1、第第2章章 單片機系統電路基礎單片機系統電路基礎計算機是微電子學與計算數學相結合的產物。計算機是微電子學與計算數學相結合的產物。微電子學的基本元器件及其集成電路形成了計微電子學的基本元器件及其集成電路形成了計算機的硬件基礎，而計算數學的計算方法與數算機的硬件基礎，而計算數學的計算方法與數據結構則構成了計算機的軟件基礎。本章簡要據結構則構成了計算機的軟件基礎。本章簡要闡述與計算機有關的數學知識及單片機系統中闡述與計算機有關的數學知識及單片機系統中最基本的單元電路。最基本的單元電路。n2.1 數制與編碼數制與編碼n2.2 單片機系統常用數字集成電路單片機系統常用數字集成電路n2.3 單片機系統中的

2、常用存儲器電路單片機系統中的常用存儲器電路n2.4 電源電路電源電路n2.5 時鐘與復位電路時鐘與復位電路n本章小結本章小結2.1 數制與編碼數制與編碼n2.1.1 進位計數制進位計數制n2.1.2 進位計數制的相互轉換進位計數制的相互轉換n2.1.3 數碼和字符的代碼表示數碼和字符的代碼表示2.1.1 進位計數制進位計數制1. 十進制計數制十進制計數制 十進制的基為十進制的基為10，它所使用的數碼為，它所使用的數碼為09，共，共10個數字。個數字。 計數規律：逢計數規律：逢10進進1 任意一個十進制數任意一個十進制數 ( S )10，可以表示為，可以表示為( S )10 = kn-110n-

3、1+kn-210n-2+k0100+k-110-1+k-210-2+k-m-110-m-1 (2001.9)10 = 2 103 + 0 102 + 0 101 + 1 100 + 9 10-1例：例：2. 二進制計數制二進制計數制2.1.1 進位計數制進位計數制二進制的基為二進制的基為2，它所使用的數碼為，它所使用的數碼為0、1，共，共2個數字。個數字。 計數規律：逢計數規律：逢2進進1。任意一個二進制數任意一個二進制數 ( S )2可以表示成可以表示成( S )2 = k n-12n-1 + kn-22n-2 + k020 + k-12-1 + k-22-2 +k-m-12-m-1例：例：

4、(1101.101)2 = l23 + 1 22 + 0 21 + 1 20 + 1 2-1 + 0 2-2 + 1 2-32.1.1 進位計數制進位計數制3. 十六進制計數制十六進制計數制 十六進制的基為十六進制的基為16，其使用的數碼為，其使用的數碼為09、AF，共，共16個數字個數字 計數規律：逢計數規律：逢16進進1 任意一個十六進制數任意一個十六進制數 ( S )16可以表示成可以表示成( S )16 = kn-116n-1+kn-216n-2+k0160+k-116-1+k-216-2+k-m-116-m-1例：例：(8AE6)16 = 8163+A162+E161+6160用用A

5、F表示表示1015 (8AE6)16也可表示為也可表示為8AE6H 2.1.2 進位計數制的相互轉換進位計數制的相互轉換1. 十進制轉換成十六進制十進制轉換成十六進制一個十進制整數轉換成十六進制數時，按除一個十進制整數轉換成十六進制數時，按除16取余的方法進行。取余的方法進行。例：例：(725)10 = ( ? )16 轉換結果，得到轉換結果，得到 (725)10 = (2D5)16。一個十進制小數轉換成十六進制小數時，可按乘一個十進制小數轉換成十六進制小數時，可按乘16取整的方法進行。取整的方法進行。例：例： (0.7875)10 = ( ? )16 0. 7 8 7 5 1 6 1 2.

6、6 取整數取整數12，即，即16進制數進制數C 0. 6 16 9. 6 取整數取整數9 0. 6 1 6 9. 6 取整數取整數91. 十進制轉換成十六進制十進制轉換成十六進制轉換結果，可得轉換結果，可得 (0.7875)10 = (0.C99)162. 十六進制轉換成十進制數十六進制轉換成十進制數十六進制數轉換成等值的十進制數時，可用按權相加的方法進行。十六進制數轉換成等值的十進制數時，可用按權相加的方法進行。(1C4.68)16 = 1162+C161十十4160+616-1+816-2 = 256+192+4+0.375+0.03125 =(452.40625)10例：例：3. 十六進

7、制與二進制數的轉換十六進制與二進制數的轉換一位十六進制數表示的數值恰好相當于一位十六進制數表示的數值恰好相當于4位二進制數能表示的位二進制數能表示的數值。因此彼此之間的轉換極為方便，只要從小數點開始分數值。因此彼此之間的轉換極為方便，只要從小數點開始分別向左右展開即可。別向左右展開即可。(3AB4)16 (0011 1010 1011 0100)2(1111 1101.0100 1111)2(FD.4F)162.1.3 數碼和字符的代碼表示數碼和字符的代碼表示n一、一、 三個術語三個術語 數碼：代表一個確切的數字數碼：代表一個確切的數字代碼：特定的二進制數碼組，是不同信號代碼：特定的二進制數碼

8、組，是不同信號 的代號，不一定有數的意義的代號，不一定有數的意義 編碼編碼 ：n位二進制數可以組合成位二進制數可以組合成2n個不同個不同 的信息，給每個信息規定一個具的信息，給每個信息規定一個具 體碼組，這個過程叫作編碼。體碼組，這個過程叫作編碼。 二、二、 二進制碼：二進制碼：自然碼：有權碼，每位代碼都有固定權值，自然碼：有權碼，每位代碼都有固定權值， 結構形式與二進制數完全相同結構形式與二進制數完全相同循環碼循環碼 ：無權碼，每位代碼無固定權值，任何：無權碼，每位代碼無固定權值，任何 相鄰的兩個碼組中，僅有一位代碼不相鄰的兩個碼組中，僅有一位代碼不 同。同。詳細見主教材第詳細見主教材第22

9、頁頁 表表2.1 2.1 兩種兩種4 4位二進制編碼位二進制編碼三、三、 二二 - 十進制碼（十進制碼（BCD碼）碼） BCD碼用二進制代碼對十進制數進行編碼，用二進制代碼對十進制數進行編碼，它既具有二進制碼的形式（它既具有二進制碼的形式（4位二進制碼），位二進制碼），又有十進制數的特點（每又有十進制數的特點（每4位二進制碼是位二進制碼是1位位十進制數）。十進制數）。(6840)10 = (0110 1000 0100 0000)BCD 例：例：四、四、 字母與字符的編碼字母與字符的編碼由于計算機中采用二進制數碼表示。要在計算機中表示字由于計算機中采用二進制數碼表示。要在計算機中表示字母、字符

10、等都要用特定的二進制數碼表示。字母與字符用母、字符等都要用特定的二進制數碼表示。字母與字符用二進制碼表示的方法很多，目前在計算機中普遍采用的是二進制碼表示的方法很多，目前在計算機中普遍采用的是ASCII碼（碼（American Standard Code for Information Interchange，美國標準信息交換碼）。它采用，美國標準信息交換碼）。它采用8位二進制編位二進制編碼，故可以表示碼，故可以表示256個字符。其中包括數碼個字符。其中包括數碼09、英文字母、英文字母以及打印和不可打印的字符。以及打印和不可打印的字符。詳細見主教材第詳細見主教材第23頁頁 表表2.2 ASCI

11、I碼字符表碼字符表 2.2 單片機系統常用數字集成電路單片機系統常用數字集成電路n2.2.1 常用的邏輯門電路常用的邏輯門電路n2.2.2 集電極開路門輸出電路集電極開路門輸出電路n2.2.3 常用組合邏輯電路常用組合邏輯電路n2.2.4 常用時序邏輯電路常用時序邏輯電路1、與門、與門 2.2.1 常用的邏輯門電路常用的邏輯門電路與運算符，也有用與運算符，也有用 “ “”、“”、“&”&”表示表示與門邏輯符號與門邏輯符號&AYBYAB 或運算符，也可用或運算符，也可用“”、“”表示表示或門邏輯符號或門邏輯符號1 1 ABYYAB2、 或門或門 或運算真值表或運算真值表“

12、”非邏輯運算符非邏輯運算符非門邏輯符號非門邏輯符號1AYYA3、 非門非門非運算真值表非運算真值表4、恒等門、恒等門恒等門邏輯符號恒等門邏輯符號1AYYA恒等門運算真值表恒等門運算真值表5、 與非門與非門與非邏輯真值表與非邏輯真值表ABABY Y &AYBYAB與非門邏輯符號與非門邏輯符號 或非邏輯真值表或非邏輯真值表6、 或非門或非門BAY或非門邏輯符號或非門邏輯符號1 1 ABYYAB 7、 異或門異或門異或邏輯真值表異或邏輯真值表BABABAY異或門邏輯符號異或門邏輯符號YAB=1AYBAYB TTL門電路中，因為輸出級采用了推拉式電路，無論輸出門電路中，因為輸出級采用了推拉式電

13、路，無論輸出高電平還是低電平，它的輸出電阻都很低，從而有效地降高電平還是低電平，它的輸出電阻都很低，從而有效地降低了輸出級的靜態功耗并提高了驅動負載的能力。低了輸出級的靜態功耗并提高了驅動負載的能力。2.2.2 集電極開路門輸出電路集電極開路門輸出電路但推拉式輸出結構有其局限性：但推拉式輸出結構有其局限性：1）它們的輸出端不能并聯使用，）它們的輸出端不能并聯使用，2）無法滿足對不同輸出高低電平的需要；）無法滿足對不同輸出高低電平的需要；3）不能滿足驅動較大電流、較高電壓的負載的要求。）不能滿足驅動較大電流、較高電壓的負載的要求。克服上述局限的方法就是，門電路的輸出級采用集電極開克服上述局限的方

14、法就是，門電路的輸出級采用集電極開路的三極管結構，制成集電極開路門電路（路的三極管結構，制成集電極開路門電路（OC門門, Open Collector Gate）。）。OC與非門邏輯符號與非門邏輯符號 應用時輸出端要接一上拉負載電阻應用時輸出端要接一上拉負載電阻RL1、線與、線與OC門的主要作用：門的主要作用：2、作為驅動器。、作為驅動器。 利用利用OC門可以控制一些較大電流的執行機構，如控制電動機。門可以控制一些較大電流的執行機構，如控制電動機。OC與非門驅動發光二極管與非門驅動發光二極管2.2.3 常用組合邏輯電路常用組合邏輯電路n1. 編碼器（編碼器（ENC）1）普通編碼器）普通編碼器在

15、普通編碼器中，任何時刻在普通編碼器中，任何時刻只允許輸入一個編碼信號，只允許輸入一個編碼信號，否則輸出將發生混亂。否則輸出將發生混亂。 普通編碼器是多輸入、多輸出普通編碼器是多輸入、多輸出的組合邏輯電路：有多個輸入的組合邏輯電路：有多個輸入端端N，1為有信號，為有信號，0為無信號為無信號（或相反）；多個輸出端（或相反）；多個輸出端n。兩者關系滿足兩者關系滿足2n = N。某一輸。某一輸入與它的編碼輸出是唯一對應入與它的編碼輸出是唯一對應關系。關系。4-2編碼器看作計算機配編碼器看作計算機配有的有的4個外部設備：聲卡個外部設備：聲卡（A0）、硬盤驅動器）、硬盤驅動器（A1）、鼠標（）、鼠標（A2

16、）、）、網卡（網卡（A3）作為輸入信）作為輸入信號，號，B0、B1作為編碼輸作為編碼輸出。邏輯表達式為：出。邏輯表達式為： B0 A2A0 A3A1 B1 A1A0 A3A24-2編碼器真值表編碼器真值表A3A2A1A0B1B00001000010010100101000112）優先編碼器）優先編碼器在優先編碼器電路中，允許同時輸入兩個以上的信號。不過在設在優先編碼器電路中，允許同時輸入兩個以上的信號。不過在設計優先編碼器時將所有的輸入信號按優先順序排隊，當幾個輸入計優先編碼器時將所有的輸入信號按優先順序排隊，當幾個輸入信號同時出現時，只對其中優先權最高的一個進行編碼。信號同時出現時，只對其中

17、優先權最高的一個進行編碼。A3優先權最高，優先權最高，A0優先權優先權最低。優先排隊電路的邏最低。優先排隊電路的邏輯表達式為：輯表達式為：AA0A1 A2 A3 CA2 A3 DA3 BA1 A2A3 4-2優先編碼器真值表優先編碼器真值表A3A2A1A0B1B0000100001x0101xx101xxx11單片機系統中常用的優先編碼器電路單片機系統中常用的優先編碼器電路功功 能能型型 號號說說 明明10 - 4優先編碼器優先編碼器74HC147十進制十進制-二進制編碼器二進制編碼器8 - 3優先編碼器優先編碼器74HC148八進制八進制-二進制編碼器二進制編碼器3狀態狀態8 - 3優先編碼

18、器優先編碼器74LS348八進制八進制-二進制編碼器，三態輸二進制編碼器，三態輸出，可接單片機數據總線出，可接單片機數據總線優先編碼器優先編碼器74HC148演示演示n2. 譯碼器（譯碼器（DEC） 譯碼器是編碼器的逆過程，編碼器和譯碼器成對存在，譯碼器是編碼器的逆過程，編碼器和譯碼器成對存在，譯譯碼器也是多輸入、多輸出的組合邏輯電路，多個輸入端數碼器也是多輸入、多輸出的組合邏輯電路，多個輸入端數為為N，則輸出端數為，則輸出端數為n = 2N。 1）2 -4線譯碼器線譯碼器B0A0 A1 B1A0A1 B2A0A1 B3A0A1 對于任意組輸入編碼，僅有與對于任意組輸入編碼，僅有與該編碼相對應

19、的一個輸出端輸該編碼相對應的一個輸出端輸出為出為0，稱為譯中；其余所有，稱為譯中；其余所有輸出都為輸出都為1，稱為未譯中。，稱為未譯中。邏輯表達式為：邏輯表達式為：2-4線譯碼器真值表線譯碼器真值表A0A1B0B1B2B3000111011011101101111110當編碼輸入當編碼輸入A0 = 0, A1 = 0時時, B0 = 0（有譯碼輸出），（有譯碼輸出），B1 = B2 = B3 = 1（無譯碼輸出）（無譯碼輸出）B0A0 A1 B1A0A1 B2A0A1 B3A0A1 2）3 -8線譯碼器（線譯碼器（74HC138）3個地址輸入端：個地址輸入端：A1、A2、A3；3個使能輸入端：

20、個使能輸入端：G1、G2、G3；8個輸出端：個輸出端：Y0Y7Y0ENA0 A1 A2 Y1ENA0A1 A2 Y2ENA0A1A2 Y3ENA0A1A2 Y4ENA0 A1A2 Y5ENA0A1A2 Y6ENA0A1A2 74HC138譯碼器輸出邏輯表達式為：譯碼器輸出邏輯表達式為： 使能輸入邏輯表達式為：使能輸入邏輯表達式為：當當EN = 1時譯碼器工作，時譯碼器工作，3-8線譯碼器有輸出線譯碼器有輸出（0 表示有譯碼輸出，表示有譯碼輸出，1表示表示無譯碼輸出）無譯碼輸出）ENG1G2G3 74HC138譯碼器譯碼器演示演示單片機系統中常用的譯碼（驅動）器電路單片機系統中常用的譯碼（驅動）

21、器電路功功 能能型型 號號說說 明明2-4譯碼器譯碼器74HC139雙重雙重3-8譯碼器譯碼器74HC1384-16譯碼器譯碼器74HC154BCD十進制譯碼驅十進制譯碼驅動器動器74LS145OC門輸出門輸出7段顯示譯碼驅動器段顯示譯碼驅動器74LS48二二-十進制十進制3. 數據選擇器和數據分配器數據選擇器和數據分配器 n1）4選選1數據選擇器數據選擇器在數字系統的傳輸過程中，有時需要從多路輸入數據在數字系統的傳輸過程中，有時需要從多路輸入數據中選中某一路輸出，這時就要用到稱為數據選擇器中選中某一路輸出，這時就要用到稱為數據選擇器（MUX）的邏輯電路。）的邏輯電路。 4路輸入信號是路輸入信

22、號是D0、D1、D2和和D3，地址選擇端是地址選擇端是A和和B，輸出端是，輸出端是Y YABD0ABD1ABD2ABD3輸入信號中的哪一路送到輸出端，輸入信號中的哪一路送到輸出端，決定于決定于A和和B的狀態：的狀態：AB = 00, Y = D0，信號，信號D0到輸出端；到輸出端； AB = 10, Y = D1，信號，信號D1送到輸出端；送到輸出端； AB = 01, Y = D2，信號，信號D2送到輸出端；送到輸出端； AB = 11, Y = D3，信號，信號D3送到輸出端。送到輸出端。n2）數據分配器）數據分配器數據分配器也稱多路分配器，是一路輸入、多路輸出數據分配器也稱多路分配器，是

23、一路輸入、多路輸出的組合邏輯器件。的組合邏輯器件。 1-4數據分配器是指數據分配器是指1路路輸入、輸入、4路輸出的組合路輸出的組合邏輯電路邏輯電路 譯碼器也可以作為數據分配器使用，只要將譯譯碼器也可以作為數據分配器使用，只要將譯碼器的使能端連接數據輸入端即可實現數據分碼器的使能端連接數據輸入端即可實現數據分配器的功能。配器的功能。 用用3-8譯碼器實現數據譯碼器實現數據1-8分配器分配器 單片機系統中常用數據選擇器和數據分配器單片機系統中常用數據選擇器和數據分配器功 能型 號說 明16-1數據選擇器74HC1508-1數據選擇器74HC151有反相輸出8-1數據選擇器74HC1524-1數據選

24、擇器74HC153雙重4選12-1數據選擇器74HC257三態輸出2-4數據分配器74HC1552-4數據分配器74LS156OC門輸出4. 三態門與傳輸門三態門與傳輸門n1）總線：）總線： 總線（總線（BUS）是一組導線，是數據傳送的公共通）是一組導線，是數據傳送的公共通路。在總線結構的計算機中，多個部件掛在總線路。在總線結構的計算機中，多個部件掛在總線上，共享總線，多個部件分時使用總線，進行部上，共享總線，多個部件分時使用總線，進行部件間的數據傳送。所謂分時使用總線，就是在某件間的數據傳送。所謂分時使用總線，就是在某一時刻，只允許一組數據發送到總線上，使相應一時刻，只允許一組數據發送到總線

25、上，使相應的部件接收總線上的數據。的部件接收總線上的數據。n2）特殊控制開關）特殊控制開關 三態門：三態門： 三態門是一種擴展邏輯功能的輸出級，也是一種控制開關。三態門是一種擴展邏輯功能的輸出級，也是一種控制開關。恒等門和非門真值表恒等門和非門真值表恒恒 等等 門門非非 門門ENAFENAF0000010110101x高阻高阻1x高阻高阻2.2.4 常用時序邏輯電路常用時序邏輯電路n1. 鎖存器鎖存器由若干個電平觸發的由若干個電平觸發的D觸發器構成的一次能存儲觸發器構成的一次能存儲多位二進制代碼的時序邏輯電路，叫作鎖存器。多位二進制代碼的時序邏輯電路，叫作鎖存器。鎖存器的工作特點為，數據信號有

26、效滯后于鎖存器的工作特點為，數據信號有效滯后于時鐘信號有效。這意味著時鐘信號先到，數時鐘信號有效。這意味著時鐘信號先到，數據信號后到。據信號后到。 74HC373/74HC573功能表功能表輸輸 出出 控控 制制GD輸輸 出出01110000 xQn1xx高阻高阻 8位鎖存器位鎖存器74HC373/74HC573 （圖中只畫出（圖中只畫出4位）位） n2. 寄存器寄存器由若干個正沿由若干個正沿D觸發器構成的一次能存儲多位觸發器構成的一次能存儲多位二進制代碼的時序邏輯電路，叫作寄存器，也二進制代碼的時序邏輯電路，叫作寄存器，也稱為數據觸發器。稱為數據觸發器。寄存器的工作特點為，時鐘信號有效滯后于

27、數寄存器的工作特點為，時鐘信號有效滯后于數據信號有效。這意味著數據信號先建立，時鐘據信號有效。這意味著數據信號先建立，時鐘信號后建立。在信號后建立。在CP上升沿時刻打入到觸發器。上升沿時刻打入到觸發器。 8位寄存器位寄存器74HC374/74HC574 （圖中只畫出（圖中只畫出4位）位） 74HC374/74HC574功能表功能表輸輸 出出 控控 制制CPD輸輸 出出0 110 0000 xQn1xx高阻高阻74HC374/74HC574寄存器時序圖寄存器時序圖單片機系統中常用的鎖存器和寄存器單片機系統中常用的鎖存器和寄存器功功 能能型型 號號觸發送觸發送數方式數方式備備 注注雙雙D型觸發器型

28、觸發器74HC74上升沿上升沿帶清帶清0端端4D型鎖存器型鎖存器74HC75高電平高電平6D型觸發器型觸發器74HC174上升沿上升沿帶清帶清0端端8D型觸發器型觸發器74HC273上升沿上升沿帶清帶清0端端8D型觸發器型觸發器74HC574上升沿上升沿8D型鎖存器型鎖存器74HC573高電平高電平2.3單片機系統中的常用存儲器電路存儲器電路單片機系統中的常用存儲器電路存儲器電路存儲器是用來存放數據的集成電路或介質，常見的存儲器是用來存放數據的集成電路或介質，常見的存儲器有半導體存儲器（存儲器有半導體存儲器（ROM、RAM）、光存儲器）、光存儲器（如（如CD、VCD、MO、MD、DVD）、磁介

29、質存儲器）、磁介質存儲器（如磁帶、磁盤、硬盤）等。存儲器是計算機極為（如磁帶、磁盤、硬盤）等。存儲器是計算機極為重要的組成部分，有了它計算機才具有存儲信息的重要的組成部分，有了它計算機才具有存儲信息的功能，使計算機可以脫離人的控制自動工作。單片功能，使計算機可以脫離人的控制自動工作。單片機系統中主要使用的存儲器是半導體存儲器，從使機系統中主要使用的存儲器是半導體存儲器，從使用功能上，可分為隨機存取存儲器（用功能上，可分為隨機存取存儲器（RAM）和只讀）和只讀存儲器（存儲器（ROM）兩類。）兩類。2.3.1 RAM存儲器存儲器RAM存儲器是指斷電時信息會丟失的存儲器，但存儲器是指斷電時信息會丟失

30、的存儲器，但是這種存儲器可以現場快速地修改信息，所以是這種存儲器可以現場快速地修改信息，所以RAM存儲器是可讀寫存儲器，一般都作為數據存存儲器是可讀寫存儲器，一般都作為數據存儲器使用，用來存放現場輸入的數據或者存放可儲器使用，用來存放現場輸入的數據或者存放可以更改的運行程序和數據以更改的運行程序和數據 RAM存儲器分類：存儲器分類： 靜態讀寫存儲器（靜態讀寫存儲器（SRAM，Static RAM） 動態讀寫存儲器（動態讀寫存儲器（DRAM，Dynamic RAM） SRAM的基本結構的基本結構1. 地址譯碼方式地址譯碼方式地址譯碼有兩種方式，一種是地址譯碼有兩種方式，一種是單譯碼方式單譯碼方式

31、，或稱為字結，或稱為字結構方式，適用于小容量存儲器；另一種是構方式，適用于小容量存儲器；另一種是雙譯碼方式雙譯碼方式，或稱為或稱為X-Y譯碼結構。譯碼結構。 1）單譯碼方式）單譯碼方式16字字4位單譯碼存儲器結構位單譯碼存儲器結構2）雙譯碼方式）雙譯碼方式雙譯碼結構地址譯碼存儲器雙譯碼結構地址譯碼存儲器2.讀寫控制電路讀寫控制電路在在RAM結構中，讀出和寫入的數據線是公用的，為控制電結構中，讀出和寫入的數據線是公用的，為控制電路中數據的流向，設立了專門的讀寫控制電路。路中數據的流向，設立了專門的讀寫控制電路。1）引腳圖）引腳圖3.靜態靜態RAM 622562）工作方式）工作方式方方 式式功功

32、能能001寫入寫入D0D7數據寫入數據寫入62256010讀出讀出讀讀62256數據到數據到D0D71xx未選中未選中D0D7輸出高阻態輸出高阻態CEWEOE3）連接使用方法）連接使用方法RAM 62256寫入、讀出數據演示 只讀存儲器（只讀存儲器（ROM）的特點是：其內容是預先寫入）的特點是：其內容是預先寫入的而且一旦寫入，使用時就只能讀出不能改變，掉的而且一旦寫入，使用時就只能讀出不能改變，掉電時也不會丟失，電時也不會丟失，ROM器件還具有結構簡單、信息器件還具有結構簡單、信息度高、價格低、非易失性和可靠性高等特點。對度高、價格低、非易失性和可靠性高等特點。對ROM內容的設定（寫入）稱為編

33、程。內容的設定（寫入）稱為編程。 2.3.2 ROM存儲器存儲器ROM的分類：的分類：固定固定ROM可編程的可編程的PROM可擦可編程的可擦可編程的EPROM 按編程方式按編程方式 1、ROM的結構與工作原理的結構與工作原理ROM由存儲矩陣、地址譯碼器、讀放與選擇電路組成。由存儲矩陣、地址譯碼器、讀放與選擇電路組成。2、 ROM的點陣結構表示法的點陣結構表示法 D3A1A0A1A0 D2A1 A0A1A0A1A0D1A1A0A1A0A1A0 D0A1A0A1A0 3、可用紫外線擦除可編程只讀存儲器、可用紫外線擦除可編程只讀存儲器EPROMn1）引腳與接線）引腳與接線常用常用EPROMEPROM

34、主要技術特性主要技術特性參數參數 型號型號EPROM 2764EPROM 27128EPROM 27256容量（容量（B）81024161024321024引腳數引腳數282828最大維持電流最大維持電流(m mA)111最大工作電流最大工作電流(mA)303030存取時間存取時間(ns)100100100工作電壓工作電壓(V)555n2）編程操作）編程操作 EPROM在工廠提供的產品未被編程前，所在工廠提供的產品未被編程前，所有的位都是邏輯有的位都是邏輯1狀態，用戶根據需要使用狀態，用戶根據需要使用專用設備編程器把邏輯專用設備編程器把邏輯0狀態寫入到所希望狀態寫入到所希望的位中。的位中。 4

35、、閃速存儲器、閃速存儲器n閃速存儲器（閃速存儲器（Flash EEPROM）可以用來存放程序，）可以用來存放程序，但由于其讀寫方便，也可以像但由于其讀寫方便，也可以像RAM一樣存放經常需一樣存放經常需要修改的數據，所以又稱為要修改的數據，所以又稱為Flash Memory。 n下新一代閃速存儲器的特點及其功能。下新一代閃速存儲器的特點及其功能。1）低電壓在線編程，使用方便，可多次擦寫）低電壓在線編程，使用方便，可多次擦寫2）按塊）按塊/按扇區擦除，按字節編程按扇區擦除，按字節編程3）完善的數據保護功能）完善的數據保護功能2.4 電源電路電源電路 電源系統為整個系統提供能量，是整個系統工電源系統

36、為整個系統提供能量，是整個系統工作的基礎，具有極其重要的地位，但卻往往被忽略。作的基礎，具有極其重要的地位，但卻往往被忽略。如果電源系統處理得好，整個系統的故障往往減少了如果電源系統處理得好，整個系統的故障往往減少了一大半。一大半。電源供電模塊以電源穩壓部分為主體，外圍輔助部分可電源供電模塊以電源穩壓部分為主體，外圍輔助部分可包含過壓過流保護部分、電壓監控部分以及其他部分等。包含過壓過流保護部分、電壓監控部分以及其他部分等。本節介紹電源穩壓部分，其他部分參考有關書籍。本節介紹電源穩壓部分，其他部分參考有關書籍。2.4 電源電路電源電路電源供電模塊概述電源供電模塊概述電源供電模塊包括前級和末級部

37、分，如圖電源供電模塊包括前級和末級部分，如圖2.35所示。所示。圖2.35 電源供電模塊示意圖2.4 電源電路電源電路前級接單片機系統的主供電電源，可以是交流AC220V、設備電源、電池或電腦的USB電源之一， 末級的輸入接前級的輸出，末級由集成穩壓電路組成，末級的輸入接前級的輸出，末級由集成穩壓電路組成，末級集成穩壓電路的作用就是在供電電源電壓波動和末級集成穩壓電路的作用就是在供電電源電壓波動和負載變動時，其輸出的直流電壓不受影響。負載變動時，其輸出的直流電壓不受影響。 末級是本節討論重點末級是本節討論重點2.4 電源電路電源電路集成線性穩壓電路集成線性穩壓電路圖2.37 78/79系列固定

38、輸出典型應用電路2.4 電源電路電源電路低壓差線性穩壓電路低壓差線性穩壓電路2.4 電源電路電源電路LM1117系列低壓差線性穩壓電路系列低壓差線性穩壓電路LM1117也是一款低壓差集成電路，可固定輸出電壓，也是一款低壓差集成電路，可固定輸出電壓，也可調節輸出電壓，輸出電壓范圍為也可調節輸出電壓，輸出電壓范圍為1.515 V，封裝，封裝形式和用法與形式和用法與LM1085基本相同，其不同點如下：基本相同，其不同點如下：輸出固定電壓值較多，電壓低，精度高。固定輸出集成輸出固定電壓值較多，電壓低，精度高。固定輸出集成電路有電路有LM1117-1.5、LM1117-1.8、LM1117-2.5、LM

39、1l17-2.85、LM1117-3、 LM1117-3.3、LM1117-3.5、LM1117-5。2.4 電源電路電源電路開關型穩壓電路開關型穩壓電路采用線性穩壓器件（如采用線性穩壓器件（如78xx系列三端穩壓器件）作為系列三端穩壓器件）作為電壓調節和穩壓器件，可將較高的直流電壓轉變電壓調節和穩壓器件，可將較高的直流電壓轉變MCU所需的工作電壓。這種線性穩壓電源的線性調整工作方所需的工作電壓。這種線性穩壓電源的線性調整工作方式在工作中會有大的式在工作中會有大的“熱損失熱損失” 而開關電源調節器件則以完全導通或關斷的方式工作。而開關電源調節器件則以完全導通或關斷的方式工作。因此，工作時要么是

40、大電流流過低導通電壓的開關管、因此，工作時要么是大電流流過低導通電壓的開關管、要么是完全截止而無電流流過。因此，開關穩壓電源的要么是完全截止而無電流流過。因此，開關穩壓電源的功耗極低，功耗極低， 2.4 電源電路電源電路開關型穩壓電路開關型穩壓電路圖圖2.40 LM2576構成的基本穩壓電路構成的基本穩壓電路 2.5 時鐘與復位電路時鐘與復位電路時鐘電路時鐘電路單片機的處理器的工作是在統一的時鐘脈沖控制下一單片機的處理器的工作是在統一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進行的，能產生時鐘脈沖的電路稱為時鐘電拍一拍地進行的，能產生時鐘脈沖的電路稱為時鐘電路。對于同一系列、相同體系結構的單片機處理器而路。對

41、于同一系列、相同體系結構的單片機處理器而言，時鐘脈沖的頻率（相當于言，時鐘脈沖的頻率（相當于PC的主頻）越高，的主頻）越高，CPU的處理速度就越快。的處理速度就越快。2.5 時鐘與復位電路時鐘與復位電路內部時鐘方式內部時鐘方式該電路產生的時鐘信號的振蕩頻率就是晶振的固有該電路產生的時鐘信號的振蕩頻率就是晶振的固有頻率，用頻率，用fosc表示。表示。 2.5 時鐘與復位電路時鐘與復位電路外部時鐘方式外部時鐘方式外部時鐘方式電路接線外部時鐘方式電路接線2.5 時鐘與復位電路時鐘與復位電路復位是單片機系統的初始化操作。單片機系統啟動運復位是單片機系統的初始化操作。單片機系統啟動運行時，都需要首先復位，其作用是使微處理器和系統行時，都需要首先復位，其作用是使微處理器和系統中其他部件處于一個確定的初始狀態，并從這個狀態中其他部件處于一個確定的初始狀態，并從這個狀態開始工作。因而，復位是一個很重要的操作方式。開始工作。因而，復位是一個很重要的操作方式。單片機處理器芯片都有一個引腳為復