咱们选用AT89C52单片机规划了集成芯片测验体系。该测验体系能够完结对高校试验室中常用的TTL、CMOS系列芯片及一些常用按键开关的功用检测,一起通过RS232串行口与PC机相连,能够在PC机上直接对测验体系进行操作。
1 体系组成框图
该测验仪的硬件电路由AT89C52单片机,并行扩展接口8155,显现驱动,键盘输入,看门狗和复位电路以及串行接口电路组成。
依照芯片测验插座周围的指向,刺进待测的数字芯片或按键;通过键盘输入指令或数字,单片机通过键盘扫描从8155读回键值,依据键值履行相应的子程序。假定输入测验指令键,单片机将调用测验子程序,并将测验成果送到显现器上显现(“good”or“bad”);假定输入数字键,单片时机主动将输入的数字显现到显现器上;假定输入其它指令键,单片机将调用相应的功用子程序,履行相应的指令。
2 体系硬件规划
2.1 单片机
单片机选用美国ATMEL公司出产的AT89C52单片机。该芯片不只具有MCS-51系列单片机的一切特性,而且片内集有8K字节的电擦除闪速存储器(Flash ROM),价格低。由于运用片内程序存储器,所以,EA/VP接高电平;AT89C52的最大作业频率为24MHz,体系运用单片机的内部振荡器加石英晶体构成时钟源,为了作业牢靠,晶体振荡频率选为12MHz。
2.2 8155接口芯片
由于AT89C52片内的输入输出口有限,需求外加专用的外围接口芯片。INTEL 8155H既有RAM又有I/O口,而且可直接与MCS/51系列单片机相衔接,不需求添加任何硬件逻辑。因而,本规划中,用8155的I/O口作键盘显现器的并行接口电路,以便AT89C52中的P1口、P2口用作被测芯片接口。
2.3 通讯接口
选用MAXIM公司的串行接口芯片MAX487将PC机和测验仪器衔接起来。测验仪接纳PC机的信号,履行相应的操作后再将处理成果上传到PC机,以便在PC机上直接对测验体系进行操作(见图2)。
2.4 测验芯片接口
依据AT89C52中的P1口与P2口的特色,本规划选用AT89C52的P1口和P2口作为测验芯片的接口,其间,P1口中的P1.7用于操控14/16管脚的电源地的转化,P2口中的P2.7作为高8位地址操控信号。
(1)单片机与测验芯片之间加电阻
需求留意的是,在单片机与测验芯片之间需串接470Ω(或510Ω)和电阻。首要,串接电阻的意图是对AT89C52起限流维护的作用,假定,P1.0输出高电平,此刻,测验芯片又为非门,那么,将引起灌电流现象,致使P1.0口线上的电流非常大,对AT89C52有害。其次能够确保逻辑电平的正确,在衔接线上串接几百欧的电阻而不接几千欧的电阻原因在于:假定让p1.0的逻辑低电平,这样,基极将是高电平,又有,p1口上的上拉电阻为3K左右,假如衔接线上的电阻也取3K,那么,将使p1.0输出逻辑高电平,此刻逻辑电平是过错的;假如衔接的电阻为470Ω左右,p1.0口依然能够正确地输出逻辑低电平,这样就确保了逻辑电平的正确性。
(2)测验芯片从14到16管脚时电源地的转化
由于测验芯片管脚从14位到16位不定,所以,存在电源地转化的问题。本规划中p1.6管脚是被转化 的目标,用p1.7管脚电平的凹凸来操控p1.6接地与否,这个电路是运用晶体三极管来完结的。当SETB P1.7时,P1.6接地,此刻能测14管脚的芯片;当CLR P1.7时,P1.6是正常的测验位,此刻能测验16管脚的芯片。所以,只需在生个芯片测验子程序中将P1.7作相应的设置即可。
2.5 键盘显现电路
本规划是选用8155并行扩展口构成的键盘、显现电路。LED8位8段显现器共阴极,8155 PB口供给段选码,PA供给位选码。键盘为3×7矩阵键盘,餍列输出由PA口供给,行输入由PC0~PC2供给。LED的段、位信号别离选用74LS07与74LS06驱动。LED选用软件译码动态扫描显现作业方式,键盘选用逐列扫描查询作业方式。
3 体系软件规划
体系软件由主程序和若干子程序构成。有显现子程序、键盘扫描子程序、键值处理子程序和测验子程序组成。其间,测芯睡的功用键包含:主动测验并显现类型(AUTO)和指定类型测验芯片(TEST),明显,后者速度要快得多。程序流程框图如图4所示。
体系开机后,首要履行主程序,完结体系初始化作业,然后调用显现子程序,在显现器上给出提示符rd,告知听任者机器已准备好,能够接纳键盘输入;当显现器上呈现提示符rd后,当即调入键盘扫描子程序,此刻,操作者可通过键盘输入数据或指令,经键盘扫描后从8155读回键值并进行按键剖析,判别按下的键是数字键仍是功用键,假如是数字键,则将与键号相对应的数据送往显现缓冲区显现;假如是功用键,则转入相应的功用键处理程序,最终返回到显现程序,开机状况一向重复这个进程。
编制软件时,在扫描键盘前应平息显现器,即向8155的PA口输出显现空白的段码OFFH,这样,不会由于对键盘的扫描而搅扰显现器的显现。键盘扫描的延时10ms消抖,既可用专用的延时子程序完结,也可用DISP显现子程序完结。本规划中,显现完五位LED所需时刻为10ms以上,因而,用显现子程序延时,作用更佳。
4 抗搅扰办法
运用环境存在多种搅扰源,如电磁搅扰、电压动摇大等,为此,咱们从硬件、软件两方面采取了一些办法。
(1)硬件方面:选用特别规划的开关电源,它能习惯较宽的电压动摇,可随瞬间浪涌冲击;留意多级去耦,电路中每片集成电路芯片的电源引脚上均加一个0.01μF瓷片电容;使用看门狗电路,选用看门狗集成电路MAX1232,它是MAXIM公司推出的高功能、低价格、低功耗8脚双列直插芯片。
(2)软件方面:合作看门狗电路,有死机阻拦程序和软件圈套。
5 结束语
有用成果表明,该测验仪规划简略,占用硬件资源少,有杰出的人机对话功用,便于带着、操作、能够满意课程教育试验的要求,功能安稳、牢靠。
从长远打算,添加测验芯片的类型势在必行。首要,从扩展被测芯片的管脚数量来说,能够在外接8155的基础上再外接8255,运用8255的三个端口来扩展测验芯片的接口;其次,跟着测验芯片数量的添加,程序存储器的容量也将相应地增大,那时,咱们能够选用P2口作为高8位地址,外挂程序存储器。通过以上扩展,该测验仪功用将愈加完善。