單片機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線(MPS BUS)的研究及模板設(shè)計(jì)
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數(shù)據(jù)總線（引腳9~16）為8位雙向、三態(tài)、高電平有效，對應(yīng)MCS51的PO口，數(shù)據(jù)總線的方向由現(xiàn)行主CPU控制。
地址總線（引腳17~32）為16位、三態(tài)、高電平有效，低8位由MCS51的PO口擴(kuò)展而得，高8位與MCS51的P2口相對應(yīng)。
控制總線（引腳33~50）對應(yīng)MCS51單片機(jī)的P3口及PSEN，ALT。P3口含RD：讀存儲器，WR：寫存儲器或輸出裝置，RXD及TXD：串行輸入，INT0：外部中斷0，INT1：外部中斷1，T0定時器0，T1：定時器1。PSEN:此腳的輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。ALE：ALE 端以不變的頻率周期性的出現(xiàn)正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。
3．2 機(jī)械特性
3．2．1 摸板尺寸
摸板結(jié)構(gòu)尺寸為90*96mm，其厚度為1.600mm。模板上有四個孔用于固定，其內(nèi)直徑為0.3cm,并排兩孔的橫向距離為8.0000cm，縱向距離為8.5700cm.
模板總線為雙列直插50引腳插頭及插座，針（孔）距2.54mm。引腳號1位于距模板底端1.02cm、距左端1.52cm的位置，插針的高度為1.1400cm。如圖1所示：
圖1 單片機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線摸板尺寸
3．2．2 總線接頭
總線接頭采用雙列直插50引腳孔插座及插頭，元件面為孔，焊接面為針。
總線標(biāo)準(zhǔn)中信號定義、電氣標(biāo)準(zhǔn)、讀寫時序和持續(xù)時間遵守51系列單片機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
4、模板的設(shè)計(jì)
按照標(biāo)準(zhǔn)總線的要求，設(shè)計(jì)了CPU板、AD和DA轉(zhuǎn)換板、開關(guān)量輸入輸出板、鍵盤及顯示電路等。
CPU板包括數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤、數(shù)碼顯示、液晶顯示、看門狗等部分。采用89C5X系列具有內(nèi)部存儲器的單片機(jī)，32K/8K擴(kuò)展外部存儲器RAM、8279支持鍵盤及16位數(shù)碼顯示，支持128*64 LCD夜晶點(diǎn)陣，一個RS232/RS485串行接口，跳線可選。采用X5045作為看門狗，兼做上電復(fù)位功能，同時具有內(nèi)部512字節(jié)的俄 EEPROM。采用DS12887作為時鐘源，并具128字節(jié)帶電池保護(hù)存儲器。
AD和DA轉(zhuǎn)換板具有8通道12位AD輸入，光隔，輸入0~5V，保護(hù)電平+/-30V，轉(zhuǎn)換時間100uS，串行方式，由一片TLC2543實(shí)現(xiàn)。2通道12位DA輸出，光隔，輸出0~5V或4~20MA，串行方式，由兩片TLC5618實(shí)現(xiàn)。
開關(guān)量輸入輸出板具有16路開關(guān)量輸入，獨(dú)立光隔；16路開關(guān)量輸出，獨(dú)立光隔。
鍵盤及顯示電路在面板電路實(shí)現(xiàn)，含128*64點(diǎn)陣LCD及16鍵輸入。
上述標(biāo)準(zhǔn)總線模板用于兩相流量計(jì)、皮帶秤及管理系統(tǒng)、皮帶撕裂檢測控制儀等科研項(xiàng)目，大大縮短了開發(fā)周期，減少了工作量，保證了開發(fā)質(zhì)量。
5、結(jié)論
該單片機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線體現(xiàn)了MCS51系列單片機(jī)的各項(xiàng)功能，按照標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的靈活性、集成性和可擴(kuò)展性。設(shè)計(jì)者采用單片機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線，可以利用已有的模板，像搭積木一樣組成各種控制系統(tǒng)，從而大大減少軟硬件的設(shè)計(jì)工作量，使設(shè)計(jì)者可以集中精力解決具體的應(yīng)用問題，加快產(chǎn)品開發(fā)速度，提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。并且可以實(shí)現(xiàn)模板的產(chǎn)品化。有利于單片的推廣及應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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[3]馬忠梅、馬巖、張凱等。單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。北京航空航天大學(xué)出版社。1997.1
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