單片機系統標準總線(xiàn)(MPS BUS)的研究及模板設計
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數據總線(xiàn)（引腳9~16）為8位雙向、三態(tài)、高電平有效，對應MCS51的PO口，數據總線(xiàn)的方向由現行主CPU控制。
地址總線(xiàn)（引腳17~32）為16位、三態(tài)、高電平有效，低8位由MCS51的PO口擴展而得，高8位與MCS51的P2口相對應。
控制總線(xiàn)（引腳33~50）對應MCS51單片機的P3口及PSEN，ALT。P3口含RD：讀存儲器，WR：寫(xiě)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(shí)器0，T1：定時(shí)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正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。
3．2 機械特性
3．2．1 摸板尺寸
摸板結構尺寸為90*96mm，其厚度為1.600mm。模板上有四個(gè)孔用于固定，其內直徑為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(xiàn)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 單片機系統標準總線(xiàn)摸板尺寸
3．2．2 總線(xiàn)接頭
總線(xiàn)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(xiàn)標準中信號定義、電氣標準、讀寫(xiě)時(shí)序和持續時(shí)間遵守51系列單片機相關(guān)標準。
4、模板的設計
按照標準總線(xiàn)的要求，設計了CPU板、AD和DA轉換板、開(kāi)關(guān)量輸入輸出板、鍵盤(pán)及顯示電路等。
CPU板包括數據存儲器、鍵盤(pán)、數碼顯示、液晶顯示、看門(mén)狗等部分。采用89C5X系列具有內部存儲器的單片機，32K/8K擴展外部存儲器RAM、8279支持鍵盤(pán)及16位數碼顯示，支持128*64 LCD夜晶點(diǎn)陣，一個(gè)RS232/RS485串行接口，跳線(xiàn)可選。采用X5045作為看門(mén)狗，兼做上電復位功能，同時(shí)具有內部512字節的俄 EEPROM。采用DS12887作為時(shí)鐘源，并具128字節帶電池保護存儲器。
AD和DA轉換板具有8通道12位AD輸入，光隔，輸入0~5V，保護電平+/-30V，轉換時(shí)間100uS，串行方式，由一片TLC2543實(shí)現。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。
開(kāi)關(guān)量輸入輸出板具有16路開(kāi)關(guān)量輸入，獨立光隔；16路開(kāi)關(guān)量輸出，獨立光隔。
鍵盤(pán)及顯示電路在面板電路實(shí)現，含128*64點(diǎn)陣LCD及16鍵輸入。
上述標準總線(xiàn)模板用于兩相流量計、皮帶秤及管理系統、皮帶撕裂檢測控制儀等科研項目，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期，減少了工作量，保證了開(kāi)發(fā)質(zhì)量。
5、結論
該單片機系統標準總線(xiàn)體現了MCS51系列單片機的各項功能，按照標準系統總線(xiàn)設計的系統，具有很強的靈活性、集成性和可擴展性。設計者采用單片機系統標準總線(xiàn)，可以利用已有的模板，像搭積木一樣組成各種控制系統，從而大大減少軟硬件的設計工作量，使設計者可以集中精力解決具體的應用問(wèn)題，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度，提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)質(zhì)量。并且可以實(shí)現模板的產(chǎn)品化。有利于單片的推廣及應用。
參考文獻：
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