•  USB1.1接口

•  双通道8位DA转换器，可升级为双通道10位DA转换器

•  16路12位AD转换器，带1 ~ 1000倍可编程增益放大器

•  宽范围、双极性： 0 ~ 10V、-5V ~ +5V、-10V ~ 10V、0 ~ 20V

•  128K片外RAM

•  16字节FIFO的UART器件TL16C450，可直接与MODEM相连

•  RAM/IO扩展器8155

•  带114字节RAM的实时钟12C887

•  RS232和RS485通信收发器

•  看门狗、串行 E2PROM

•  62个I/O脚，其中8路光电隔离输入，8路光电隔离输出，内含4对高速光耦

•  液晶显示（缺省为128*64图形液晶，内含汉字库）

•  键盘显示接口，也可以作为扩展口使用

•  打印机接口

•  蜂鸣器

•  XILINX公司CPLD：XC9572/XC95108

 

　　CPU为PHILISPS公司的89C58X2，可换为其他型号的MCS51类CPU，所配晶振为11.0592MHz，晶振也可更换，但程序中要做相应的调整。

　　USB1.1接口，使用PHILIPS公司的PDIUSBD12，最大速率可达12Mbps，可满足与微机的高速通信。

　　AD转换采用AD公司的AD1674，采用12位解决方案，可以直接与8位或16位CPU连接。其最大线性误差为±1LSB，转换时间为30uS，并且提供两个输入信号范围（10V和20V）和单、双极性输入选择，这样可组合4种可调输入：0—10V、0—20V，-5V—5V、-10V—10V，可灵活应用到不同场合。

　　提供1 ~ 1000倍可编程增益放大器；可同时采集16路模拟信号。

　　A转换采用DAC0832，片内带锁存器，电流输出，其最大功耗为20mW，转换建立时间约1uS，供压范围5-15V。

　　片外扩展128K的SRAM，芯片型号为IC61C1024，便于大容量数据采集。

　　带有FIFO的UART器件是TI公司的TL16C450，兼容16C550、8250。

　　采用DALLAS公司的DS12C887，提供实时钟、114字节RAM（带掉电保护）

　　提供两种串行通信协议，RS232和RS485接口，满足不同传输要求的需要。

　　采用X5045，提供看门狗、512个字节的E2PROM。

　　采用128*64点阵显示板，内置中文字符库，可图形显示。也可使用其它类型的液晶模块，可扩展使用240*128点阵液晶。

　　提供多达62个I/O，其中8路光电隔离输入（4路高速光耦），8路光电隔离输出（4路高速光耦），消除与外设的共地干扰。

　　提供打印机接口，可连针式、热敏打印机，也可以作为I/O口使用。

　　提供外接键盘显示接口，可连接配套的键盘显示模块，也可以通过它，灵活外扩其它功能模块。

　　采用XILINX公司CPLD：XC9572或XC95108，可以重定义部分I/O，可以灵活扩展您需要的功能。

　　通过蜂鸣器，提供报警信号。

 

一、 AD转换

AD转换采用AD公司的12位逐次逼近式转换器AD574（AD674/AD774/AD1674），它具有3态缓冲输出，±LSB（依型号不同）最大线性误差，一次转换时间在 10us ～ 35us,变换时间依据型号不同而不同 。它可方便地实现与 8位或16位微机的接口，它的转换结果12位可以用两次读出（两次8位读出，第二次的8位后面接4个0）也可以12位同时读出。 与AD574配合的有LF398、PGA202和ADG506。LF398是采样保持电路，当使用不带采样保持电路的需要用它作采样电路（AD1674内部带有采样保持，可以不用LF398），PGA202是可选择增益放大倍数的增益放大电路，在对弱信号采样时将用到它。PGA202选择的输出增益表如下：

               

A0、A1引脚接到CPLD，对应地址中的EFXXH中的最高位和次高位。

 

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
ADG506-A0	ADG506-A1	ADG506-A2	ADG506-A3	PGA202-A0	PGA202-A1	X	X

 ADG506是16通道模拟多路复用器，它向外界提供16个输入通道，输入的16个模拟量可以由AD574分别采样。它有一个使能脚EN和4个通道选择脚A0、A1、A2、A3，它们组合的真值表如下：

X 表示任意

A0、A1、A2、A3接到了CPLD上，它们的地址为EF00H～EFFFH

 

二、 8位DA转换

　　DA转换部分采用两片8位转换芯片DAC0832，它与CPU采用并口通信，电流输出，需经过HA17741转换为电压信号。一片DAC0832 的地址为 F400H～F4FFH， 其结果输出在CZ15的DA0引脚，另一片DAC0832的地址为F200H～F2FFH，其结果输出在CZ15的DA1引脚。

　　执行以下指令，在CZ15的DA0引脚上得到DA转换的结果：

　　　MOV DPTR,#0F400H

　　　MOV A,#80H ;转化80H为模拟量

　　　MOVX @DPTR,A

 

三、 RAM/IO扩展器件8155

8155片内资源有：

•  256字节的静态RAM；

•  两个可编程的8位并行I/O口PA、PB，一个6位可编程I/O口PC

•  一个可编程的14位减法计数器

 

8155的内部IO寄存器编址如下：

名 称	地 址	名 称	地 址
命令、状态字寄存器	F700H	PC口寄存器	F703H
PA口寄存器	F701H	定时器 /计数器高字节	F704H
PB口寄存器	F702H	定时器 /计数器低字节	F705H

 

8155的内部RAM地址为F600H～F6FFH。

四、 128K静态RAM

　　128K片外RAM由IS61C1024提供，相当于4片IS61C256，前32KRAM地址空间为0000H～7FFFH，后面的96K由地址FBXXH的低两位和地址线A0～A14共同指出。最高两位地址A15、A16对应地址FB00H～FBFFH的低两位。(第3位为蜂鸣器的控制信号，低使其响)  

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
X	X	X	X	X	SPEAKER	A16	A15

X为任意，0或1。

MOV DPTR,#0FB00H

MOV A,#04H

MOVX @DPTR,A ；选用第一个32K

MOV DPTR,#0FB00H

MOV A,#05H

MOVX @DPTR,A ；选用第二个32K

MOV DPTR,#0FB00H

MOV A,#06H

MOVX @DPTR,A ；选用第三个32K

MOV DPTR,#0FB00H

MOV A,#07H

MOVX @DPTR,A ；选用第四个32K

 

五、 UART控制器16C550/16C450

可编程异步串行接口16C450/16C550，有如下特点：

•  波特率范围大，采用3.072MHZ的晶振波特率最高可达192000BIT/S；

•  多中断源合用同一中断请求线，具有中断允许和中断优先级控制功能；

•  具有调制解调器控制功能；

•  可编程设置串行数据长度（5～8位），奇/偶校验位，停止位（1/1.5/2）；

•  16字节FIFO（16C550）。

•  直接与调制解调器相连

 

16C550的地址为F300H～F3FFH。

六、光耦输入输出

　　为了消除单片机与外设共地的影响，对外界的输入输出采用了光电隔离措施，以最大限度的减少外界电路对内部电路的影响。本电路中用了两种光耦，普通光耦采用 TOSHIBA公司的TLP521-4芯片，它内含4对光耦，高速光耦采用了HP公司的6N137，每片内含1对光藕，共用了8对来提供高速4对输入4对输出。本电路设计了8路输入8路输出通道。

　　普通光耦的输入、输出的地址空间为F900H ~ F9FFH，高速光耦的输入、输出的地址空间为FC00H ~ FCFFH。

如从普通光耦读入数据用指令：

MOV DPTR，#0F900H

MOVX A，@DPTR ；低4位有效

从高速光耦读入数据用指令：

MOV DPTR，#0FC00H

MOVX A，@DPTR ；低4位有效

 

从普通光耦输出数据用指令：

MOV DPTR，#0F900H

MOVX @DPTR，A ；低4位有效

 

从高速光耦读入数据用指令：

MOV DPTR，#0FC00H

MOVX @DPTR，A ；低4位有效

 

七、 USB接口

　　采用PHILIP公司的USB接口芯片PDIUSBD12，它与CPU采用并行接口连接。遵守USB1.1规范，最高速率为2 Mbytes/s 具备SoftConnect?, GoodLink?,特征（参阅 PDIUSBD12说明）。 USB接口是单片机与微机的快速通信方式，它用来与主机或外部高速器件通信。 PDIUSBD12 地址空间：数据口为 F500H；命令口为F501H。

八、实时钟DS12C887

　　DS12C887是DALLAS公司的产品，它能在不供电的情况下使用十年以上。它在没有电压输入的情况下，内部RAM，时间，日期，闹钟设置信息都不会丢失。在外部电压输入不足（低于4.25V）时，自动写保护，不管片选是否有效，电压降到3V以下就自动切换到内部锂电池。

    在第一次使用此模块时需要对 DS12887初始化，使其晶振开启、计时开始。在晶振开启以后，不用再做初始化，DS12887在被开启后，会一直工作直到内部电池耗完（十年以上）。DS12887有128个字节的RAM，RAM地址为F800H ~ F87FH，其中头10个RAM为实时钟（RTC）的时间、日期、闹钟数据，接下来的4个字节为控制和状态寄存器A，B，C，D。地址图如下： 

图中的00开始的单元地址在F800H，即上图的RAM位于F800H ~ F87FH。

所有128个字节可读可写，除了A寄存器的最高位，C寄存器、D寄存器、秒的高位为只读外。前14字节一般不用，只有修改时间和格式时才用，后面的114字节可随意使用。

九、 RS232和RS485通信收发器

RS232通信最大传输距离为 15米，最高速率约20kbps。RS485能实现比RS232更远的通信,最高速率可达2.5Mbps.本电路采同时MAXIM公司的MAX232和MAX485分别实现RS232和RS485通信要求。采用的 MAX232芯片遵守所有的 EIA/TIA-232E及 V.28串行通信标准，MAX485遵守RS485和MAX422通信标准。

此电路中的 RS232和RS485的选择通过一个6针的跳线插针进行选择，当用跳线帽将中间的两个针与MAX485的的两个针短接时，就实现了RS485通信，同理实现RS232通信。  　　　　　　　　　　　　　

十、打印口

打印机接口，可连针式、热敏打印机，也可以作普通的 I/O口使用。

打印数据口D0～D7的地址为FD00H～FDFFH，即为FDXXH。（X表示任意）

BUSY信号的地址为FFXXH.0，最低为有效。

STORE信号的地址为FEXXH.0，最低位有效。

例如： MOV DPTR，#0FFFFH

MOVX A，@DPTR

执行以上指令后， ACC.0表示读到的忙信号BUSY（DPTR=FFFFH）。

十一、液晶显示模块

　　显示模块采用128*64-2M，它是自带中文字符库的128*64点阵LCD，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。它可显示4行每行8个中文字或16个英文字符。

RT12864-2M 指令数据线RS和读写线R/W与CPU连接如下：

RS --------------------------- A0

R/W -------------------------- A1

　　对LCD的操作包括写命令、读状态、写数据、读数据四种，他们的地址分别为FA00、FA02H、 FA01H、FA03H

　　也可以使用其它规格的液晶显示模块，此处的插座提供了可扩展240*128点阵LCD的读写信号线。

注意：使用128*64-2M，液晶显示器的1脚对应CZ4的1脚，插错会损坏液晶显示器。  

十二、看门狗、串行E²PROM

　　看门狗电路使用了X5045，它含有的512*8bit 串行E2PROM具有高可靠性，数据保持时间达100年。它自身的低压供电（2.7V-5V）使其能够在低压情况下监护系统，同时抗2000V高压能力。X5045结合了3大流行的功能：看门狗时钟、电压监测、单片E²PROM。看门狗时钟为微机提供一个独立的保护系统，在系统可能出现失败的情况下，看门狗提供一个可选择间隔时间的RESET信号使系统复原。而且，通过低压探测电路，X5045能保护系统受低压的影响，当电压降到VCC的低阀值时，它使系统复位直到电压回到正常水平。再者，X5045的存储部分是一个CMOS型的4096bits的串行E²PROM，它的串行外围接口（SPI）特征使其能操作在简单的3线总线结构下。

CS --------------------------- P1.2

SO --------------------------- P1.0

SI --------------------------- P1.7

SCLK ------------------------- P1.1

 

十三、 CPLD（XC9575/XC75108） 128K SRAM

　　MPU51B使用了XC9572，实现片选、I/O管脚、时钟等功能，您可以根据需要，把某些功能重定义，实现特定的功能，输出到插座，也可以通过插座，把特定信号转化后，送给CPU。例如：输出一个100KHZ的信号。

　　片外扩展128K的SRAM，芯片型号为IS61C1024，读写周期为15ns。