基于MCU的人机交互及控制.pdf

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1、工程教育课程设计论文——基于MCU的人机交互及控制单元设计者：02123962包杰02123965史振华完成日期：2005年5月27日工程教育课程设计论文工程教育课程设计论文——基于MCU的人机交互及控制单元主要内容：本文介绍了以ATMEL公司的89C52系列单片机为核心的人机交互模块及控制单元的设计开发步骤，详细分析了模块中各功能的实现方法。简介：我们设计的MCU模块完成的具体功能是：驱动一个4*4的键盘扫描电路，并将由键盘输入的信号经过转换，用于控制一块具有视频信号处理功能的FGPA芯片。同时该MCU模块还提供了一个标准的RS-232C的串行接口，用于连接

2、任何符合RS-232C标准的串行设备，该设备可以是一般的PC机或者其他具有串行2接口的输入或输出设备。另外，我们也保留的IC串行接口用于系统的扩展。关键词：MCU单片机AT89C52总线扩展键盘扫描电路控制FPGA系统分析设计：整个系统由（MCU核心），DM74LS373（系统总线扩展模块），27C256（32KEPROM程序存储器），BS62LV256（32KRAM数据存储器），DM74LS377（控制信号输出锁存器），FPGA控制接口，4*4的键盘扫描电路接口，RS-232C串行2接口和IC接口。MCU核心：AT89C52，控制整个系统的输出与输入信号。系

3、统总线扩展模块：74373，用于扩展MCU的总线系统，以连接更多的外设。程序存储器：27256，扩展MCU的程序存储空间到32K。数据存储器：BS62LV256，扩展MCU的数据存储空间到32K。控制信号输出锁存器：用于锁存MCU对FPGA的控制信号。FPGA控制接口：提供一个8bit的信号用于连接FPGA芯片。键盘扫描电路接口：提供一个4*4的键盘扫描接口。RS-232C串行接口：提供一个标准的全双工串行接口。2IC接口：2提供一个标准的全双工IC接口。第2页共10页工程教育课程设计论文下面，将具体介绍这些模块的电气连接与特性。MCU核心：这次我们选择的是美

4、国ATMEL公司生产的AT89C52低电压，高性能的CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和256bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元。芯片主要参数性能：ò与MCS-51产品指令和引脚完全兼容ò8k字节可重擦写Flash闪存ò1000次擦写周期ò全静态操作：0Hz-24MHzò三级加密存储器ò256*8字节内部RAMò32个可编程I/O口线ò3个16位定时

5、/计数器ò8个中断源ò可编程串行UART通道ò低功耗空闲和掉电模式引脚功能说明：òVcc：电源电压òGND：接地òP0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写”1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。òP1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写”1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到

6、高电平，此时可作输入口。做输出口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。òP2口：P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写”1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。做输出口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@R指令）时，P2口输出P2锁存器的内容

7、。第3页共10页工程教育课程设计论文òP3口：P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写”1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。做输出口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。P3口出了作为一般的I/O线外，更重要的用途是他的第二功能，如下表所示：òRST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个周期以上高电平将使单片机复位。òALE/PROG：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低8位字节

8、。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的