单片机数字电路重点.docVIP

单片机 缩写 全名 含义 MCU Microcontroller 微控制器 UART Universal Asynchronous Receievr Transmitter 通用串行收发器 51单片机最小系统硬件功能模块的目标是为类似的设计提供参考设计，使器件选择和使用上能够实现统一。本模块在使用时，需要根据实际情况进行功能和接口的扩展。根据对单片机系统的一般要求，51单片机最小系统硬件功能模块包括的功能如下： 地址锁存电路； 地址译码电路； 程序存储器和数据存储器扩展电路； 数据总线驱动电路； 时钟电路； 复位电路； 调试串口电路； IO口电路； 如果所设计的系统需要更大的数据空间，则可利用单片机不用的P1口或P3口的引脚作为高位地址，进行SRAM的寻址，但需要注意的是数据访问时的地址切换控制。 其中需要注意的是5V的8031系列单片机的RESET引脚要求的高电平门限一般为3.5V，而5V的硬件看门狗芯片MAX813L:等的WDI引脚要求的高电平门限一般也为3.5V，硬件设计时要保证电平满足条件。 对于采用12MHz晶体作为振荡器的51单片机，其工作频率为12MHz，机器周期为1MHz，因此其执行单机器周期指令的时间为1uS； 工作条件：温度保持0~45℃、相对湿度保持15％~85% 如果是室外型设备，请选用工业级芯片。 器件间的电平匹配以及驱动能力问题。一般单片机的IO口驱动能力都很弱，普通单片机IO口的高电平驱动能力只有几十到几百微安的电流，在需要电流驱动的场合应该采用驱动器进行驱动；对于驱动负荷是大电流或高电压的场合，应采用光耦或继电器等进行隔离。 数字电路 例1： N=（10110.101）B=（？）D 按权展开N=1*24+0*23+1*22+1*21+0*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3=16+4+2+0.5+0.125 =（22.625）D 例1：求（1011101）B与（0010011）B之和 例2： 求（1101）B与（0101）B的乘积 与运算 F=AB 或运算 F=A+B “与非”逻辑 F=AB “或非”逻辑 F=A+B “与或非”逻辑 F=AB+CD CP为时钟脉冲，它使触发器有节凑的工作） 按是否具有记忆功能可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。 时序逻辑电路的输出不仅与当时的输入有关，还与电路原来的状态有关，组合逻辑电路的输出只与当时的输入有关，与电路原来的状态无关。 在一些数字电子设备中，经常要求对两个数字进行比较，由比较的结果决定电路的操作。能够实现这种功能的电路，叫数字比较器。只比较两数是否相同的数字比较器叫同比较器；既比较两数是否相同又比较两数大小的数字比较器叫大小比较器。 2. 触发器按其逻辑功能可分为 RS触发器，JK触发器，D触发器，T触发器和触发器。按触发器方式可分为高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。按所使用的元器件分，可分为TTL触发器、CMOS触发器、PMOS触发器等。 3. 触发器的逻辑功能可用状态表（真值表）、特征方程、状态图、波形图（时序图）来表示。类型不同而功能相同的触发器，其状态表、状态图、特征方程均相同，只是逻辑符号图和时序图不同。 由于具有同步清零功能的集成计数器必须在清零输入端为有效电平且CP脉冲触发沿到来时完成清零操作，所以在采用复位法实现N进制计数器时，应利用SN-1状态作为复位信号。 对于清零输入为高电平有效的计数器，将SN–1状态下的输出为“1”的各触发器Q端相“与”作为复位信号，即经与门反馈到CR端。 3. 计数器的功能是记录CP脉冲的个数。按照组成计数器的各个触发器触发脉冲的来源分为异步计数器和同步计数器，异步计数触发脉冲来源不同，同步计数触发脉冲则来源于同一计数脉冲。按计数中数值的增减分为加法计数器和减法计数器，按计数长度可分为二进制计数器，十进制计数器和N进制计数器。 6. 集成计数器只有二进制和十进制两种，其他进制计数器可以将这两种集成计数器作为基本器件，采用复位法、置数法、进位输出置最小数法、级联法等多种方法来实现。在诸多方法中，复位法及置数法是共同有的。采用复位法时，凡具有异步清零功能的计数器，应将SN状态作复位信号；凡具有同步清零功能的计数器，应将SN-1状态作复位信号，采用置位法时，设预置数为Si；凡具有异步置数功能的计数器，应将Si+N状态作为置位信号；凡具有同步置数功能的计数器，应将Si+N-1作为置位信号。 施密特触发器是一种双稳态触发器，电路具有两个稳态。 目前，可编程逻辑器件（PLD）的使用越来越广泛，用户可以自行设计该类器件的逻辑功能。它们具有集成度高、可靠性高、处理速度快和必威体育官网网址性好等特点。 PROM是一种比较简单的可编程逻辑器件，而PAL和G