高精度直流微电阻测试仪的研究与开发-----硬件系统设计(二)

EEPROM存储器的使用

本系统采用EEPROMAT28C64作为程序存储器，它的存储空间是8k，这个容量已经能满足本系统的设计要求了，系统将一些测量结果的数据保存在这个EEPRoM中。

EEPRoMATZse64采用一片非易失性静态存储器（N^sRAM）作为数据存储器。NAsRAM具有静态存储器的优点，同时具有非易失性的特点。采用芯片的非易失性的特点可以不用为此芯片提供掉电备用电源，即可实现掉电数据保护。

电源设计

电源模块将AC电源转换成仪器中各器件电路工作的Dc电源。如图3.10所示：

外部供电电源从主控板的电源擂座（TRANs）输入，其中电压种类包括lov/0.2^，4.sv/1.5^，14v/0.3^，Zov.Zov电源经过LM323K和7905（U6）变压后分别得到+5v和一5V，+5V经过一组滤波电容后供电给主控板上一些主要的器件，如CPU sgEss，sZC5s，5155，^TZsC64，AnS7sos，74Lsgo，74Ls93，74Ls13s等芯片。10y/0.ZA经过镇流桥和7808后得到+8v电源，MC14052由+8V电源供电。14V/0.3A经过镇流桥和7812以及7912后分别得到+12v和一12V电源，+12v供电给由0P177等运算放大器组成电路。

数据显示部分设计

LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是8段LED.当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管发亮；共阳极LED显示块的发光二极管阳极并接（在系统中，接驱动电源）；其中7个发光二极管构成7笔字形"8"；一个发光二极管构成小数点的"。".7段发光二极管，再加上一个小数点位，共计8段，因此提供给LED显示器的字形数据正好一个字节；LED显示块与单片机接口非常容易，只要将一个8位并行输出口与显示块的发光二极管引脚相连即可；N位LED显示器有N根位选线和8、N根段选线。根据显示方式不同，位选线与段选线的连接方法不同。段选线控制要显示什么样字符，而位选线则控制要在哪一位上显示这个字符。

本系统采用动态显示方式，动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器的各个位（扫描），对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。

在多位LED显示器时，为了简化电路，降低成本，通常将所有位的段选线并联在一起，由一个8位1/0口控制，形成段选线的多路复用。而各位的共阴极点或共阳极点分别由相应的I/0口线控制，实现各位的分时选通l，。}. 8位LBD动态显示电路只需要两个8位1/0口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。由于所有位的段选段皆由一个8位工/0口控制，因此，在每个瞬间、8位LED可能显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，必须采用扫描显示方式，即在每一瞬间只使某一位显示相应字符。在此瞬间，段选码由控制1/0口输出相应字符电平，位选I/0口输出位选码（共阴极送低电平、共阳极送高电平）

以保证该位显示相应字符。如此轮流，使每位显示该位应显示字符，并延时一段时间，以造成视觉暂留效果。

本系统的LED显示的驱动是采用MAx7219芯片，它采用串行寻址方式工作，由16位数据包发送到DIN端的串行数据在每个cLK的上升沿被移入到内部16位移位寄存器中，在LOAD的上升沿数据被锁存到数字或控制寄存器中。MAx7219的DIN、eLK、LoA.引脚分别接单片机的P3.o、P3.1、Pl.7引脚。

单片机采用查询的方式与A/D转换器通讯，利用A/D转换的间隙显示数据。

单片机与显示模块采用并行数据通讯，采用动态扫描的方式，每次只显示1位，为防止显示发生闪烁和抖动，其刷新率大于30H：。

通讯部分设计

RS-232接口设计

串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以，以RS-232C为主来讨论RS-232是美国电子工业协会正式公布的串行总线标准，也是目前最常用的串行接口标准，主要用来实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通讯。RS-232是早期为促进公用电话网络进行数据通信而制定的标准。采用的是负逻辑电平，即逻辑O电平是+5v一+15v，其逻辑电平对地是对称的{24].RS-232适用于15米到30米的通讯。

采用MAX232实现RS-232的接口功能。MAX232是单+sv电源的RS-232收发器，片内包括两个驱动器、两个接收器和一个将+5v变换成RS-232所需的士IOv输出电平的双充电泵电压变换器。如图3.11所示：

MAX232与单片机的连接方式也非常简单，如图3.12所示