摘  要

本文论述的是单片机在数据采集中的应用。此系统是以单片机为控制器，通过接口电路对存储在双口RAM中的数据进行存储，并通过串行通讯将数据发送给PC。
在设计过程中，重点学习了包括8051单片机，74LS373地址锁存器，双口RAM  IDT7005，MAX232等一些芯片的基本原理及应用，了解了应用PROTEL99绘制电路图和运用伟福编译器编程及伟福仿真器操作的基本过程。掌握了单片机方面的相关知识和双口RAM 的基础知识。对数据采集系统有了更进一步的理解。
整个设计过程主要是由硬件设计（单片机和双口RAM的接口电路，单片机的外围电路以及串行发送电路）和软件设计（单片机对双口RAM所存储的数据进行读取的汇编程序以及串口发送程序）构成，经证实，此单片机采集系统对数据的存取和传送效率高，可*性强，满足控制系统的实时和高速控制要求，具有一定的实用性。

关键词：单片机；数据采集；双口RAM；串口发送

ABSTRCT

What this text discusses is the Single-Chip Microcomputer to adopt the application in the data sampling system. This system take the Single-Chip Microcomputer as the controller, pass to connect the interface circuit to saving in Dual-port RAM of data carry on saving, and send out the data to the PC through the serial port.
In design process, the point studies to include 8051 Single-Chip Microcomputer, the 74LS373 Address Latch Controller, Dual-port Ram IDT7005, the basic principle and applications of some chips of MAX232 etc, Understanding the basic operation of the applying PROTEL99 draws basic process that the electric circuit diagram and using Wave editing and translating to program and using Wave emulator to emulate. Controlling the related knowledge of Single-Chip Microcomputer and the foundation knowledge of Dual-port RAM. There are further comprehensions according to the data sampling.
The whole design mainly is to be constituted (the interface circuit of Single-Chip Microcomputer and Dual-port RAM, the periphery circuit and serial sending-circuit) by the hardware and the software design (The assembler which The Single-Chip Microcomputer reads and writes data storaging in Dual-port RAM and the Serial sending procedure of Single-Chip Microcomputer). Through the confirmation, the efficiency of this single-chip Microcomputer sampling system that accessing and transmitting data is so high, and the credibility is so strong, that it can satisfy utility and high speeds of controlling-system. It has a certain utility.

Key words: The Single-Chip Microcomputer; The Data Sampling; Dual-port RAM;The serial sending-circuit
 
目录

第1章 绪论……………………………………………………………………1
1.1 数据采集系统的介绍…………………………………………………1
1.2 系统的基本结构………………………………………………………1
第2章 单片机工作原理介绍……………………………………………3
2.1 单片机概述……………………………………………………………3
2.2  MCS—51单片机简介………………………………………………6
2.2.1 51内部结构 …………………………………………………6
2.2.2 单片机引脚及其功能………………………………………10
 2.3 8051定时器介绍……………………………………………………13
2.4 8051的串口介绍及其工作原理……………………………………17
2.5 本章小结……………………………………………………………22
第3章 双口RAM IDT7005………………………………………………23
3.1 IDT7005的内部结构和特点…………………………………………23
3.1.1 IDT7005的结构……………………………………………23
3.1.2 IDT7005的特点……………………………………………24
3.2 IDT7005的功能介绍…………………………………………………25
3.2.1 双边中断逻辑………………………………………………26
 3.2.2 忙仲裁逻辑…………………………………………………26
  3.2.3 忙逻辑主从阵列的扩展……………………………………28
 3.2.4 标志逻辑器的使用…………………………………………28
3.3 双口RAM在本次设计中的应用……………………………………30
3.4 本章小结 ……………………………………………………………31
第4章 硬件系统介绍……………………………………………………32
4.1 单片机的外围电路…………………………………………………32
 4.1.1 振荡电路……………………………………………………32
  4.1.2 复位电路……………………………………………………32
4.2 单片机与双口RAM的接口设计……………………………………34
 4.2.1 地址锁存器74 LS373………………………………………34
      4.2.2单片机与双口RAM的连接 ………………………………34
      4.2.3 单片机对双口RAM的读写过程 …………………………37
4.3 单片机的串口发送……………………………………………………40
  4.3.1 RS-232标准接口总线………………………………………40
  4.3.2 电平转换芯片MAX232……………………………………41
4.4 本章小结………………………………………………………………44
第5章 软件设计和系统调试……………………………………………45
5.1 单片机存储程序………………………………………………………45
5.1.1单片机写入双口RAM的数据…………………………… 45
5.1.2 单片机读双口RAM数据………………………………… 46
5.2 单片机串口发送程序…………………………………………………48
  5.2.1 程序流程图…………………………………………………48
 5.2.2 程序清单……………………………………………………50
5.3 完整程序………………………………………………………………51
5.4 系统调试………………………………………………………………53
5.5 本章小结………………………………………………………………54
结论……………………………………………………………………………55
参考文献………………………………………………………………………56
致谢……………………………………………………………………………57
附录……………………………………………………………………………58
 
第1章 绪论

1.1数据采集系统的介绍
随着微电子技术与计算机技术的发展，人类社会已进入信息时代。人们为了更好地认识世界，尽可能多地获取自然界的各种信息，单纯依*人类的感官已远远不能满足人们的愿望。由微处理器和各种性能优良的器件构成的数据采集系统的应用日益广泛为人类获取各种信息提供了必要的手段，众所周知，数据采集系统是模拟系统和数字系统之间的接口。为了能够采集快速变化的信号，例如，发动机的点火过程、机械的冲击振动等等，总是希望数据采集速率越快越好，所以，一个数据采集系统的优良与否直接关系到一个控制系统性能的好坏。
8051单片机具有良好的性能价格比，特别适用于工业过程控制、仪器仪表和计算机外设。本系统研究的就是一种以单片机为控制器，对数据进行存取和发送的数据采集系统。一个实时控制系统一般需要完成数据采集、模数转换、数据存取及发送等任务，而一般的数据采集系统在大量数据传送的情况下会造成数据堵塞现象。在本次系统的设计中采用了高速双口RAM构成的高速数据交换接口巧妙的解决了这个问题，ADC0809进行模数转换，CPLD控制A/D采样转换以及将数据写入双口RAM, 8051单片机负责读取数据并将它发送给PC机。这样，在高速的数据采集时，就避免了微机系统操作时速的限制,大大地提高了数据采集系统的效率。从而满足了控制系统的实时、高速控制要求。