转换量程。传统的模拟式万用表已有很久的发展历史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要。数字万用表自从问世以来，显示出了强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。现在让我们来探讨一下新型智能4 3/4位数字万用表。1.1 数字万用表的主要特点数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续的数字形式并加以显示的仪表。智能化数字万用表则是大规模集成电路(LSI)、数显技术、计算机
13、技术及自动测试技术(ATE)的结晶。通过对DVM的扩展，即可形成数字多用表DMM(Digital Multimeter)。因此，数字万用表的功能是电压表上的扩展。数字万用表主要有一下特点：1显示清晰，直观，读数准确传统的模拟式万用表必须借助于指针和刻度来进行读数，在读数过程中不可避免地会引入认为的测量误差(例如视差)，并且还容易造成视觉疲劳。数字电压表则采用先进的数显技术，使显示结果一目了然，只要仪表不发生跳数现象，测量结果就是唯一的。不仅保证了读数的客观性与准确性，还符合人们的读数习惯，能够缩短读数和记录的时间。新型数字万用表在数显的基础上增加了显示各种标志符的功能，便于读数，又对操作人员给
14、予明显提示。2显示位数显示位数通常为2 1/2位8 1/2位.具体讲，有2 1/2位、3位、3 1/2位、3 2/3位、3 3/4位、4位、4 1/2位、4 3/4位、5位、5 1/2位、6位、6 1/2位、7 1/2位、8 1/2位共14种。国外最近还推出了8 3/4位和10 1/2位数字仪表。定数字仪表的位数有两条原则：能显示从09所有数字的位是整数位；分数位的数值是以最大显示值中最高位数字位分子，用满量程时最高位数字为分母.例如，某数字仪表的最大显示值为19999，满量程计数值为20000,这表明该仪表有4个整数位，而分数位的分子为1，分母为2，故为4 1/2位，读作四位半，其最高位只能
15、显示0或1。3 准确度高字电压表的准确度是测量中系统误差与随机误差的综合。它表示测量结果与真值的一致程度，也反映测量误差的大小。一般讲准确度愈高，测量误差愈小，反之亦然。准确度的公式有三种表述方式：准确度（a%RDG+b%FS）准确度（aRDG+n个字） 准确度（a%RDG+bFS+n个字）式中，RDG为读数值（即显示值），FS表示满度值。括号中前一项代表A/D转换器和功能转换器的综合误差，后一项是由于数字化处理而带来的误差。式中，n是量化误差，反映在末位数字上的变化量。若把n个字的误差折合成满量程的百分数，即变成式，式比较特殊，应用面较窄。4 3/4位万用表将使用式来表示准确度。4 分辨力高
16、数字万用表在最低电压量程末位1个字所对应的电压值，称作仪表的分辨力。它反映出仪表灵敏度的高低。4 3/4位的DVM的最高分辨力为10V。5 测量范围宽、扩展能力强6 测量速度快、输入阻抗高数字万用表在每秒钟内对被测电压的测量次数叫测量速率。单位为“次/s”，主要取决于A/D转换器的转换速率。4 3/4位DVM的测量速率一般在10次/s。字电压表具有很高的阻抗，通常为10M10000M。7 集成度高，微功耗8 抗干扰能力强1.2 数字万用表设计背景在本节中主要介绍了系统的设计原则和总体方案及系统概述等。1.2.1 数字万用表的设计目的和意义数字万用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用
17、的一种基本测量，已被广泛应用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。随着时代科技的进步，数字万用表的功能越来越强大，把电量及非电量的测量技术提高到崭新水平。1.2.2 数字万用表的设计依据根据数字万用表的原理，结合以下的设计要求：“设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值，直流电流、直流电阻，四位数码显示。实现多级量程的直流电压测量，其量程范围是200mv、2v ,20v,200v 和500v.实现多级量程的交流电压测量，其量程范围是200mv、2v ,20v,200v 和500v.实现多级量程的直流电流测量，其量程范围是2mA ，20mA，200m
18、A、2A 和20A.实现多级量程的电阻测量，其量程范围是200、2k ,20k,200k 和2M。”以及电容测量电路。由此设想出以下的解决方法，即数字万用表的系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51 单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD 转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障。1.2.3 数字万用表设计重点解决的问题本设计重点要解决的问题是对不同量程的各种测量内容的转换，还有就是各部分电路组合成一个完整的数字万用表，而难点解决的问题就是程序的设计，要保正其可行性从而保证设计的正确性。1.3 万用表发展趋势90年代以来，数字万用表正处于蓬勃发展的新时期
19、,突出表现在新技术不断涌现,新工艺被广泛采用,新产品层出不穷。1 广泛采用新技术，不断开发新产品电子技术的进步，往往预示着数字万用表研制水平的新突破，近年来，各项新技术愈来愈普遍采用，并且迅速转化为生产力。2 广泛采用新工艺新一代的数字万用表正朝着标准模块化的方向发展。电子模块又称为电子功能组件，简称模块。它是采用微电子技术和微型电子元器件，按插件组装成一体，能完成某一种特定的功能的商品化部件。现在，数字万用表的单元电路已基本上被标准化，通用化，系统化的模块取代。3 单片大规模和超大规模集成电路的采用1） 带微处理器的单片5 1/2位A/D转换器2） 专配微处理器的4 3/4位DMM集成电路3
20、） ASIC产品的应用AX133/134是美国最大集成电路公司最新研制的专配微处理器的DMM芯片。它们配上4位或8位或16位微处理器,即可构成具有高性价比的4 3/4位或3 3/4位智能数字万用表。4 计算机模块化仪器与虚拟仪器的发展5 安全性能的提高河北工程大学毕业设计(论文） 数字万用表总体设计方案 2 数字万用表总体设计方案2.1数字万用表的基本原理数字万用表的最基本功能是能够测量交直流电压，交直流电流，还有能够测量电阻，数字万用表的基本组成见图2-1。数字显示屏（LED或液晶）过压过流保护小数点驱动（配合被测量与量程）基准电压模数转换，译码驱动过压过流保护分档电阻（量程转换）分压器（量
21、程转换）分流器（量程转换）交流直流变换器（放大，整流，滤波）被测量输入电压电阻电流直流交流VINVREF图2-1 数字万用表的基本组成下面我们分别介绍各个部分的组成：1 模数(A/D)转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值(大小)连续变化的所谓模拟量(模拟信号)。指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示。而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理(如存储、传输、打印、运算等)。数字信号与模拟信号不同，其幅值(大小)是不连续的。这种情况被称为是“量化的”。若最小量化单位(量化台阶)为，则数字信号的大小一定是的整数倍，该整数可以用二进制数码表示。但为了能直
22、观地读出信号大小的数值，需经过数码变换(译码)后由数码管或液晶屏显示出来。例如，设=0.1mV ，我们把被测电压U 与比较，看U 是的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N (二进制)。一般情况下，N 1000 即可满足测量精度要求(量化误差1/1000=0.1%)。最常见的数字表头的最大示数为1999，被称为三位半()数字表。对上述情况，我们把小数点定在最末位之前，显示出来的就是以mV 为单位的被测电压U 的大小。如：U 是 (0.1mV )的1234 倍，即N =1234，显示结果为123.4(mV )。这样的数字表头， 再加上电压极性判别显示电路， 就可以测量显示-199.9 199.9mV
23、 的电压，显示精度为0.1mV 。由上可见，数字测量仪表的核心是模数(A/D)转换、译码显示电路。A/D 转换一般又可分为量化、编码两个步骤。2 多量程数字电压表原理在基准数字电压表头前面加一级分压电路(分压器)，可以扩展直流电压测量的量程。如图2-2 所示， U0为电压表头的量程(如200mV )，r 为其内阻(如10M)， r1.、r2为分压电阻， U10为扩展后的量程。IN+IN-数字电压表头0Ui0r1r2r0U010M1M99K9K2000V200V20V2V数字电压表头200mA1KUi图2-2 分压电路原理 图2-3 多量程分压器原理由于rr2，所以分压比为扩展后的量程为 多量程
24、分压器原理电路见图2.3，5 档量程的分压比分别为1、0.1、0.01、0.001 和0.0001，对应的量程分别为2000V 、200V 、20V 、2V 和200mV 。采用图2-3 的分压电路虽然可以扩展电压表的量程，但在小量程档明显降低了电压表的输入阻抗，这在实际使用中是所不希望的。所以，实际数字万用表的直流电压档电路为图2-4 所示，它能在不降低输入阻抗的情况下，达到同样的分压效果。例如：其中200V 档的分压UiR1 9MR2 900KR3 90KR4 9KR5 1K2000V2V20V200V动片2数字电压表头IN+IN-200mV200mV图2-4 使用分压电路 其余各档的分压
25、比可同样算出。实际设计时是根据各档的分压比和总电阻来确定各分压电阻的。如先确定再计算2000V 档的电阻=0.0001 =1K再逐档计算、。尽管上述最高量程档的理论量程是2000V ，但通常的数字万用表出于耐压和安全考虑，规定最高电压量限为1000V 。换量程时，多刀量程转换开关可以根据档位自动调整小数点的显示，使用者可方便地直读出测量结果。3 多量程数字电流表原理测量电流的原理是：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。如图2-5，由于r R，取样电阻R 上的电压降为即被测电流 数字电压表头数字电压表头IiUiIN+IN-rR1K1001010.1200uA2m
26、A20mA200mA2AIiUiIN+IN-图2-5 电流测量原理 图2-6 多量程分流器电路 若数字表头的电压量程为U0，欲使电流档量程为I0，则该档的取样电阻(也称分流电阻)为 如=200mV ，则=200mA 档的分流电阻为R=1。多量程分流器原理电路见图2-6。图2-6 中的分流器在实际使用中有一个缺点，就是当换档开关接触不良时，被测电路的电压可能使数字表头过载，所以，实际数字万用表的直流电流档电路为图2-7 所示。图2-7 中各档分流电阻的阻值是这样计算的：先计算最大电流档的分流电阻 再计算下一档的依次可计算出、。图中的BX 是2A 保险丝管，电流过大时会快速熔断，超过流保护作用。两
27、只反向连接且与分流电阻并联的二极管D1、D2 为塑封硅整流二极管，它们起双向限幅过压保护作用。正常测量时，输入电压小于硅二极管的正向导通压降，二极管截止，对测量毫无影响。一旦输入电压大于0.7V ，二极管立即导通，两端电压被限制住(小于0.7V )，保护仪表不被损坏。4 交流电压电流测量处理原理数字万用表中交流电压，电流测量电路是在直流电压、电流测量电路的基础上，在分压器或分流器之后加入了一级交流-直流(AC-DC)变换器，图2-8 为其理简图。该AC-DC 变换器主要由集成运算放大器、整流二极管、RC 滤波器等组成，还包含一个能调整输出电压高低的电位器，用来对交流电压档进行校准之用。调整该电
28、位器可使数字表头的显示值等于被测交流电压的有效值。同直流电压档类似，出于对耐压、安全方面的考虑，交流电压最高档的量限通常限定为700V (有效值)。5 电阻测量原理数字万用表中的电阻档采用的是比例测量法，其原理电路见图2-9。由稳压管ZD 提供测量基准电压，流过标准电R0和被测电阻RX的电流基本相等(数字表头的输入阻抗很高，其取用的电流可忽略不计)。所以A/D 转换器的参考电压和输入电压有如下关系： 即根据所用A/D 转换器的特性可知，数字表显示的是UIN与UREF的比值，当UIN=UREF时显示“1000”，UIN=0.5UREF时显示“500”， 以此类推。所以，当RX=R0时表头将显示“
29、1000”，当RX=0.5R0时显示“500”，这称为比例读数特性。因此，我们只要选取不同的标准电阻并适当地对小数点进行定位，就能得到不同的电阻测量档。如对200档，取 R01=100，小数点定在十位上。当RX=100时，表头就会显示出100.0。当RX变化时，显示值相应变化，可以从0.1测到199.9。又如对2 k档，取R02=1K，小数点在千位上。当RX变化时，显示值相应变化，可以从0.001 K测到1.999 K。其余各档道理相同，同学们可自行推演。数字万用表多量程电阻档电路见图2-10。由上分析可知，R1= R01=100R2= R02- R01=1000-100=900BR3= R0
30、3- R02=10K-1K=9K图2-10中由正温度系数(PTC)热敏电阻R1与晶体管T组成了过压保护电路，以防误用电阻档去测高电压时损坏集成电路。当误测高电压时，晶体管T 发射极将击穿从而限制了输入电压的升高。同时R1随着电流的增加而发热，其阻值迅速增大，从而限制了电流的增加，使T 的击穿电流不超过允许范围。即T 只是处于软击穿状态，不会损坏，一旦解除误操作，R1和T都能恢复正常。IiBXD1D2动片2200uA2mA20mA200mA0.9200mA0.1900909R1R2R3R4R5UiIN+IN-数字电压表头图2-7 实用分流器电路ZDR0R5VREF+VREF-IN+IN-UREF
31、UINAD 转换及数字表头直流电压输出交流电压校准你交流电压输入图2-8 AC-DC 变换器原理简 图2-9 电阻测量 6 6 电容测量原理电容测量是根据电容充电原理其充电电压与时间成一定的指数关系。根据电压和时间可以计算出电容的值。RtAD转换及数字表头RSPTCT1002009002 K9K20K90K200K900K2M+VVREF+VREF-IN+IN-动片2R5R4R3R2R1图2-10 电阻测量2.2 数字万用表的硬件系统设计总体框架图如下图2-11 所示，本万用表由以下几部分功能组成，复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、超限报警、ADC 使能控制。复位电路用来清零，进行下
32、一次的测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC 输入则是将输入量进行AD 转换；测量显示就是显示测量的数值；超限报警部分则是用作当测量量超出量程范围时发出警报，以便提醒用户更改大量程；ADC 使能控制则用来对输入量进行控制，允许输入或者不允许。复位电路震荡电路ADC输入89c51被测量显示超限报警ADC使能控制图2-11. 总体电路设计原理图河北工程大学毕业设计（论文） 选用芯片介绍及硬件电路设计方案3 选用芯片介绍及硬件电路设计方案3.1 芯片选择及功能简介3.1.1 AT89c51 芯片功能特性描述AT89c51 引脚框图： P1.01 40 Vcc P1.1 2 3
33、9 P0.0P1.2 3 38 P0.1 P1.3 4 37 P0.2P1.45 36 P0.3P1.56 35 P0.4P1.67 34 P0.5P1.78 33 P0.6RST/Vpd 9 32 P0.7RXD P3.010 31 -EA/Vpp（内1/外0 程序选择） TXD P3.111 30 ALE/-P （地址锁存输出）-INT0 P3.212 29 -PSEN（外部程序读选通输出） -INT1 P3.313 28 P2.7T0P3.414 27 P2.6T1 P3.5 15 26 P2.5-WR P3.616 25 P2.4-RD P3.7 17 24 P2.3 X218 23
34、P2.2 X119 22 P2.1GND20 21 P2.0 图3-1 AT89c51芯片引脚图1 主要特性： 8031 CPU与MCS-51 兼容 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环) 全静态工作：0Hz-24KHz 三级程序存储器保密锁定 128*8位内部RAM 32条可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 6个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路2 管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存
35、储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，
36、将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 R
37、XD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此
38、它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定
39、为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。3 振荡器特性： XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。4 芯片擦除：整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管
40、脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。3.1.2 ADC0809 介绍ADC0809 是带有8 位A/D 转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS 组件。它是逐次逼近式A/D 转换器，可以和单片机直接接口。1 ADC0809 的内部
41、逻辑结构下图可知，ADC0809 由一个8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8 个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。m0m1m0m2m3m4m5m6m7地址锁存与译码器 CALE CLXOE8路模拟量开关 A B8路A/D转换器三态输出锁存器STVREF+VREF-EOCD0D1D2D3D4D5D6D7图3-2 ADC0809的内部逻辑结构 2 引脚结构IN0IN7：8 条模拟量输入通道ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4 条ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE 线为高电平时，地址锁