毕业论文基于c-51单片机出租车计价器的研究

毕业论文基于c-51单片机出租车计价器的研究内容摘要：

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。 掉电存储芯片 AT24C02 概述 单片机实现的仪器仪表，家用电器，工业监控等系统中，对某些状态参数，不仅要求能够在线修改，而且断电能保持，以备上电后恢复系统的状态。 断电数据保护方法可选用具有断电保护功能的 RAM 和电可擦存储器 EEPROM。 具有断电保护功能的 RAM 容量大，速度快，但占用线多，成本高， EEPROM 适合数据交换量少，对传送速度要求不高的场合。 EPROM 有并行和串行之分，并行 EEPROM 速度比串行快，容量大。 串行芯片成本低，线路简单，工作可靠，占用单片机口线资源少。 AT24CX系列串行 EEPROM是目前单片机应用系统中使用较多的 EEPROM芯片。 其系列串行 EEPROM 除具有体积小、功耗低、工作电压有效范围宽等特点外，还具有型号多，容量大， I2C 总线协议，占用 I/O 口线少，芯片扩展配置方便灵活，读 /写操作相对简单等优点。 在智能化装置中，正日益获得广泛应用。 AT24CX 系列 EEPROM 为串行的用电擦除的可编程 CMOS 只读存储器。 自定时写周期包括自动擦除时间不超过 10ms，典型时间为 5ms。 擦除 /写入周期寿命一般都可达到 10 万次以上。 片内数据保存寿命可达 410 年以上。 采用单一电压 +5V，低功耗工作电流 1mA,备用状态只有 10uA,端口为三态门输出，与 TTL 电平兼容。 一般商业品工作温度为 0～ +70℃，工业品为 40～ +85℃。 这个系列的芯片有 8脚 DIP（双列直插）封装， 8 脚 SOIC（表面贴装）封装，一部分型号还有 14 脚SOIC 封装。 目前，我国采用的 AT24CX系列串行芯片 EEPROM主要是由 ATMEL， MICROCHIP，XICOR， NATIONAL 等几家公司提供。 下面以 ATMEL 公司的产品进行说明。 AT24C02 介绍 AT24C02 系列串行 EEPROM 引脚、容量及结构 目前我国应用最多的封装形式是 8脚封装 ,如 图 33 所 示： 图 33 AT24C02型号和引脚 E 网校免费网上共享学习平台 AT24C02 的 EEPROM 的引脚说明如下： ● SCL— 串行时钟端，用于对输入和输出数据的同步。 写入串行 EEPROM 的数据用 SCL 上升沿同步，输出数据用下降沿同步 ● SDA— 串行数据输入 /输出端，漏极开路结构。 使用时该引脚必须接一个 左右的上 拉电阻。 SDA 线上数据传送顺序是高位在先，低位在后。 ● WP— 写保护，用于硬件数据保护功能。 当该引脚接地时，可以对整个存储器进行正常读 /写操作；当其接电源 Vcc时，芯片就具有写保护功能，被保护的区域因型号而异。 被保护部分的读操作不受影响，实际上这时被保护的区域就可以作为串行只读存储器。 英注意，对AT24C08 芯片，虽然第 7脚也定义为 WP，但实际不起作用。 A0， A1， A2— 片选或以页面选择地址输入，用于 EEPROM 器件地址编码。 将这 3个引脚配置成不同的编码值，可选中不同的芯片。 在同一串行总线上最多可扩充 8 片同一容量或不同容量的芯片。 但注意，有些型号的地址是无效的。 例如， AT24C16 所对应的 3个引脚均无效，因此使用 AT24C16 时只能寻址 1 片，同样，使用 AT24C04 时刻寻址 4片；使用 AT24C08 可寻址 2片。 ● TEST— 测试，用于对存储器的检测。 ● Vcc— 电源电压 +5V。 ● GND— 接地端。 ● NC— 未连接。 ATC24C02 是目前最常用的型号，支持器件地址编码，统一串行总线最多时可同时连接 1～ 8片，支持硬件设置数据保护。 并行接口芯片 8155 概述 8155 是一个有 40引脚 的塑封芯片，功能较强，广泛地应用在计算机电路中。 它有两个 8位口 A、 B和一个 6位口 C，总可以扩展出 22 条接线。 它含一个可预置的计数器，计数范围从 2 到 16383，可用于延时、计数或分频，它内部有 256字节的 RAM，可以补充 CPU内部的不足。 为了能够设置芯片的工作方式和了解芯片的状态，内部还有命令寄存器和状态寄存器。 8155 共有 40 个脚。 其中，与 CPU 相连的引脚有 CE 、 IO/M 、 AD0～ ADALE、 RD 、 WR 和 RESET。 CE 是片选信号，当 CE =0 时，芯片才能与 CPU 交换信息。 CE 接到地址译码器上，由整个系统分配给高位地址，以保证任何时刻只有一个芯片可与 CPU 交换信息，不发生地址冲突。 IO/M 是接口或内部 RAM 寄存器的选择线。 当 IO/M =1 时， CPU 是对 I/O 接口操作；当 IO/M =0 时， CPU 是对 RAM 操作。 它一般接到 CPU 的地址线 A8 上。 AD0～ AD7 为地址数据总线。 ALEE 网校免费网上共享学习平台 是地址锁存信号输入线。 RD 、 WR 分别是读、写控制线。 RESET 是复位线 .当RESET=1 时， 8155 被复位。 与外部设备连接的引脚有 TMRIN、 TMROUT、 PA0～ PAPB0～ PB7 和 PC0～ PC5。 TMRIN 是计数输入线，接到待测 的脉冲源。 TMROUT 是计数输出线。 PA0～ PA7 是 A口的 8 位输入 /输出线。 PB0～ PB7是 B口的 8 位输入 /输出线。 PC0～ PC5 是 C 口的 6位输入 /输出线。 芯片 8155 基本结构及工作方式 8155 芯片为 40 引脚双列直插封装，单一的 +5V 电源，其引脚排列如图 34所 示： 图 34 8155引脚排列图 在与单片机接口的方向， 8155 提供如下信号：  AD7～ AD0—— 地址数据复用线。  ALE—— 地址锁存信号。 除进行 AD7～ AD0 的地址锁存控制外，还用于把片选信号 CE 和 IO/M 等信号进行锁存。  RD —— 读选通信号。  WR —— 写选通信号。  CE —— 片选信号。  IO/ M —— I/O 与 RAM 选择信号。 8155 内部的 I/O 口与 RAM 是分开编址的，因此要使用控制信号进行区分。 IO/M =0,对 RAM 进行读写； IO/M =1，对 I/O 口进行读写。 该信号是一个特殊信号，对它的使用要格外注意。  RESET—— 复位信号。 8155 以 600ns 的正脉冲进行复位，复位后 A、 B、C 口均置为输入方式。 E 网校免费网上共享学习平台 I/O 口及其工作方式 8155 的 3 个 I/O 口，分别以 PA、 PB 和 PC 称呼，其中 PA 和 PB 都是 8 位通用输入 /输出口，主要用于数据的 I/O 传送，它们都是数据口，因此只有输入/输出两种工作方式。 而 PC 口则为 6 位口，它既可以作为数据口用于数据的 I/O传送，也可以作为控制口，用于传送控制信号和状态信号，对 PA 和 PB 的 I/O操作进行控制。 因此 PC 口共 具有 4 种工作方式，即：输入方式 (ALT1),输出方式 (ALT2),PA 口控制端口方式 (ALT3)以及 PA 和 PB口控制端口方式 (ALT4)。 当以无条件方式进行数据输入 /输出传送时，由于不需要任何联络信号，因此这时 PA、 PB 及 PC 都可以进行数据的输入 /输出操作。 当 PA 或 PB 以中断方式进行数据传送时，所需要的联络信号由 PC 提供，其中 PC2～ PC0 是为 PA 提供， PC5～ PC3 是为 PB 提供。 各联络信号的定义如表 32 所示。 联络信号共有 3 个，其中：  INTR—— 中断请求信号（输出），高电平 有效。 送给 MCS— 51 单片机的外中断请求。  BF—— 缓冲器满状态信号（输出），高电平有效。 STB —— 选通信号（输入），低电平有效。 数据输入操作时， STB 是外设送来的选通信号；数据输出时， STB 是外设送来的应答信号。 表 32 PC口线联络信号定义 方式 口位 作 PA 控制端口 作 PA 和 PB 控制端口 PC0 AINTR AINTR PC1 ABF ABF PC2 ASTB ASTB PC3 输出 BINTR PC4 输出 BBF PC5 输出 BSTB RAM 单元及 I/O 口编址 8155 共有 256 个 RAM 单元，加上 6 个可编址的端口，这 6 个端口是：命令/状态寄存器、 PA 口、 PB 口、 PC 口、定时器 /记数器低 8 位以及定时器 /计数器高 8 位。 为此 8155 引入了 8 位地址 AD2～ AD0,无论是 RAM 还是可编址口都使用这 8 位地址进行编址。 对它们只需使用 AD2～ AD0 即可实现编址，如表 33所示。 E 网校免费网上共享学习平台 表 33 8155的可编程端口 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 选 择 0 0 0 命令 /状态寄存器 0 0 1 PA 口 0 1 0 PB 口 0 1 1 PC 口 1 0 0 定时器 /计数器低 8 位 1 0 1 定时器 /计数器高 8 位 8155 的命令 /状态寄存器 8155 有一个命令 /状态寄存器，实际上这是两个不同的寄存器，分别存放命令字和状态字。 但由于对命令寄存器只需进行写操作，而对状态寄存器只需进行读操作，因此把它们编为同一地址，合在一起称之为命令 /状态寄存器。 命令字： 命令字共 8 位，用于定义端口及定时器 /计数器工作方式。 对命令寄存器只能写不能读。 状态字： 状态字也是 8 位（但实际只使用 7 位，最高位没定义）。 用于寄存器各端口及定时器 /计数器的工作状态。 8155 的定时器 /计 数器 定时器 /计数器的记数结构 ： 8155 的定时器 /计数器是一个 14位的减法计数器，由两个 8位寄存器构成，以其中的低 14 位组成计数器，剩下的两个高位（ M2,M1） 用于定义计数器输出的信号形式。 8155 定时器 /计数器的记数结构如 表 33所示： 表 33 8155定时器 /计数器的记数结构 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 定时器 /计数器的使用 ： 8155的定时器 /计数器与 MCS51单片机芯片内部的定时器 /计数器在功能上是完全相同的，即同样具有定时和计数两种功能。 但是在使用上却与 MCS51 的定时器 /计数器有许多不同之处。 具体表现在：  8155 的定时器 /计数器是减法计数，而 MCS51的定时器 /计数器却是加法计D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 M2 M1 T13 T12 T11 T10 T9 T8 E 网校免费网上共享学习平台 数。 因此确定计数初值的方法是不同的。  MCS51的定时器 /计数器有多种工作方式。 而 8155 的定时器 /计数器则只有一种固定的工作方式，即 14 位计 数，通过软件方法进行计数值加载。  MCS51的定时器 /计数器有两种计数脉冲。 当定时工作时，由于芯片内部按机器周期提供固定频率的计数脉冲；当计数工作时，从芯片外部引入计数脉冲。 但 8155 的定时器 /计数器，不论是定时工作还是计数工作，都由外部提供计数脉冲，其信号引脚就是 TIMER IN。  MCS51 的定时器 /计数器，计数溢出自动置位 TCON 寄存器的计数溢出标志位（ TE），供用户以查询或中断方式使用；但 8155 的定时器 /计数器，计数溢出时向芯片外边输出一个信号（ TIMER OUT）。 而且这一信号还有脉冲和方波 两种形式，供用户进行选择。 具体由 M M1两位定义： M2 M1= 00 单个方波 M2 M1= 01 连续方波 M2 M1= 10 单个脉冲 M2 M1= 11 连续脉冲 这 4 种输出形式如图 34所示： M2M1 开始计数 终止计数 ↓ ↓ 00 单个方波 01 连续方波 10 单个脉冲 11 连续脉冲 图 34 8155定时器 /计。