基于STC12C5410AD数字稳压电源开发技术报告(南工院电子信息工程)

1、南京工业职业技术学院 电信1231班 第八组 基于STC12C5410AD数字稳压电源开发基于STC12C5410AD数字稳压电源开发 实 训 报 告 组 员： 王楠 余杰 张雨萌 组 号： 第八组 指导老师： 李从宏 赵艳启 何强 提交日期： 2014年11月21日 目录前言- 3 -第一章：PWM的了解- 4 -1.1：PWM有哪几种- 4 -1.2：PWM的含义- 4 -1.3：单片机与PWM的实现- 4 -1.4：PWM的技术应用- 6 -1.5：PWM的扩展- 9 -第二章：按键模块的设计- 11 -2.1：按键的设计方式- 11 -2.2：按键程序设计- 15 -第三章：电路中各芯

2、片的功能- 17 -3.1：STC12C5410AD系列单片机简介- 17 -3.2：STC12C5410AD的应用- 19 -3.3：74LM138译码器- 19 -3.4：LM317可调稳压电源- 22 -3.5：78M05功能- 24 -3.6：74hc573引脚功能- 25 -第四章：单片机软件设计- 28 -4.1：PWM 输出C 语言示例 :- 28 -4.2：AD转换程序C语言示例- 28 -第五章：印制电路板- 31 -5.1：Protel 99 se- 31 -5.2：原理图的设计- 32 -5.3：PCB的基础知识- 33 -第六章：整机调试- 36 -6.1：静态测试与调

3、整 ：- 36 -6.2：动态测试与调整- 38 -附录- 40 -附录一： 焊接要求- 40 -参考文献- 41 -前言电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分，直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。自第一台开关电源问世以来，开关电源在世界各国迅速发展，直流稳压电源也顺势而生，但在初期价格较高，直到八十年代，随着元件工艺的成熟，直流稳压电源的价格也日益下降，应用也变的日益广泛。近几年随着科技的发展。现在智能化的直流稳压电源也被广泛应用于生产领域，对此的研究开始向高频方面发展。直流稳压电源通常可分为线性稳压电源和开关稳压电源两大类。线性稳压电源是指电压调整功能的器件始终工

4、作于线性放大区的一种直流稳压电源，是发展最早、应用最广泛的一种电源。但其体积大，效率低，可靠性差，操作使用不方便，自我保护功能不够。近年来，随着微机，中小型计算机的普及和航空航天数据通信，交通邮电等事业的讯速发展，以及为了各种自动化仪器、仪表和设备配套的需要，当代对电源的需要不仅日益增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。对于这些要求，传统的线性稳压电源无法实现，和线性稳压电源相比，开关稳压电源具有以下的一些优越性第一章：PWM的了解1.1：PWM有哪几种1、电压型控制器：只有电压反馈控制，可满足稳定输出电压的需

5、求。2、电流型控制器：增加了电流反馈控制，（1）稳定输出电压，（2）当流过开关管的电流达到给定值时，开关管将自动关断，实现逐周限流。1.2：PWM的含义PWM（Pulse Width Modulation）控制脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。 PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。 1.3：单片机与PWM的实现（1）与PWM有关的特殊功能寄存器CMOD PCA控制寄存器（地址：D9H）位76543210符号CIDL-CPS1

6、CPS0ECFCMOD 寄存器的具体描述位符号描述7CIDL计数器阵列空闲控制：CIDL=0,空闲模式下PCA继续工作。6-3-保留为将来之用2-1CPS1-CPS0PCA计数脉冲选择0ECFPCA计数溢出中断使能：ECF=1,使能寄存器CCON CF的中断。CCON PCA工作模式寄存器（地址：D8H）位76543210符号CFCR-CCF1CCF0CCON 寄存器的具体描述位符号描述7CFPCA计数器阵列溢出标志6CRPCA计数器阵列运行控制位5-2-保留为将来之用1CCF1PCA模块1中断标志0CCF0PCA模块0中断标志CCAPMn PCA模块工作模式寄存器（CCAPM0地址：DAH,

7、CCAPM1地址：DBH）位76543210符号-ECOMnCAPPnCAPNnMATnTOGnPWMnECCFn位符号描述7-保留将来之用6ECOMn使能比较器：ECOMn=1使能比较可以工作5CAPPn正捕获。上升沿有效4CAPNn负捕获。下降沿有效3MATn匹配2T0Gn翻转1PWMn脉宽调制模式。0ECCFn使能CCFn中断（2）STC12C5410AD单片机实现PWM的原理 当CL SFR的值小于EPCnL,CCAPnL时，输出为低。当PCA CL SFR的值大于或等于EPCnL,CCAPnL时，输出为高。当CL的值由FF变为00溢出时， EPCnH,CCAPnH的内容装载到EPCn

8、L,CCAPnL中。这样就可以实现无干扰地更新PWM，要使用PWM模式，模块CCAPMn寄存器PWMn和ECOMn位必须复位。1.4：PWM的技术应用PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。到目前为止，已出现了多种PWM控制技术，根据PWM控制技术的特点，到目前为止主要有以下8类方法。 相电压控制

9、PWM1.1等脉宽PWM法VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的，其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的，是PWM法中最为简单的一种。它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。相对于PAM法，该方法的优点是简化了电路结构，提高了输入端的功率因数，但同时也存在输出电压中除基波外，还包含较

10、大的谐波分量。 1.2随机PWM在上世纪70年代开始至上世纪80年代初，由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管，载波频率一般不超过5kHz，电机绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注。为求得改善，随机PWM方法应运而生。其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声(在线性频率坐标系中，各频率能量分布是均匀的)，尽管噪音的总分贝数未变，但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。正因为如此，即使在IGBT已被广泛应用的今天，对于载波频率必须限制在较低频率的场合，随机PWM仍然有其特殊的价值；另一方面则说明了消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率，随机PWM技

11、术正是提供了一个分析、解决这种问题的全新思路。 1.3SPWM法 SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的、目前使用较广泛的PWM法。前面提到的采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。该方法的实现有以下几种方案。 1.3.1等面积法 该方案实际上就是SPWM法原理的

12、直接阐释，用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波，然后计算各脉冲的宽度和间隔，并把这些数据存于微机中，通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断，以达到预期的目的。由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点，可以准确地计算出各开关器件的通断时刻，其所得的的波形很接近正弦波，但其存在计算繁琐，数据占用内存大，不能实时控制的缺点。 1.3.2硬件调制法 硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的，其原理就是把所希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角波作为载波，当调制信号波为正弦波时，所得到的就是SPWM波形。

13、其实现方法简单，可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路，用比较器来确定它们的交点，在交点时刻对开关器件的通断进行控制，就可以生成SPWM波。但是，这种模拟电路结构复杂，难以实现精确的控制。 1.3.3软件生成法 由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM波形变得比较容易，因此，软件生成法也就应运而生。软件生成法其实就是用软件来实现调制的方法，其有两种基本算法，即自然采样法和规则采样法。 1.3.3.1自然采样法以正弦波为调制波，等腰三角波为载波进行比较，在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断，这就是自然采样法。其优点是所得SPWM波形最接近正弦波，但由于三角波与正弦波交点有任意性，

14、脉冲中心在一个周期内不等距，从而脉宽表达式是一个超越方程，计算繁琐，难以实时控制。 1.3.3.2规则采样法规则采样法是一种应用较广的工程实用方法，一般采用三角波作为载波。其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波，再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断，从而实现SPWM法。当三角波只在其顶点(或底点)位置对正弦波进行采样时，由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽，在一个载波周期(即采样周期)内的位置是对称的，这种方法称为对称规则采样。当三角波既在其顶点又在底点时刻对正弦波进行采样时，由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽，在一个载波周期(此时为采样周期的两倍)内的位置一般并不对称，这种方法

15、称为非对称规则采样。1.5：PWM的扩展用PWM实现DAC的原理1 基本原理 PWM信号是一种具有固定周期（T）不定占空比（ ）的数字信号，如图1所示。如果PWM信号的占空比随时间变化，那么通过滤波之后的输出信号将是幅度变化的模拟信号。因此通过控制PWM信号的占空比，就可以产生不同的模拟信号。在ATMega8中就是采用TCNT2来控制周期T，而用与定时器对应的CCR2寄存器来控制可变占空比，进而实现D/A转换。 2 分辨率 图1 PWM信号示意图基于Timer_2 PWM的DAC分辨率就等于计数器的长度，通常是TCNT2减去CCR2寄存器的值。PWM DAC的最低有效位是一个计数值，分辨率是总

16、的计数值。 Rcounts = Lcounts 其中Rcounts是以计数值为单位的分辨率，Lcounts是计数器的总计数值。例如对8-bit DAC，计数器的长度为8 bits，或者256个计数值。那么分辨率也就是8 bits，或者256。 更一般的情况下，基于PWM定时器和滤波器的PWM DAC的分辨率等于产生模拟信号的PWM信号的分辨率。PWM信号的分辨率决定于计数器的长度和PWM计数器能够实现的最小占空比。用数学表达式如下： Rcounts =，其中 = Lcounts，C是最小占空比。比特分辨率用下式计算： 如果PWM计数器的长度为512个计数值，最小的占空比为2个计数值，那么PWM

17、 DAC的分辨率就为：，或者以比特表示：。 3 系统频率 PWM 信号需要的输出频率等于DAC的更新频率，因为PWM信号占空比的每一次变化等效于一次DAC抽样。PWM 定时器所需的频率取决于PWM信号频率和所需的分辨率。如下所示： 在这儿，是所需的PWM定时器频率，是PWM信号的频率，也就是DAC的更新频率，n 是所需的比特分辨率。下文即将描述怎样采用8-bit PWM DAC来同步产生一个200Hz的正弦波。由抽样定理可得，最低的抽样频率应该为400Hz。但是通常情况下，PWM信号的频率要远高于Nyquist抽样速率。这是因为PWM信号的频率越高，对滤波器的阶数就要求越低，合适的滤波器越容易

18、实现。通常抽样速率取Nyquist速率的16或者32倍。第二章：按键模块的设计2.1：按键的设计方式一、概述 键盘在单片机应用系统中，实现输入数据、传送命令的功能，是人工干预的主要手段。键盘分两大类：编码键盘和非编码键盘。 编码键盘：由硬件逻辑电路完成必要的键识别工作与可靠性措施。每按一次键，键盘自动提供被按键的读数，同时产生一选通脉冲通知微处理器，一般还具有反弹跳和同时按键保护功能。这种键盘易于使用，但硬件比较复杂，对于主机任务繁重之情况，采用8279可编程键盘管理接口芯片构成编码式键盘系统是很实用的方案。非编码键盘：只简单地提供键盘的行列与矩阵，其他操作如键的识别，决定按键的读数等仅靠软件

19、完成，故硬件较为简单，但占用CPU较多时间。有：独立式按键结构、矩阵式按键结构。 二、键盘系统设计首先，确定键盘编码方案：采用编码键盘或非编码键盘。随后，确定键盘工作方式：采用中断或查询方式输入键操作信息。然后，设计硬件电路。非编码键盘系统中，键闭合和键释放的信息的获取，键抖动的消除，键值查找及一些保护措施的实施等任务，均由软件来完成。（一）非编码键盘的键输入程序应完成的基本任务1.监测有无键按下；键的闭合与否，反映在电压上就是呈现出高电平或低电平，所以通过电平的高低状态的检测，便可确认按键按下与否。 2.判断是哪个键按下。 3.完成键处理任务。（二）从电路或软件的角度应解决的问题1.消除抖动

20、影响。键盘按键所用开关为机械弹性开关，利用了机械触点的合、断作用。由于机械触点的的弹性作用，一个按键开关在闭合和断开的瞬间均有一连串的抖动，波形如下：抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为510ms，这是一个很重要的参数。抖动过程引起电平信号的波动，有可能令CPU误解为多次按键操作，从而引起误处理。为了确保CPU对一次按键动作只确认一次按键，必须消除抖动的影响。按键的消抖，通常有软件，硬件两种消除方法 1.采取串键保护措施。串键：是指同时有一个以上的键按下，串键会引起CPU错误响应。通常采取的策略：单键按下有效，多键同时按下无效。 2.处理连击。连击：是一次按键产生多次击键的效果。要有对按

21、键释放的处理，为了消除连击，使得一次按键只产生一次键功能的执行（不管一次按键持续的时间多长，仅采样一个数据）。否则的话，键功能程序的执行次数将是不可预知，由按键时间决定。连击是可以利用的。连击对于用计数法设计的多功能键特别有效。 三、键盘工作方式 单片及应用系统中，键盘扫描只是CPU的工作内容之一。CPU忙于各项任务时，如何兼顾键盘的输入，取决于键盘的工作方式。考虑仪表系统中CPU任务的份量，来确定键盘的工作方式。 键盘的工作方式选取的原则是：既要保证能及时响应按键的操作，又不过多的占用CPU的工作时间。 键盘的工作方式有：查询方式（编程扫描，定时扫描方式）、中断扫描方式。 四、键盘电路结构

22、（一）独立式按键接口设计 独立式按键就是各按键相互独立，每个按键单独占用一根I/O口线，每根I/O口线的按键工作状态不会影响其他I/O口线上的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键被按下了。 优点：电路配置灵活，软件结构简单。 缺点：每个按键需占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口浪费大，电路结构显得复杂。 因此，此键盘是用于按键较少或操作速度较高的场合。 中断方式 查询方式 也可以用扩展I/O口搭接独立式按键接口电路，可采用8255扩展I/O口，用三态缓冲器扩展。这两种配接方式，都是把按键当作外部RAM某一工作单元的位来对待，通过读片外RAM 的方法，识别按键

23、的工作状态。 上电路中独立式按键电路，各按键开关均采用了上拉电阻，是为了保证在按键断开时，各I/O有确定的高电平。如输入口线内部已有上拉电阻，则外电路的上拉电阻可省去。 （二）矩阵式键盘接口设计 矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上。节省I/O口。矩阵键盘工作原理：行线通过上拉电阻接到+5V上。无按键，行线处于高电平状态，有键按下，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。列线电平为低，则行线电平为低；列线电平为高，则行线电平为高。五、双功能及多功能键设计在单片机应用系统中，为简化硬件线路，缩小整个系统的规模，总希望设置最少的按键，获得最多的控制功能。

24、矩阵键盘与独立式按键键盘相比，硬件电路大大节省。可通过软件的方法让一键具有多功能。方法：选择一个RAM工作单元，对某一个按键进行按键计数，根据不同计数值，转到子程序。这种计数多功能键最好与显示器结合用，以便知道当前计数值，同时配合一个启动键。复合键是使用软件实现一键多功能的另一个途径。所谓复合键，就是两个或两个以上的键的联合，当这些键同时按下时，才能执行相应的功能程序。实际情况做不到“同时按下”，他们的时间差别可以长到50ms，解决策略是：定义一个或两个引导键，这些引导键按下时没什么意义，执行空操作。引导键的例子：微机键盘上的CTRL、SHIFT、ALT。 缺点：一是操作变得复杂，二是操作时间

25、变长。多功能键的利用，应具体情况具体分析。要求速度的场合最好做一键一功能。如果系统功能很多，一键一功能不现实，可采取一键多功能。六、功能开关及拨码盘接口设计 设计原因：键盘输入灵活性大，操纵方便。但某些重要功能或数据由键盘输入，误操作将产生一些不良后果。因此常设定静态开关的方法来执行这些功能或输入数据。静态开关一经设定，将不再改变，一直维持设定的开关状态。通常这些开关状态是在单片机系统加电时由CPU读入内存RAM的，以后CPU将不再关注这些开关的状态，因此，即使加电后，这些开关的状态发生变化，也不会影响CPU的正常工作，只有在下一次加电时，这些新状态才能生效。第一，功能开关：主要是根据开关的状

26、态执行一些重要的功能。第二，拨码盘：单片机应用系统中，有时要输入一些控制参数，这些参数一经设定，将维持不变，除非给系统断电后重新设定。这时使用数字拨码盘既简单直观，又方便可靠。七、按键介绍 常用的按键有三种：机械触点式按键、导电橡胶式和柔性按键（又称触摸式键盘）。 机械触点式按键是利用弹性使键复位，手感明显，连线清晰，工艺简单，适合单件制造。但是触点处易侵入灰尘而导致接触不良，体积相对较大。 导电橡胶按键是利用橡胶的弹性来复位，通过压制的方法把面板上所有的按键制成一块，体积小，装配方便，适合批量生产。但是时间长了，橡胶老化而使弹力下降，同时易侵入灰尘。 柔性按键是近年来迅速发展的一种新型按键，

27、可以分为凸球型和平面型两种。凸球型动作幅度触感明显，富有立体感，但制造工艺相对复杂；平面型幅度微小，触感较弱，但工艺简单，寿命长。柔性按键最大特点是防尘、防潮、耐蚀，外形美观，装嵌方便。而且外形和面板的布局、色彩、键距可按照整机的要求来设计。八、单片机系统键盘设计实例本次设计中，键盘结构采用非编码键盘系统中的独立式按键结构。用三态缓冲器573扩展I/O口搭接独立式按键接口电路，按键状态由573锁存。键盘工作方式采用定时扫描方式。采用定时器T0定时，CPU每隔200ms扫描键盘一次，即通过读取573的输出数据，识别按键的工作状态。设计中对于重键和连击的处理：对于重键（串键：指同时有一个以上的键按

28、下），采用软件提供保护，当判断为一个以上的键按下，则不处理，返回重新进行监测。只有监测到一个键按下时，才判断键值，执行相应键处理工作。键盘对液晶显示的控制是通过显示画面的页码作为接口参数来完成的。在每一页中，键盘对数据的修改是通过对按键次数的计算作为接口参数来实现的。2.2：按键程序设计 void keyscan() /*键盘扫描*/ uchar data newz ，temp，pat； if(time_out) ACC=MJP; /*读取573数据*/ temp=ACC&0x0f， /*取低四位*/ if(temp！=0x0f) /*有键按下*/ msec(10); /*延时10MS

29、*/ ACC=MJP； /*读取573数据*/ temp=ACC&0x0f if(temp=0x0f) newz=temp; /*读取新键值*/ pat=newzold; /*键值有无变化*/ if(pat)>0) /*有变化*/ old=newz; /*原键值等于新键值*/ keymana(); /*调键散转程序*/ else; else; elsr; old=temp; /*原键值不变*/ time_out=0 /*标志位置零*/ esel; 第三章：电路中各芯片的功能3.1：STC12C5410AD系列单片机简介 STC12C5410 系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的

30、兼容8051 内核单片机，是高速/低功耗的新一代 8051 单片机，全新的流水线/ 精简指令集结构,内部集成MAX810 专用复位电路。 特 点 ： 1. 增强型 1T 流水线/精简指令集结构 8051 CPU 2. 工作电压：5.5V - 3.4V （5V 单片机） / 3.8V - 2.0V （3V 单片机） 3. 工作频率范围：0 - 35 MHz，相当于普通8051 的 0420MHz.实际工作频率可达48MHz. 4. 用户应用程序空间 12K / 10K / 8K / 6K / 4K / 2K 字节 5. 片上集成 512 字节 RAM 6. 通用 I/O 口 （27/23个），复

31、位后为： 准双向口/ 弱上拉 （普通8051传统 I/O 口） 可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏 每个 I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA 7. ISP （在系统可编程）/IAP （在应用可编程），无需专用编程器 可通过串口 （P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片 8. EEPROM 功能 9. 看门狗 10.内部集成MAX810 专用复位电路 （外部晶体20M 以下时，可省外部复位电路） 11.时钟源：外部高精度晶体/ 时钟，内部R/C 振荡器 用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C 振荡器还

32、是外部晶体/ 时钟 常温下内部R/C 振荡器频率为：5.2MHz 6.8MHz 精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有温漂，应认为是4MHz 8MHz 12.共2个 16位定时器/ 计数器 13.外部中断2 路,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 14.PWM(4 路）/PCA （可编程计数器阵列），也可用来再实现4 个定时器 也可用来再实现4 个定时器或4 个外部中断(上升沿中断/ 下降沿中断均可支持) 15.ADC, 10 位精度ADC，共8 路 16.通用异步串行口(UART) 17.SPI 同步通信口， 主模式/ 从模式 18.

33、工作温度范围： 0 - 75 / -40 - +85 19.封装： PDIP-28，SOP-28，PDIP-20，SOP-20，PLCC-32,TSSOP-203.2：STC12C5410AD的应用3.3：74lm138译码器74HC138:74LS138 为3 线8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其74LS138工作原理如下： 当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。 74LS138的作用:利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可级联

34、扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器用与非门组成的3线-8线译码器74LS138<74ls138译码器内部电路>3线-8线译码器74LS138的功能表<74ls138功能表>无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出管脚，任何时刻要么全为高电平1芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出管脚全为高电平1。如果出现两个输出管脚在同一个时间为0的情况，说明该芯片已经损坏。当附加控制门的输出为高电平（S1）时，可由逻辑图写出<74ls1

35、38逻辑图>由上式可以看出，在同一个时间又是这三个变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。71LS138有三个附加的控制端、和。当、时，输出为高电平（S1），译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表3.3.5所示。这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端（在同一个时间），而将作为“地址”输入端，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。这就不难理解为什么把叫做地址输入了。例如当101时，门的

36、输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平，因此的数据以反码的形式从输出，而不会被送到其他任何一个输出端上。3.4：lm317可调稳压电源参考电路。LM117/LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM117/LM317 的输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM117/LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM117/LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM117/LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘

37、米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM117/LM317能够有许多特殊的用法。比如 把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM117/LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还 可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。 特性简介可调整输出电压低到1.2V。保证1.5A 输出电流。典型线性调整率0.01%。典型负载调整率0.1%。80dB 纹波抑制比。输出短路保护。过流、过热保护。调整管安全工作区保护。标准三端晶体管封装。 电压范围LM117/LM317 1.25V 至

38、 37V 连续可调。其封装形式如下：      绝对最大额定值LM317工作原理：LM317的输入最同电压为30多伏，输出电压1.5-32V、电流1.5A。不过在用的时候要注意功耗问题、注意散热问题。LM317有三个引脚，一个输入一个输出一个电压调节。输入引脚输入正电压,输出引脚接负载, 电压调节引脚一个引脚接电阻(200左右)在输出引脚,另一个接可调电阻(几K)接于地，输入和输出引脚对地要接滤波电容。3.5：78M05功能【产品名称】78M05【产品类别】三端稳压器【产品规格】 DIP/SMD【产品封装】【产品描述】78M05 是固定的单片稳

39、压集成电路，应用十分广泛。此系列稳压. 器都有滤波电路, 从而有效地降低了噪声和外界的干扰，每种稳压器. 均能达到500mA 的电流输出，内部均设有过流、过热保护功能。 特性. 1、最大输出电流可达500mA. 2、独立工作无须外加部件 .【产品特性】1、最大输出电流可达500mA 2、独立工作无须外加部件 3、内部有电流保护功能 4、内部有热过载保护装置【典型应用电路】3.6：74hc573引脚功能高性能硅门 CMOS 器件SL74HC573 跟 LS/AL573 的管脚一样。器件的输入是和标准 CMOS 输出兼容 的；加上拉电阻，他们能和 LS/ALSTTL 输出兼容。当锁存使能端为高时，

40、这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。×输出能直接接到 CMOS，NMOS 和 TTL 接口上操作电压范围：2.0V6.0V×低输入电流：1.0uA×CMOS 器件的高噪声抵抗特性74HC573管角说明74HC573功能表输 入输出输出使能锁存性能DQLHHHLHLLLLX不变HXXZX=don't care Z高阻抗SL74HC573跟LS/AL573的管脚一样。器件的输入是和标准CMOS输出兼容的；加上拉电阻，他们能和LS/ALSTTL输出兼容。当锁存使能端为高时，这些器件的锁存对于

41、数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。输出能直接接到CMOS，NMOS和TTL接口上操作电压范围：2.0V6.0V低输入电流：1.0uACMOS器件的高噪声抵抗特性第四章：单片机软件设计4.1：PWM 输出C 语言示例 :#include<reg52.h> sfr CCON = 0xD8; sfr CMOD = 0xD9; sfr CL = 0xE9; sfr CH = 0xF9; sfr CCAP0L = 0xEA; sfr CCAP0H = 0xFA; sfr CCAPM0 = 0xDA; sfr CCAPM1 = 0xDB;

42、 sbit CR = 0xDE; void main(void) CMOD = 0x02; / Setup PCA timer CL = 0x00; CH = 0x00; CCAP0L = 0xc0; /Set the initial value same as CCAP0H CCAP0H = 0xc0; /25% Duty Cycle CCAPM0 = 0x42; /0100,0010 Setup PCA module 0 in PWM mode CR = 1; /Start PCA Timer. while(1); 4.2：AD转换程序C语言示例#include <reg51.h&g

43、t;#include <intrins.h>sfr P1_ADC_EN = 0x97; /A/D转换功能允许寄存器sfr ADC_CONTR = 0xC5; /A/D转换控制寄存器sfr ADC_DATA = 0xC6; /A/D转换结果寄存器sfr P1M0=0x91;sfr P1M1=0x92;      #define uchar unsigned char ;#define uint unsigned int ;void delay(uchar delay_time) / 延时函数 uchar n; uint m;

44、 for (n=0;n<delay_time;n+)   for(m=0;m<10000;m+);uchar get_AD_result(uchar channel)uchar AD_finished = 0; / 存储 A/D 转换标志ADC_DATA = 0;ADC_CONTR = channel; / 选择 A/D 当前通道delay(1);                      /使输入电压达到稳定AD

45、C_CONTR |= 0x08; /0000,1000 令 ADC_START = 1, 启动A/D 转换AD_finished = 0;while ( AD_finished = 0 ) / 等待A/D 转换结束AD_finished = (ADC_CONTR & 0x10); /0001,0000, ADC_FLAG =1测试A/D转换结束否ADC_CONTR &= 0xF7; /1111,0111 令 ADC_START = 0, 关闭A/D 转换,return (ADC_DATA); / 返回 A/D 转换结果void main()   P

46、1 = P1 | 0x03;   / 0000,0011,P1.0,P1.1为 A/D 转换,即通道0与1 P1_ADC_EN = 0x03; /0000,0011, P1 的P1.0,P1.1设置为 A/D 转换输入脚            / 断开P1.0,P1.1 内部上拉电阻while(1)  get_AD_result(0);  delay(200）；  get_AD_result(1);  delay(200）；第五章：印制电路板5.

47、1：Protel 99 se 1 protel 99SE的基本资料Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源-地层和16个机加工层。2 Protel 99 SE的系统组成按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。 (a)电路工程设计部分(1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原

48、理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。 （2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。 （3）自动布线系统（Advanced Route 99）：本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅

49、格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。 (b)电路仿真与PLD部分（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）：电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。 （2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）：可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。 （3）高级信号完整性分析系统（

50、Advanced Integrity 99）：信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参 数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等5.2：原理图的设计5.3：PCB的基础知识一、单面板（Single-Sided Boards） 我们刚刚提到过，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交*而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。二、双面板（Double-Sided

51、Boards） 这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的桥梁叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。三、多层板（Multi-Layer Boards） 为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构

52、，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果您仔细观察主机板，也许可以看出来。 我们刚刚提到的导孔（via），如果应用在双面板上，那么一定都是打穿整个板子。不过在多层板当中，如果您只想连接其中一些线路，那么导孔可能会浪费一些其它层的线路空间。埋孔（Buried vias）和盲孔（Blind vias）技术可以避免这个问题，因为它们只穿透其中几层。盲孔是将几层内部PCB与表面PCB连接，不须穿透整个板子。埋孔则

53、只连接内部的PCB，所以光是从表面是看不出来的。在多层板PCB中，整层都直接连接上地线与电源。所以我们将各层分类为信号层（Signal），电源层（Power）或是地线层（Ground）。如果PCB上的零件需要不同的电源供应，通常这类PCB会有两层以上的电源与电线层。PCB板：第六章：整机调试电子产品调试包括三个工作阶段内容：研制阶段调试、调试工艺方案设计、生产阶段的调试。研制阶段调试除了对电路设计方案进行试验和调整外，还对后阶段的调试工艺方案设计和生产阶段调试提供确切的标准数据。根据研制阶段调试步骤、方法、过程，找出重点和难点，才能设计出合理、科学、高质、高效的调试工艺方案，有利于后阶段的生产调试。6.1：静态测试与调整 ：晶体管、集成电路等有源性器件都必须在一定的静态工作点上工作，才能表现出更好的动态特性，所以在动态调试与整机调试之前必须要对各功能电路的静态工作点进行测量与调整，使其符合原设计要求，这样才可以大大降低动态调试与整机调试时的故障率，提高调试效率。1.静态测试内容（1）供电电源静态电压测试电源电压是各级电路静态工作点是否正常的前提，电源电压偏高或偏低都不能测量出准确的静态工作点。电源电压若可能有较大起伏（如彩电的开关电源），最好先不要接入电路，测量其空载和接入假定负载时的电压