毕业设计论文模版

毕 业 设 计 （论 文）

设计（论文）题目： 智能磁环测试仪下位机电路及

院(系) 专 班 学 生 学 指 导 检测装置设计(宋体,小三号)

名 称： 机械工程学院

业： 数控技术 级： 11424 姓 名： 王一婷 号： 06 教 师： 潘玉松

二O一四 年 5 月

摘要（黑体,三号字）

(宋体,小四号,行间距21)在日常生活中电子设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重干扰其它电子设备正常工作，导致设备功能紊乱、传输错误、还威胁着人类的健康与安全，危害非常大。因此降低电子设备的电磁干扰（EMI）已经是必须考虑的问题。磁环是电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料（Mn-Zn）制成。

论文针对磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性从而实现其吸收干扰的功能。磁环在低频段呈现非常低的感性阻抗值，不影响数据线或信号线上有用信号的传输。在高频段，约为10MHz左右开始，阻抗增大，其感抗成分保持很小，电阻性份量却迅速增加，将高频段EMI干扰能量以热量形式吸收耗散，从而达到抑制高频干扰信号沿导线传输。通常用两个关键点频率25MHz和100MHz处电阻值来标定EMI吸收磁环的吸收特性。

本次设计的目的就是对自动检测磁环系统的硬件组装设计即电路原理图的设计。另外还要进行检测部分的机械设计。

在本次设计中是利用霍尔原理来检测磁环，设计的灵感与思想来源于通电螺线管内部存在的磁场，其大小与导线中的电流成正比，因此可以利用霍尔传感器测量出磁场，从而确定导线中电流的大小。利用这一原理可以设计制造成霍尔传感器。其优点是不与被测电路接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率。

本次设计的方法就是利用霍尔传感器去检测磁环，然后将其检测的信号放大并转换成数字信号传送到单片机，单片机也将收到上位机通过RS232通信串口传输过来的信息，然后通过单片机的综合分析将测试结果显示在液晶显示器上，并将信息保存在存储器中。

关键词：磁环测试，单片机，测试原理，检测装置

I

Abstract(三号)

(小四号,行间距21)In daily life and leakage of electronic equipment radiation of electromagnetic wave not only serious interference with other electronic equipments to work properly,leading to dysfunction of the equipment,transmission error also threatens the human health an safety,hazard is very large.Thereby reducing the electromagnetic interference(EMI) for electronic equipment has been problem must be considered.Copper is commonly used in circuit anti-interference components,have very good inhibitory effect to high frequency noise,generally using ferrite materials(Mn-zinc)

Paper on the circular under different frequencies have different impedance characteristics so as to realize the function of the absorption interference.Circular and present very low sensibility in low frequency impedance value,does not affect the useful signal transmission on the data line or telecom.At high frequencies,which is about 10 MHZ,impedance increases,the inductance component remains small,resistive quantity increases rapidly,the high frequency EMI interference energy absorbed in the form of heat dissipation,thus suppressing high frequency interference signals along a wire transfer.Usually use two key points 25 MHZ and 100 MHZ frequency calibration EMI resistance to absorb the absorption characteristics of the circular.

The purpose of this design is to automatically detect the circular system hardware assembly design is the design of the circuit principle diagram.Also,for testing part of the mechanical design.

In this design is to use the principle to detect the circular hall,the design inspiration and ideas derived from the inner magnetic field of electric solenoid,its size proportional to the current in the conductor,and therefore can make use of hall sensors to measure the magnetic field, so as to determine the size of electric current from a conductor.This principle can be used to design an manufacture of a hall sensor.Its advantage is not in contact with the circuit under tes,will not affect the circuit being measured,the measured power does not consume power.

The methods of this design is using hall sensor to detect magnetic ring ,then the test signal amplification is converted into digital signal transmitted to MCU,MCU will receive PC through RS232 communication serial transmission of information,and then through the MCU on the comprehensive analysis of the results displayed in the LCD display ,and the information stored in memory. Key Words: The circular test，Single chip microcomputer，The test principle of，Detection device

II

以下均为宋体,小四号字

目录

摘要................................................................ I Abstract .......................................................... II 第一章 绪论........................................................ 1

1.1 课题的背景及意义 ............................................ 1 1.2 课题的总体设计 .............................................. 1 1.3 课题的工作 .................................................. 1 第二章 基本芯片的选择及功能........................................ 2

2.1 单片机的选择及其功能 ........................................ 2

2.1.1 UPSD3251的CPU系统 .................................... 3 2.1.2 时钟电路............................................... 4 2.1.3 存储器系统............................................. 4 2.1.4 并行I/O口............................................. 8 2.1.5 串行通信口............................................ 10 2.2 液晶显示器的选择及其功能 ................................... 11

2.2.1 液晶显示器的选择...................................... 11 2.2.2 SED1335特点： ........................................ 11 2.2.3 接口部................................................ 11 2.2.4 SED1335接口部所属的引脚如下： ........................ 12 2.2.5 SED1335的引脚图及原理框图 ............................ 12 2.2.6 SED1335的引脚说明 .................................... 13 2.2.7 控制部 ............................................... 14 2.2.8 驱动部................................................ 15 2.3 内部寄存器的选择及功能 ..................................... 15

2.3.1 DS12887内部RAM各专用寄存器地址功能 .................. 15 2.3.2 寄存器A .............................................. 16 2.3.3 寄存器B .............................................. 17 2.3.4 寄存器C .............................................. 18 2.3.5 寄存器D .............................................. 18 2.3.6 中断.................................................. 18 2.4 放大器的选择及其工作原理及功能 ............................. 19 2.5 AD580 ...................................................... 20 AD580：高精度2.5 V IC基准电压源。 ............................. 20

2.5.1 AD580原理及功能 ...................................... 20 2.5.2 技术特性：............................................ 20 2.6 存储器UT6225............................................... 21 2.7 复位芯片的选择及功能 ....................................... 21

2.7.1 复位芯片IMP811的电源引脚电压范围以及引脚图及功能介绍. 21 2.7.2 IMP811复位时序和手动复位 ............................. 22 2.8 FM25CL164的功能............................................ 22

2.8.1 FM25CL164介绍 ........................................ 22 2.8.2 FM25CL164的特性 ...................................... 24

III

2.8.3 引脚图及其功能：...................................... 24 2.8.4 应用................................................. 25

第三章 各个模块及功能的实现....................................... 27

3.1 系统中所包含的各个模块及功能 ............................... 27

3.1.1 霍尔传感器模块........................................ 27 3.1.2 锁存器模块............................................ 27 3.1.3 控制模块.............................................. 27 3.1.4 时钟模块.............................................. 27 3.1.5 液晶显示模块.......................................... 27 3.1.6 光电隔离模块.......................................... 27

第四章 机械部分................................................... 28 参考文献........................................................... 31

IV

第一章 绪论(黑体三号)

1.1 课题的背景及意义(宋体,小四号,行间距21)

电子设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重干扰其他电子设备正常工作，导致设备功能紊乱、传输错误、还威胁着人类的健康与安全，危害非常大。因此降低电子设备的电磁干扰(EMI)已经是必须考虑的问了。

吸收磁环，又称铁氧体磁环，简称磁环。它是电子电路中常用的抗干扰原件，对于高频噪声有好的抑制作用，一般使用铁氧体材料（Mn-Zn）制成。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频是阻抗很小，当信号哦频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。大家都知道，信号 频率越高，约容易辐射出去，而一般的型号线都是没哟 屏蔽层的，那么这些信号线成了很好的天线，接收周围环境中的各种杂乱高频信号，而这些信号叠加在本来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号。那么在磁环使用下，使正常有用的信号很好的通过，又能很好的抑制高频干扰信号的通过，而且成本低廉。所以大家在显示器信号线，USB接线，甚至高档键盘、鼠标上看的塑料疙瘩型的一体式磁环就不足为奇了。所以磁环的测试非常的重要。这次我们研究的就是自动检测磁环的仪器。 1.2 课题的总体设计

课题是要测试磁环，那么就需要传感器，在本次设计中使用的是霍尔传感器，霍尔传感器接收到的是电信好，且很小，这时就需要放大电路，将信号放大。因为是电信号，所以需要用转换器将电信号转换成数字信号。由于在设计过程中数据总线和地址总线有复用的情况，所以还需要锁存器，其目的是防止在传输数据时地址总线被数据总线所影响，是为了锁存地址信号。根据设计的要求及功能，可以进行本地控制和网络控制。本地控制时需要按键控制，显示各种控制信息和状态信息，同时还需要步进电机进行驱动和满足其他的外围接口。从单片机输出的各种信息和状态需要储存，这就需要一款实时时钟芯片来提供时间信息，考虑到断电时实时时钟也需要正常工作，同时存储的各种控制信息和状态信息不丢失，这就需要在电路中有备份电池。那么单片机综合处理后的信息将要显示，各种信息的显示可以选择LED数码管显示和LCD液晶显示屏显示。系统中需要显示的信息有时间信息、磁环测试的当前状态等，用LED数码管显示的话需要较大的体积，不符合系统的需要，所以选择LCD液晶显示屏来显示各种信息的状态信息。 1.3 课题的工作

本课题的工作主要分为两部分，及硬件部分的设计和机械部分的设计。

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第二章 基本芯片的选择及功能

2.1 单片机的选择及其功能

普通的80C51单片机实现本次设计所需要的功能比较困难，而且这次设计需要复杂的外围电路，普通的80C51单片机输入输出口较少，内存也较小，所以最好选择其他的MCU。UPSD3251具备多I/O口和大存储空间的特点。如图所示，它实际上是一个增强型的80C32的MCU，通过总线与PSD模块组合在一起的具有超大存储容量和可编程器件等扩展部件的SOC单片机。所以这次设计选择的单片机是UPSD3251。下图为UPSD3251的引脚图及UPSD3251的功能模块图。

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2.1.1 UPSD3251的CPU系统

UPSD3251的CPU系统中内含一个8位运算器，能处理8位二进制数据和代码，数据和代码可分别寻址达64KB的空间；支持位运算和位寻址。 1、寻址方式

UPSD3251的指令寻址模式包括：直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、特殊寄存器寻址、立即寻址和变址寻址。 2、逻辑指令

与MCS-51系列单片及类似，不过对内部数据存储其空间做布尔运算，不需要A寄存器。例如：XRL，#data指令，提供了一种方便的端口位的反相方法，如：XRL P1,#OFFH。如果操作在影响一个中断，在中断服务程序中，不使用A累加器可节约时间，并且在服务程序中尽量把它压入堆栈。环移指令（RL A,RLC A,等等）将A里的以为左移动或右移动。对于左环移，最高位移入最低位置。对于右移动，最低位移入最高位位置。 3、布尔指令

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UPSD3251包含一个完整的布尔（信号位）处理器。内部RAM就包含了128个位地址，SFR空间也能提供128个位地址。所有的口线都是位地址，每个都可以作为单独的信号位端口来处理。访问这些位的指令不仅仅包含条件转移指令，也包含移动，置1，清0，还附加有“或”和“与”指令。这种位操作在其他面向字节的器件中都是不容易实现的。所有的位都是直接寻址。位地址00H到7FH在低128字节中，80H到FFH在SFR空间。一个内部标志被移动到端口引脚是非常容易的：

例如：MOV C,FLAG;MOV P1.0,C

在这个例子中，FLAG是低128字节或SFR空间中的任意地址。I/O(在这里，是端口1的最低位)置1或清0，完全依靠标志位FAGL是1或0.PSW中的进位位被用作布尔处理器的A的单独位。把进位位表示成C的位指令，构成特殊进位位指令（如CLR等等）。因为进位位在PSW寄存器里，而PSW寄存器可以位寻址，所以进位位也有一个直接地址。 2.1.2 时钟电路

时钟电路是控制器重要的部件，是单片机的心脏，它定时地产生脉冲信号，控制单片机功能的运行：监视定时器电路，俗称看门狗电路，它是MCU的监视控制部件，与单片机复位结合在一起，使单片机具有多种复位方式，共同构成了系统可靠性装置。

UPSD3251的振荡电路是一个单稳反向放大的自激振荡器。XTAL1和XTAL2之间的电路，基本上是反向器，晶体和陶瓷振荡器都可以用来作为反馈元件，组 成振荡电路，可以向MCU提供高达40MHZ的振荡频率，如图下图所示。XTAL1是高增益放大器的输入端，XTAL2是输出端。

时钟电路 UPSD3251的引脚

2.1.3 存储器系统

UPSD3251单片机片内集成的存储介质由三部分组成：内部RAM，外扩的FLASH存储器和SRAM，如下图所示。这些存储器块的选择信号由PLD产生，并在PSD soft

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Express中由用户定义。

上图中间部分是内部RAM，主要用于堆栈、数据寄存以及作为特殊寄存器。外扩的FLASH存储器由两块组成：主FLASH存储器和二存储器，FLASH存储器可以映射到程序和数据空间。SRAM作为数据存储器，可以实现告诉数据存取。 1、内部RAM

内部RAM共有256B（00H-FFH），分成两个部分：内部数据存储器和特殊功能寄存器（SFR） ⑴ 内部数据存储器 ① 工作寄存器区

工作寄存器共有4组，每组8个寄存器，用R0-R7表示。用于存放操作数或中间结果，占据RAM地址00H-1FH。CPU在任一时刻只能使用其中一组工作寄存器，当前寄存器组有程序状态字（PSW）中的RS1、RS0位的状态决定，如下图所示。

寄存器的选择

② 位寻址区

UPSD3251单片机具有布尔处理机的功能，能够进行位操作。内部RAM20H-2FH

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单元既可以作为字节操作，也可以作为进位操作，因此称为位寻址。位寻址区共16B单位，计128位，为地址为00H-7FH。 ③ 用户RAM区

内部RAM的30H-FFH单元的使用没有特殊的规定和限制，为用户所用。但是由于内部RAM的地址为00H-FFH，而特殊寄存器也要用到80H-FFH的地址，所以从80H-FFH的高128B要用间接寻址的方法来存取数据。 ⑵ 特殊功能寄存器（SFR）

寄存器的功能已经作了专门的规定，一部分为CPU专用，例如累加器、指针、程序状态字等；另一部分为I/O借口部件的功能寄存器。 ① 程序计数器（PC）

程序计数器是一个16位的包含两个8位的寄存器，PCH和PCL。计数器的值指出执行的下一个指令的地址。在复位状态，程序计数器被复位倒固定地址（PCH：0FFH，PCLL：0FEH）。 ② 数据指针（DPTR）

数据指针为16位寄存器，是唯一的一个可供用户操作的16位寄存器。DPTR既可以作为16位寄存器使用，也可以作为2个8位寄存器（DPH 、DPL）使用。 ③ 累加器（ACC）、寄存器（B）

累加器是8位通用寄存器，用于数据传递，临时储存，条件判断等数据操作。累加器接在B寄存器后面可以构成一个16位的寄存器。B寄存器是8位通用寄存器，用于和累加器一起，进行如乘、除的数学运算。 ④ 程序状态字（PSW）

程序状态字（PSW）包含了几个位，这几位反映了当前CPU的状态和当前选择的内部RAM（00H-1FH:0组至3组）。PSW各位，在下图中描述。它包含进位标志（CY）、辅助进位标志（AC）、用户标志为（F0）、寄存器组选择位（RS1、RS0）、溢出标志（OV）、未定义的标志和奇偶标志（P）。 程序状态寄存器

值得注意的是，特殊功能寄存器不连续地分散在内部RAM的高128单元（80H-FFH）中，尽管有许多空间的地址，但用户不能使用。对特殊功能寄存器只能用直接寻址的方法，尽管与内部RAM的高128单元的地址重叠，但内部RAM中用户区的高128单元采用间接寻址方法，所以访问的不是同一个单元。 ⑶ FLASH

UPSD3251的FLASH储存器由两块组成：主FLASH存储器和第二FLASH存储

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器。每块FLASH都可以被平均分成几个扇区，如表：

UPSD3251储存器块

主FLASH存储器被分为四个大小相等的扇区。第二FLASH存储器被分为二个 大小相等的扇区。每个扇区可单独地保护，防止被编程和擦除。FLASH存储器可以一个扇区一个扇区地被擦除。当块的其他扇区读数据时，FLASH扇区擦除会被暂停，数据读取完毕后，再恢复。在FLASH存储器编程和擦除期间，状态输出到Ready/Busy方式。

DPLD为所有的内部存储器块产生选择信号。主FLASH存储器的四个扇区，没个都有一个选择信号（FS0-FS3）,每一个选择信号包含3个乘积项。第二FLASH存储器的2个扇区，没个都有一个选择信号（CSB00T0-CSB00T1）,每个选择信号包含3个乘积项，通过这3个乘积项使给定的段可被映射到不同的程序或数据空间。Ready/Busy(PC3)这个信号用于输出FLASH存储器的准备就绪/ 忙信号。当FLASH存储器正在被写或擦除时，Ready/busy(PC3)输出0（表示“忙”）当程序没有写或擦除时，输出为1（表示“准备就绪”）。

主FLASH存储器和第二FLASH存储器是通过MCU总线寻址。MCU可以通过下面两种方式访问这些存储器: ① MCU执行标准总线读写操作。

② MCU执行包含几个读写操作的特殊FLASH存储器指令。这包含写特殊数据格式到FLASH存储器特定的地址，从而调用一个内置的算法。

MCU可以像读ROM器件那样用读操作读取FLASH存储器。然而，FLASH存储器只能使用特殊的擦除和编程指令来更改。例如，MCU不能像写一个字节到RAM那样，直接写一个字节到FLASH存储器。编程一个字节到FLASH存储器，MCU不许执行一个编程指令，然后检测编程周期的状态。通过读操作或检测Ready/Busy(PC3)来完成状态检测。 ⑷ SRAM

当来自DPLD的SRAM选择（RSO）为高时SRAM被激活。SRAM选择（RSO）包含两个乘积项，使得SRAM得地址映射更加灵活。SRAM可以用一个外接电池来保持内容。外接电池连接到电压保持脚（VSTBY,PC2）。如果UPSD3251接有外接电池，即便发生掉电SRAM的内容页将保持。只要电池电压在2V或高于2V，SRAM

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的内同就将一直保持。如果供电电压低于电池电压，内部电源将切换到电池供电。

PC4可以被配置成输出引脚上的电池给内部SRAM供电，电池指示脚（VBATON,PC4）就输出高电平。SRAM选择（RS0）、保持电压（VSTBY,PC2）和电池检测（VBATON,PC4）都可通过使用PSDsoft Express来配置。 ⑸ 存储器的配置

UPSD3251单片机中的主、第二FLASH及SRAM都可以根据不同的需求进行配置，可以配置在不同的地址区域，可以配置成不同德页面，页可以配置成数据或程序存储器。

1 扇区选择和SRAM选择

扇区选择（FS0-FS3M,CSB00T0-CSB00T2）和SRAM选择都是DPLD 的输出。通过用PSDsoft Express写方程式来设置。以下规则适用于存储器空间定义： ① 任何主FLASH存储器扇区不能被映射到其他FLASH存储器扇区相同的存储器空间。

② 一个次FLASH存储器扇区不能被映射到其他次FLASH存储器扇区相同的存储器空间。

③ SRAM，I/O和外围I/O空间不能互相重叠。

④ 一个次FLASH存储器扇区可以和一个主FLASH存储器扇区重叠。这种情况下，次FLASH存储器扇区优先。

⑤ SRAM，I/O和外围I/O空间可以和其他任何存储器扇区重叠。SRAM,I/O和外围I/O优先。

⑥ 主FLASH存储器和次FLASH存储器的扇区选择空间不能大于实际物理区的大小。

2.1.4 并行I/O口

UPSD3251单片机共有5个端口，P0口、P1口、P2口、P3口、PA口及PB口，除了外围设备接口功能外，P0和P2同标准的8032MCU的I/O口完全相同。P3是新增的端口，作为I/O口时，功能与P1和P3相同。这三个端口都是双向I/O端口，可以直接进行读写。

PA和PB两个可编成I/O 端口在PSD 模块中。每个端口引脚都可以单独配置，允许为多项功能。端口可以用ST 公司专门的PSD模块配置软件PSDsoft Express 来配置，也可以通过MCU 写与CSIOP（Chip-Select I/O Port,是PSD内部寄存器的集合，必须给CSIOP分配足够的地址空间，然后再CSIOP中访问寄存器，将偏移加到CSIOP的基地址上）空间的片内寄存器来配置，这就是为用户控制端口引脚的输入输出信号提供了方便。下面作详细的介绍。 1、端口操作模式

I/O端口有几种操作模式。一些模式可以用PSDsoft来定义一些模式可以通

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过MCU写CSIOP空间的控制寄存器来定义。定义的模式只能用PSDsoft定义的模式编程到器件内，除非器件被再次编程，否则模式不能改变。 ⑴ MCU I/O 模式

在MCU I/O模式中，MCU用I/O端口的功能块去扩展自己的I/O端口。通过设置CSIOP空间，PSD模块的端口被映射到MCU地址空间。MCU I/O方向可以通过写方向寄存器的相应位来改变。当引脚被配置成输出脚时，数据输出寄存器的内容驱动该脚。当引脚配置成输入脚时，MCU可以通过缓冲器里的数据来读取端口的输入。 ⑵ PLD I/O模式

PLD I/O模式用一个端口作为CPLD的输入宏单元的一个输入，或者作CPLD的输出宏单元的一个输出。如果引脚在PSDsoft中定义为PLD输入信号，那么方向寄存器相应的位必须设置为1。PLD I/O模式在PSDsoft中通过端口引脚声明同时写一个分配PLD I/O到一个端口的方程式来定义。 ⑶ 地址输出模式

地址输出模式用于将锁存的MCU地址驱动到端口引脚。这些端口引脚可以驱动外部设备。要么输出使能，要么方向寄存器和控制寄存器的相应位必须设置为1，这样引脚可以用作地址输出模式。 2、端口配置寄存器（PCR）

每个端口都有一个端口配置寄存器，用来对端口进行配置。寄存器的内容可以由MCU来访问，下表给出了访问地址。给出的地址是CSIOP寄存器基地址的16进制偏移量。端口引脚是单独配置的，寄存器的每一个控制各自对应的引脚，例如，寄存器的第0位对应端口的第0位。

端口配置寄存器

⑴ 控制寄存器。

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控制寄存器的任何位复位到0都将设置相应的端口引脚为MCU I/O模式，设置成1将为地址输出模式。缺省模式是MCU I/O 模式。只有端口A有相关的控制寄存器。 ⑵ 方向寄存器

方向寄存器协同输出使能寄存器，控制I/O端口数据流向的方向。寄存器的任何一位置为1都将使对应的引脚为输出脚，置为0将使对应的引脚为输入脚。所有端口的缺省模式为输入。 ⑶ 驱动选择寄存器

驱动选择寄存器可将一些端口引脚配置成漏极开路或COMS方式，另一些引脚配置成可控制斜升率方式。配置为漏极开路的引脚，须外接上拉电阻。如果引脚相应的驱动选择寄存器位选被设置为1，那么该脚就被配置为了漏极开路方式。引脚驱动缺省为CMOS。注意斜升率指的是一个输出的上升和下降时间。高斜升率意味着更快的输出相应，但同时也会产生更多的电噪声。当驱动寄存器相应的位被置1，一个引脚就将操作在高斜升率方式下。 2.1.5 串行通信口

UPSD3251单片机提供了两个标准8032异步通讯串口。第一个连接到引脚P3.0(RX)和P3.1(TX)。第二个口连接到引脚P1.2（RX）和P1.3(TX)。两个串口的操作相同，都是呗寄存器SCON和SCON2控制。串口是全双工的，可以同时发送和接受。它是缓冲器接收，前一个接收的字节从寄存器读取前，就可以开始着手接收第二个字节。串口接收和发送寄存器都是通过特殊功能寄存器SBUF来访问（串口2通过SBUF2来访问）。写SBUF就是载入发送寄存器，读SBUF就是访问接收寄存器。 1、串口工作模式

⑴ 模式0：数据进出通过RXD,TXD输出位移时钟信号。发送接收数据为8位(低字节在前)。波特率固定为1/6CPU时钟频率。

⑵ 模式1：10位数据被发送（通过TXD）或接收（通过RXD）,1位起始位（0），8位数据（低字节在前）和1位停止位（1）。接收时，停止位进入特殊功能寄存器SCON的RB8.波特率可变。

⑶ 模式2：11位数据被发送（通过TXD)接收（通过RXD），1位起始位（0），8为数据位（低字节在前），1位可编程的第9位数据位和1位停止位（1）。发送时，第9位数据位（SCON的TB8位）可以被设置为0或1，例如，奇偶位（PSW的P位）移入TB8。接收时，第9位数据位进入特殊功能寄存器SCON的RB8位。停止位被忽略。波特率可编程为1、16或1、32的CPU时钟频率。

⑷ 模式3：11位数据被发送（通过TXD）或接收（通过RXD），1位起始（0），8位数据位（低字节在前），1位可编程的第9位数据位和1位停止位（1）。模式3

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和模式2除波特率外其他都是相同的。波特率是可变的。

四种模式中，任何使用SBUF做目的寄存器的指令，都将使发送初始化。模式0时，RI=0和REN=1将使接收初始化。其他模式时，如果REN=1，接收将被进来的起始位所初始化。

串口控制和状态寄存器是特殊功能寄存器SCON（第二串口为SCON2）如下图所示。这个寄存器包含模式选择位（SMO和SMI）、多机通信控制标志位（SM2）、允许接收控制位（REN）、发送和接收的第9位数据（TB8和RB8）和串口中断标志位（TI和RI)。

串行口控制寄存器

2.2 液晶显示器的选择及其功能 2.2.1 液晶显示器的选择

那么单片机综合处理后的信息将要显示，各种信息的显示可以选择LED数码管显示和LCD液晶显示屏显示。液晶显示的型号是SED1335。 2.2.2 SED1335特点：

1、有较强功能的I/O缓冲器； 2、指令功能丰富；

3、四位数据并行发送，最大驱动能力为6403256点阵； 4、图形和文本方式混合显示；

SED1335硬件结构可分成MPU接口部，内部控制部。下面分别叙述这三部分的功能、特点及所属的引脚功能。 2.2.3 接口部

SED1335接口部具有较强功能的I/O缓冲器，功能较强表现在两个方面： 其一、MPU访问SED1335不需判断其“忙：，SED1335随时准备接收MPU的访问并在内部时序下及时地把MPU发来的指令、数据传输就位。

其二、SED1335在接口部设置了适配8080系列和M6800系列MPU的两种操作时序电路，通过引脚的电平设置，可选择二者之一。

SED1335接口部由指令输入缓冲器、数据输入缓冲器、数据输出缓冲器和标志寄存器组成。这些缓冲器通道的选择是由引脚步A0和读/写操作信号联合控制。忙标志寄存器是一位只读寄存器，它仅有一位“忙”标志位BF。当BF=1表

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示SED1335正在向液晶显示模块传送有效显示数据。在传送完一行有效显示数据到下一行传送开始之间的间歇时间内BF=0。当大量显示数据需要修改时，在BF=0时传送不会影响屏的显示效果。

2.2.4 SED1335接口部所属的引脚如下：

⑴ DB0-DB7：三态，数据总线，可直接挂在MPU数据总线上。

⑵ CS：输入，片选信号、低有效。当MPU访问SED1335时，将其置低。 ⑶ A0：输入，I/O缓冲器选择信号，A0=1写指令代码和读数据，A0=0时写数据参数和读忙标志。

⑷ RD：输入，8080系列MPU接口：读操作信号； 6800系列MPU接口：使能信号。

⑸ WR：输入，8080系列MPU接口：写操作信号。 6800系列MPU接口：写操作信号。

⑹ RES：输入，复位信号，低有效，当重新启动SED1335时也需用指令SYSTEMSET。 ⑺ SEL1,SEL2:输入,接口时类型选择信号,见表：

2.2.5 SED1335的引脚图及原理框图

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2.2.6 SED1335的引脚说明

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2.2.7 控制部

SED1335控制部是SED1335的核心。它由振荡器、功能逻辑电路、显示RA管理电路、字符库管理电路以及产生驱动时序的时序发生器。振荡器可工作在1M -10MHz范围内。SED1335能在很高的工作频率下迅速地解释MPU发来的指令代码，将参数置入相应寄存器内，并触发相应的逻辑功能电路运行。控制部可以管理64K 显示RAM，管理内藏的字符发生器及外扩的字符发生器CGRAM或EXCGROM。SED1335将64K显示RAM可分成以下几种显示特性区。 1、文本显示特性

具有此特性的显示RAM区专用于文本方式显示，在访问显示RAM区中的每个字节的数据都认为是字符代 码。SED1335将使用该字符代码确定字符库中字符首一位, 然后将相应的字模数据传送到液晶显示模块上。在液晶屏上出现该字符的8 * 8点阵块。也就是文本显示RAM的一个字节对应显示屏上的8 * 8点阵。图形显示特性。 2、图形显示特性

具有此特性的显示RAM区专用于图形方式显示。在该显示RAM区中每个字节的数据直接被送到液晶显示 模块上，每个位的电平状态决定显示屏上一个点的显示状 态，“1”为显示，“0”为不显示。所以图形显示RAM的一个字节对应显示屏上的8*1点阵。

SED1335中专有一组寄存器来管理这两种特性的显示区，SED1335可以单独显示一个显示特性区，也 可以两个特性的显示区通过某种逻辑关系合成显示。这些显示方式特征的设置都是通过软件指令设置实现的。

3、SED1335管理内藏字符发生器CGRAM，在此字符发生器内固化了160种 5*7

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点阵字符的字模。

SED1335还能上扩字符发生器。这种外扩字符发生器有用RAM区开辟的CGRAM，也可用EPROM固化 字库来取代SED1335内部字符发生器。由于SED1335仅能处理8位字符代码，所以一次最多只能显示及建立256种字符。在SED1335 的字符表中给出了内部字符发生器的全部内容。同时也给出了外扩字符发生器的字符代码范围：80H – 9FH和E0H – FFH共64种。 控制部所属的引脚有：

⑴ XG，XD：内部振荡器的输入和输出。可接1M – 10Mhz的晶振。 ⑵ VA0 –15：输出，管理显示RAM的地址总线。

⑶ VD0 – 7：三态，显示RAM的数据总线。VR/W=0时为输出状态。 ⑷ VR/W：输出，显示RAM的读、写操作信号。VR/W=0为写显示RAM。 ⑸ VCE：输出，显示RAM的片选信号。 ⑹ VDD：逻辑电源+5V。 ⑺ VSS：逻辑电源GND。 2.2.8 驱动部

SED1335驱动部具有各显示区的合成显示能力，传输数据的组织功能及产生液晶显示模块所需要的时序。 SED1335向液晶显示模块传输的方式为4为并行方式。

其所属引脚功能如下：

⑴ XD0 – 3：输出，列驱动器数据线；

⑵ XSCL：输出，列驱动器的位移时钟信号，负责将E1335发出的列数据组逐次地移入列驱动器内。

⑶ XECL：输出，列驱动器使能信号； ⑷ LP：输出，数据锁存信号； ⑸ WF：输出，交流驱动波形；

⑹ YSCL：输出，行驱动器的移动脉冲信号； ⑺ YD：输出，帧信号；

⑻ DIS:输出,液晶显示驱动电源关信号； 2.3 内部寄存器的选择及功能

2.3.1 DS12887内部RAM各专用寄存器地址功能

表1为DS12887内部RAM和各专用寄存器地址分布表，其中，地址00H~03H单元取值范围是00H~3BH（10进制为0~59）；04H~05H单元按12小时制取值范围是上午（AM）01H~0CH（1~12），下午（PM）81H~8CH（81~92）按24小时制取值范围是00H~17H（1~23）；06H单元取值范围是00H~07H（0~7）；07H单元取

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值范围01H~1FH（1~31）；08H单元取值范围是01H~0CH（1~12）；09H单元的取值范围是00H~63H（0~99）。DS12887的RAM和各专用寄存器的访问如下实现，若片选地址DS=#0DDXXH，则芯片内部RAM 和寄存器和地址为#0DD00H~#0DD7FH。应指出的是，尽管DS12887的专用时标年寄存器只有一个，但通过软件编程可利用其内部的不掉电的RAM区的一个字节实现年度的高两位显示，所以，DS12887跨越2000年的计时不成问题。

表1 DS12887内部RAM和各专用寄存器地址

地址单元 地址00H 地址02H 地址04H 地址06H 地址08H 地址0AH 地址0CH 0EH~7EH

2.3.2 寄存器A

寄存器A各位不受复位的影响，UIP位为只读位，其它各位均可读写，寄存器的控制字的格式如表2所列。

表2 DS12887控制寄存器A各布尔位定义 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0

UIP位：更新周期标志位。该位为“1”时，表示芯片正处于或将开始更新周期，此时程序不准读写时标寄存器；该位为“0”时，表示至少在244us后才开始更新周期，此时程序可读芯片内时标寄存器。该位是只读位。

DV0、DV1、DV2：芯片内部振荡器RTC控制位。当芯片解除复位状态，并将010写入DV0、DV1、DV2后，另一个更新周期将在500ms后开始。因此，在程序初始化时可用这三位精确地使芯片在设定的时间开始工作。这与MC146818不同的是，DS12887固定使用32 768Hz的内部晶体，所以，DV0=“0”，DV1=“1”，DV2=“0”，即只有一种010的组合选择即可启动RTC。

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用途 秒 分 时 星期 月（两位数） 寄存器A 寄存器C 地址单元 地址01H 地址03H 地址05H 地址07H 地址09H 地址0BH 地址0CH 用途 秒闹 分闹 时闹 日（两位数） 年（两位数） 寄存器B 寄存器D 不掉电RAM区，共114字节

RS3、RS2、RS1、RS0：周期中断可编程方波输出速率选择位。各种不同的组合可以产生不同的输出。程序可以通过设置寄存器B的SQWF和PIE位控制是否允许周期中断方波输出。其寄存器A输出速率选择位如表3所列。

表3DS12887控制寄存器A输出速率选择位定义 寄存器A输出速率选择位 RS3 RS2 RS1 RS0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

2.3.3 寄存器B

寄存器B允许读写，主要用于控制芯片的工作状态。寄存器B的控制字的格式如表4所列。

表4 DS12887控制寄存器B各布尔位定义 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 SET PIE AIE UIE SQWE DM 24/12 DSF SET位：当该位为“0“时，芯片处于正常工作状态，每秒产生一个更新周期来更新时标寄存器。为“1”时，芯片停止工作，程序在此期间可初始化芯片

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32768Hz时基 中断周期 SQWF输出频率 无 3.96625ms 7.8125ms 122.07us 244.141us 488.281us 976.562us 1.953125ms 3.90625ms 7.812ms 15.625ms 31.25ms 62.5ms 125ms 250ms 500ms 无 256Hz 128Hz 8.192kHz 4.096kHz 2.048kHz 1.024kHz 512Hz 256Hz 128Hz 64Hz 32Hz 16Hz 8Hz 4Hz 2Hz 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

的各个时标寄存器。PIE、AIE、UIE位：分别为周期中断、报警中断、更新周期结束中断允许位。各位为“1”时，允许芯片发相应的中断。SQWE位：方波输出允许位。SQWE=“1”，按寄存器A输出速率选择位所确定的频率输出方波；SQWE=“0”，脚SQW保持低电平。 DM位：时标寄存器用于十进制BCD码表示或用二进制表示格式选择位。DM=“0”时，为十进制BCD码；DM=“1”时，为二进制码。 24/12位：24/12小时模式设置位。24/12位=“1”时，为24小时工作模式；24/12=“0”时，为12小时工作模式。 DSE位：复令时服务位。DSE=“1”时，夏时制设置有效，夏时制结束可自动刷新恢复时间；DSE=“0”，无效。 2.3.4 寄存器C

寄存器C的控制字的格式如表5所列。该寄存器的特点是程序访问读寄存器后，该寄存器的内容将自动清零，从而使IRQF标志位变为高电平，否则，芯片将无法向CPU申请下一次中断。

表5 DS12887控制寄存器C各布尔位定义 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 IRQF PF AF UF 0 0 0 0 IRQF位：中断申请标志位。该位逻辑表达式为：

IRQF=PF2PIE+AF2AIE+UF2UIE。当IRQF位变“1”时，引脚将变低电平引发中断申请。

PF、AF、UF位：这三位分别为周期中断、报警中断、更新周期结束中断标志位。只要满足各中断的条件，相应的中断标志位将置“1”。

BIT3~BIT0：未定义的保留位。读出值始终为0。 2.3.5 寄存器D

寄存器D为只读寄存器。

DS12887控制寄存器D各布尔位定义：

VRT位：芯片内部RAM与寄存器内容有效标志位。当为“0”时表示内部电池即将耗尽。该位为“1”时，指芯片内部RAM和寄存器内容有效。读该寄存器后，该位将自动置“1”。 BIT6~BIT0位：保留位。读出的数值始终为0。 2.3.6 中断

DS12887/DS12C887处于正常工作状态时，每秒钟将产生一个更新周期，芯片处于更新周期的标志是寄存器A中的UIP位为“1”。在更新周期内，芯片内部时标寄存器数据处于更新阶段，故在该周期内，微处理器不能读芯片时标寄存器的内容，否则将得到不确定数据。更新周期的基本功能主要是刷新各个时标寄存器中的内容，同时秒时标寄存器内容加1，并检查其他时标寄存器内容是否有

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溢出。如果有溢出则相应进位日、月、年。另外一个功能是检查三个时、分、秒报警时标寄存器的内容是否与对应时标寄存器的内容相符，如果相符则寄存器C中的AF位置“1”。如果报警时标寄存器的内容为C0H到FFH之间的数据，则为不关心状态。

为了采样时标寄存器中的数据，DS12887/DS12C887提供了两样种避开更新周期内访问时标寄存器的方案：第一种是利用更新周期结束发出的中断。它可以编程允许在每次更新周期结束后发生中断申请，提醒CPU将有998ms左右的时间去获取有效的数据，在中断之后的998ms时间内，程序可先将时标数据读支芯片内部的不掉电静态RAM中。因为芯片内部的静态RAM和状态寄存器是可随时读写的，在离开中断服务子程序前应清除寄存器C中的IRQF位。另一种是：利用寄存器A中的UIP位来指示芯片是否处于更新周期。在UIP位从低变高244us后，芯片将开始其更新周期，所以检测到UIP位为低电平时，则利用224us的间隔时间去读取时标信息。如检测到UIP位为“1”，则可暂缓读数据，等到UIP变成低电平再去读数据。

2.4 放大器的选择及其工作原理及功能

AD620由于体积小、功耗低、噪声小及供电电源范围广等特点，使AD620特别适合应用到传感器接口、心电图监测仪、精密电压电流转换等应用场合。

AD620的原理：

AD620 由传统的三运算放大器发展而成, 但一些主要性能却优于三运算放大器构成的仪表放大器的设计, 如电源范围宽(±2. 3～ ±18 V ) , 设计体积小, 功耗非常低(最大供电电流仅1. 3 mA ) , 因而适用于低电压、低功耗的应用场合。

AD620 的单片结构和激光晶体调整, 允许电路元件紧密匹配和跟踪, 从而保证电路固有的高性能。AD620 为三运放集成的仪表放大器结构, 为保护增益控制的高精度, 其输入端的三极管提供简单的差分双极输入, 并采用β工艺获得更低的输入偏置电流, 通过输入级内部运放的反馈, 保持输入三极管的集电极电流恒定, 并使输入电压加到外部增益控制电阻RG上。

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引脚图

原理示意图 2.5 AD580

AD580：高精度2.5 V IC基准电压源。 2.5.1 AD580原理及功能

AD580是一款三引脚、低成本、温度补偿式带隙基准电压源，可以利用4.5 V至30 V的输入提供固定的2.5 V输出。先进的电路设计与经过激光-晶圆调整的薄膜电阻实现独特组合，使AD580的初始容差达到±0.4%，温度稳定性优于10 ppm/°C，长期稳定性优于250 μV。此外，最大静态电流低至1.5 mA，与传统齐纳技术相比具有明显的优势。AD580推荐用作所有需要外部基准电压源的8位、10位和12位DAC的稳定基准电压源。此外，该器件具有较宽的输入范围，因而能够采用5 V逻辑电源供电，非常适合数字面板表或任何只有单逻辑电源的应用。AD580J/K/L/M的额定工作温度范围为0°C至+70°C，AD580S/T/U则为-55°C至+125°C扩展温度范围。 2.5.2 技术特性：

⑴ 激光调整高精度：2.500V±0.4%。 ⑵ 三引脚器件：电压输入\\电压输出。

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⑶ 出色的温度稳定性：10ppm/℃。 ⑷ 出色的长期温度稳定性：250uv。 ⑸ 低静态电流：1.5mA。

⑹ 小型、密封IC封装：T0-52帽壳封装。 ⑺ 提供符合MIL-STD-883标准版本。 2.6 存储器UT6225

UT6225是32k的低能耗静态RAM存储器。用P0和P2来扩展外部RAM就是用P0和P2与6225对应的管脚相连接，假设P2.7接WR，P2.6接RD,P2.5接CS，那么就可以确定个外部RAM的一个地址，想往外部RAM的一个地址写一高位的4（0100也就是P2.7和P2.5输出了低电平，而P2.6输出高电平，目的当然是要选用通6225并且向62256写入数据），其他位的可以根据情况自己定（也就是其他位是什么不打紧，渐渐就是控制wr.cs,rd的那几个位要符合选通，读，写的规定就可以了），现在我们向62256中写个26进去就可以使用这条语句：XBYTE[0X4000]=26

MCS-51单片机系统扩展时，一般使用P0口作为地址低8位（与数据口分时复用），而P2口作为地址高8位，它共有16根地址总线，寻址空间为64KB。 62256引脚功能：

A0-A14 地址总线 D0-D7 输入输出口 CS 端口选择 WE 输入使能 OE 输出始能 VCC 电源始能

VSS

6225引脚图

2.7 复位芯片的选择及功能

2.7.1 复位芯片IMP811的电源引脚电压范围以及引脚图及功能介绍

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2.7.2 IMP811复位时序和手动复位

2.8 FM25CL164的功能 2.8.1 FM25CL164介绍

FM25CL64是一种串行非易失存储器，它的结构容量为8192*8位，接口方式为工业标准串行接口即SPI总线，与串行EEPROM的功能操作相似，与EEPROM具有相同的引脚排列，不同之处在于，FM25CL64具有非常出色的写操作性能。

FM25CL64内部地址可分为8192个字单元，每个字单元为8位，数据位被串行移出。它使用SPI协议，包括一个芯片选择，（它允许总线上连接多个器件），

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一个操作码和两字节的地址，地址的高三位是不关心的，13位的完整地址指定了一个唯一的字节地址。

FM25CL64的大多数功能是通过SPI接口来控制，或者通过板载电路自动处理。FM25CL64的内存访问时间从本质上讲是零，那就是说，内存的存取是以SPI总线的速度进行。与EEPROM不同，FM24C256不必对器件进行轮循以等待一个就绪状态，因为器件是以总线速度进行写操作， 一个新的总线转输将数据移入器件的同时，一个写操作已经完成，更为详尽的描述将在下面的接口界面章节进行描述。

相对于EEPROM，用户可以从FM25CL64的快速的写入速度以及极高的擦写次数方面得到很多益处。另外还有其它的一此好处，比如在一个高噪声环境下，与EEPROM比较，由于FM24C256的写入速度极快，它受干扰的可能性就很小。EEPROM需要几个毫秒完成一个写操作，那么它受干扰的可能性也就大得多。

需要指出的是，FM25CL64没有内部电源管理电路而仅有一个简单的上电复位电路，因此，用户应保证电源电压（VDD）在数据表规定的误差范围内，防止器件出现误操作。

FM25CL64使用串行外设接口（SPI）及其传输规约进行双向传输，它最大可以达到5MHZ的操作速度，与主处理器通讯时，这种高速的串行总线提供了高性能的串行通讯功能。大多数通用处理器具有硬件SPI接口，允许直接连接。如果处理器没有SPI接口，那么通过普通I/0口进行模拟也是很方便的。FM25CL64操作在SPI接口的模式0或者3。

SPI接口共使用了四个管脚：时钟、数据输入、数据输出，以及芯片选择，将两个数据脚连接在一起是允许的，图2描述一个FM25CL64与一个具有SPI总线接口处理器的连接。

SPI接口是使用时钟及数据线的同步串行接口，它支持多个器件挂在同一总线上，每一个器件使用片选信号使能。一旦总线控制器使片选有效，FM25CL64将监视时钟及数据线。/CS的下降沿、时钟、数据之间的关系是由SPI接口模式来定义的。器件在片选的下降沿时将使用一种SPI接口模式。总共有四种接口模式，FM25CL64支持模式0或3。对于两种模式，数据在时钟的上升沿移进FM25CL64，而且数据出现在/CS有效后的第一时钟的上升沿。如果时钟从高电平状态开始，那么将不能产生第一个有效的上升沿而使数据传输失败。

SPI接口是通过操作码来控制的，这些操作码指出了操作器件的命令。当/CS有效后，第一个被传输的字节就是操作码，紧跟着操作码之后是任意的地址或者数据。

一些操作码是没有并发数据传输的命令，/CS信号在一个操作完成后及一个

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新操作开始前必须无效，在一个有效的芯片选择周期内，只能发出一个合法的操作码。

2.8.2 FM25CL164的特性

1、64K位的非易失性铁电随机存储器 ⑴结构容量为8192*8位 ⑵无限次的读写次数

⑶在85℃下掉电数据保持10年 ⑷ 写数据无延时

⑸先进的高可靠的铁电制造工艺 2、快速串行外设接口协议-SPI ⑴ 最大达到20M的总线速度 ⑵ 硬件上直接替代EEPROM

⑶支持SPI的模式0 &3(CPOL, CPHA=0,0&1,） 3、完善的写保护 ⑴ 硬件写保护 ⑵ 软件写保护 4、工业标准

⑴ 工业温度 －４０℃ ｔｏ ＋８５℃ ⑵ ８ 脚ＳＯＩＣ封装 2.8.3 引脚图及其功能：

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引脚功能 2.8.4 应用

铁电技术的优势可适用于广泛的应用领域，很明显，除了一次编程应用以外，其他所有领域，铁电存储器在读写次数及写速度方面均比EEPROM更具优势。在

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数据采集应用环境下，数据写入速度要求很快，而且要求掉电非易失，那么铁电的应用优势就更为明显了。

数据采集。在数据采集及存储应用中，相比于其它方案，FRAM提供了一种极具优势的选择，它比SRAM加后备电池方案更具经济性。比EEPROM具有更好的写特性。配置参数。任何非易失性存储器都能保存配置参数信息。但是，如果配置参数需要改变，或者电源有可能失效，FRAM出色的写性能使得参数的任何改变都可以被毫无限制地记录，任何时候，当系统的状态发生改变时，所有变化的参数都可以被写入FRAM，这就避免了当系统掉电再记录数据时，可用时间不足或电能不足的问题。 高噪声环境。高噪声环境下写数据，对EEPROM来说极具挑战性。当严重的噪声或电源波动出现时，EEPROM较长的写入时间使得在写过程容易受。到干扰，从而使写过程发生错误。而FRAM写操作速度非常快，仅在一个毫秒以内，这个速度可以有效地避免噪声和电源的干扰。在一个复杂的系统中，多个软件程序都需要访问非易失性记忆体。在这种情况下，由于EEPROM操作中必须有时间延时，这不适当地增加了软件开发的复杂性，在允许一个软件程序访问前，当前的软件操作必须结束。当上市时间要求严格时，FRAM可以排除这种障碍，因为FM24C256在写操作中没有任何延时，写操作发生时，就已经完成了。

在无接触存储领域，FRAM提供了完美的方案。因为RF/ID的存储器是通过RF方式供电，太长写入时间和太大功耗使得EEPROM在这种应用场合很不可取，FM24C256提供了一个完美的解决方案，它特别适合应用于双芯片的RF/ID产品中。在一个高度复杂的系统中，操作记录和系统状态在发生故障前都必须被记录，当信息需要频繁记录时，这种记录装置就是成为必需了。由于具有出色的写性能，FRAMS可以完美的记录系统日志，另外FM24C256 的两线制协议可以占用最少的系统资源。

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第三章 各个模块及功能的实现

3.1 系统中所包含的各个模块及功能 3.1.1 霍尔传感器模块

霍尔传感器是一种能实现磁电转换的传感器，用他们可以检测磁场及其变化。霍尔传感器有体积小、寿命长、安装方便、功耗小、频率高等优点。其主要功能就是测试磁环，并将信号传输出来，通过放大器进行放大。 3.1.2 锁存器模块

所谓锁存器，就是输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化，仅在有锁存信号时输入的状态才呗保存到输出，知道下一个锁存信号到来时才改变。在单片机的输入输出端需要接锁存器。当单片机连接片外存储器时，要加锁存器，是为了实现地址的复用。

当地址总线和数据总线复用的情况下使用锁存器，其目的是防止在传数据时地址总线被数据数据总线所影响。接RAM时叫锁存器是为了锁存地址信号。 3.1.3 控制模块

控制模块即单片机模块，其主要功能是对收到的数据进行综合分析然后将分析后的信息传输出去。 3.1.4 时钟模块

从单片机输出的各种信息和状态需要储存，这就需要一款实时时钟芯片来提供时间信息，考虑到断电时实时时钟也需要正常工作，同时存储的各种控制信息和状态信息不丢失，这就需要在电路中有备份电池。 3.1.5 液晶显示模块

那么单片机综合处理后的信息将要显示，各种信息的显示可以选择LED数码管显示和LCD液晶显示屏显示。系统中需要显示的信息有时间信息、磁环测试的当前状态等，用LED数码管显示的话需要较大的体积，不符合系统的需要，所以选择LCD液晶显示屏来显示各种信息的状态信息。 3.1.6 光电隔离模块

保证系统正常工作，不相互受到影响。

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第四章 机械部分

4.1 在机械设计中，主要有一个方向的移动，及一个方向的转动，通过两对齿轮来及两个电机与一个丝杆来实现，这样就可以测试出磁环两个方向的信息，探头信号模块测出信号信息，并将其放大，然后将信号传到模数转换器中，将电信号转换成数字信号，在传到单片机中，单片机将它与上位机传输来的信息与键盘的控制进行综合的分析控制，然后将信息传输到液晶显示器上显示出来，显示的信息还需要存储器模块进行存储。

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结论

2014年3月，我开始了我的毕业设计的工作，时至今日，毕业设计以及论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。历经了几个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受，我感慨万千，在这次毕业设计的过程中，我拥有了无数难忘的回忆和收获。

3月初，在与导师的交流讨论中我的题目定了下来，是：智能磁环测试仪下位机电路及检测装置设计。当选题报告，开题报告定下来的时候，我当时便立刻着手资料的收集工作中，当时面对浩瀚的书海真是有些茫然，不知如何下手。我将这一困难告诉了导师，在导师细心的指导下，终于使我对自己现在的工作方向和方法有了掌握。

我不会忘记这难忘的几个月的时间。毕业论文的制作给了我难忘的回忆。在我徜徉书海查找资料的日 子里，面对无数书本的罗列，最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋；亲手设计电路图的时间里，记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情；为了论文我曾赶稿到深夜，但看着亲手打出的一字一句，心里满满的只有喜悦毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布，实则蕴藏着无尽的宝藏。 脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。

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致谢

在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

在此更要感谢我的导师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。

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参考文献

[1] Protel99se 电路设计技术入门与应用/李东生等编著.-北京：电子工业出版社，2002.2。

[2] MCS-51单片机原理及应用/张毅刚主编.-哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008.9。

[3] 单片机控制实习与专题制作/蔡朝洋编著.-北京：北京航空航天出版社，2006.11。

[4] 电路原理/梁宝德编著.冶金工业出版社.2012.6。 [5] 机械制图 王晓莉主编北京科学出版社出版，2006。

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参考文献

[1] Protel99se 电路设计技术入门与应用/李东生等编著.-北京：电子工业出版社，2002.2。

[2] MCS-51单片机原理及应用/张毅刚主编.-哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008.9。

[3] 单片机控制实习与专题制作/蔡朝洋编著.-北京：北京航空航天出版社，2006.11。

[4] 电路原理/梁宝德编著.冶金工业出版社.2012.6。 [5] 机械制图 王晓莉主编北京科学出版社出版，2006。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/eufr.html