AT89C51单片机虚拟数字电压表的设计(4)
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。
RST：复位输入。当振荡器工作时，RST出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
ALE：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的8位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
EA：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。
XTAL1:振荡器反向放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2振荡器反向放大器的输出端。
主要性能参数：1.与MCS-51产品指令系统完全兼容；2.4k字节可重擦写Flash闪速存储器；3.1000次擦写周期；4.全静态操作：0Hz-24Hz；5.三级加密程序存储器；6.128*8字节内部RAM；7.32个可编程I/O口；8.2个16位定时、计数器；9.6个中断源；10.可编程串行UART通道；11.低功耗空闲和掉电模式。
3.1.2 时钟电路
单片机内部每个部件想要协调一致的工作，必须在统一口令——时钟信号的控制下工作。单片机工作所需要的时钟信号有两种产生方式，即内部时钟方式和外部时钟方式。图3.2是内部时钟方式：单片机内部有一个构成振荡器的增益反向放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端，这个放大器与作为反馈元件的片外晶振一起构成自激振荡器。在图中，电容C2和C3取30PF，晶体的震荡频率取12MHz，晶体震荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机运行速度也就快。
图3.2 系统时钟电路
3.1.3 复位电路
AT89C51的复位电路如图3.3所示，。当单片机通电，立即复位。电容C和电阻实现上电自动复位。复位也是使单片机退出低功耗工作方式而进入正常状态的一种操作。
图3.3 系统复位电路
3.2 A/D转换电路
A/D转换器是DVM的心脏，利用它可以将模拟量转换成数字量。在A/D转换器中，因为输入的模拟信号在时间上是连续的，而输出的数字信号是离散量，所以进行转换时必须在一系列选定的瞬间对输入的模拟信号取样，然后再把这些取样值转换为输出的数字量。因此，一般的A/D转换过程是通过取样、保持、量化、编码这四个步骤完成的。
目前，A/D转换器的类型多达数十种，其中常见形式见表3.1：
表3.1 常见的A/D转换器
类型 形式
积分型 双积分式，多重积分式，电荷平衡式
斜坡型 斜坡（V/T）式，阶梯斜坡式，多斜式
比较型 逐次比较式，跟随比较式，余数再循环比较式
脉宽型 脉冲宽度调制式（PWM）
复合型 积分斜坡式，两次取样式，多次取样式
单片A/D转换器是采用CMOS工艺，将模拟电路和数字电路集成在同一芯片上，并且能配数显器件显示A/D转换结果的专用集成电路。80年代以来，随着CMOS大规模集成电路和超大规模集成电路的发展，各种新型单片A/D转换器竞相问世。这类芯片集成度高，功能完善，价格较低，能以最简方式构成一块数字仪表或测试，被广泛用于新型数字仪表、智能仪器中。其共同特点是测量准确度高、分辨力强、外围电路简单、耗电省、体积小、成本低、具有很高的性价比。
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