模拟数字转换器的设计
模拟-数字转换器
模拟-数字转换器（ADC）用来将连续变化信号变成相应的数字量，这数字量可是可能性的二进制数值中的一固定值。如果传感器输出不是连续变化的，就不需模拟-数字转换。这种情况下，信号调理单元必须将输入信号变换成为另一信号，也可直接与接口的下一部分，即微计算机本身的输入输出单元相连接。
输入/输出单元将数字“开/关”电压信号转换成能通过系统总线传送到计算机的信号形式。这里每一根线的状态，无论是“开”或是“关”，用相应的“1”或“0”表示。对于已经转换成数字形式的模拟输入量，内部表示中用1和0组成的排列形式与被转换量相对应的二进制数。
步进电机步进电机的类型分成两个基本的种类,这些包括单极，双极，和多相种类。
反馈控制
这里所研究的这一类控制问题，在工程上具有相当重要的意义。我们所讨论的系统有几个输入，其中某些输入称为控制量，因为这些量是可以人为地控制的，而另一些输入称为外部扰动，它们是很难预知的。例如在工业用加热炉中，可以认为燃料流量、环境温度以及炉内材料装填量都是输入量，其中燃料流量是容易测量和容易控制的，但后面两项通常是不能预知的扰动。
在这些情况下，控制问题的一方面在于确定如何处理量以便抵消外部扰动对系统状态的影响。解决这个问题的一种可能的方法是不断地测量扰动量，根据该测量量值和已知量的系统方程式，定出应有的控制输入量（用时间函数表示），以便对系统状态进行合适的控制。
数字接口电路
在微机电路中使用的信号几乎总是太小而不能被直接地连到“外部世界”，因而必须用某种形式将其转换成更适宜的形式。接口电路部分的设计是使用微机的工程师所面临最重要的任务之一。我们已经了解到微机中，信号以离散的位形式表示。当微机要与只有打开或关闭操作的设备相连时，这种数字形式是最有用的，这里每一位都可表示一开关或执行器的状态。
连接逻辑电路时，必须小心翼翼，以保证它们的逻辑电平和电流额定值是兼容的。由逻辑电路产生的输出电压通以拉出或灌入最大额定电流时，按最弱情况下数值所定义。这样VOH是当拉出最大额定“高”输出电流IOH时的允许最小“高”电压，而VOL则是当灌入最大额定“低”输出电流IOL时允许最“低”电压。对逻辑输入也有相应的参数，规定最小输入电压为逻辑“高”状态VIH，以及最大输入电压为逻辑“低”状态VIL。
对于输入接口，也许设计所面临的主要问题是电噪声，小噪声信号会引起系统工作不良，而大量的噪声会造成永久性损坏。设计者必须从一开始就清楚这些危险。有许多方法保护接口电路和微机不受各种各样噪声影响，下面是一些例子：
1．使用光电隔离或变压器实现微机系统和外部器件之间的输入输出电信号隔离。
2. 用一低通滤波器和施密特触发器排除高频噪声脉冲。
3． 用一对二极管以反向偏置于正常方向的形式连接至电源端，来保护过高的输入电压。
对于输出接口，一逻辑器件的参数VOH，VOL，IOH和IOL往往太小而不能直接与负载相连，实践中必须在一个外部电路将电流和电压进行放大以驱动一负载。现在尽管有一些类型的半导器件可用于将DC和AC的功率控制至若干千瓦，有两种基本方式将开关连至负载，并对其进行控制。
对于串联连接，开关闭合时使电流流过负载，而当并联连接时合上开关使电流绕过负载。两种方式都可用于低功率电路中，但只有串联连接才能用于高功率电路，这是因为串联电阻R上要消耗功率
89C52
主要性能参数：
与MCS—51产品指令和引脚完全兼容
8K字节可重擦写Flash闪速存储器
1000次擦写周期
全静态操作：0Hz—20Mz
三级加密程序存储器
32个可编程I/O口线
3个16位定时/计数器
8个中断源
可编程串行UART通道
低功耗空闲和掉电模式
功能特性概述：
AT89C52提供以下标准功能：8K字节Flash内存闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两极中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
定时器2
定时器2是一个16位定时/计数器，它既可当定时器使用，也可以作为外部事件计数器使用，其工作方式由特殊功能寄存器T2CON的（如表2）的C/T2位选择。定时器2有三种工作方式，捕获方式，自动重装载（向上或向下计数）方式和波特率发生器方式，工作方式由T2CON的控制位来选择。定时器2由两个8位寄存器TH2和TL2组成，在定时器工作方式中，每个机器周期TL2寄存器的值加1，由于一个机器周期由12个振荡时钟构成，因此，计数速率为振荡频率的1/12。在计数工作方式时，当T2引脚上外部输入信号产生由1至0的下降沿时，寄存器的值加1，在这种工作方式下，每个机器周期的5SP2期间，对外部输入进行采样。若在第一个机器周期中采到的值为1，而在下一个机器周期中采到的值是为0，则在紧跟着的下一个周期的S3P1期间寄存器加1。由于识别1至0的跳变需要2个机器周期（24个振荡周期），因此，最高计数速率为振荡频率的1/24。为确保采样的正确性，要求输入的电平在变化前至少保持一个完整周期的时间，以保证输入信号至少被采样一次。
捕获方式：
在捕获方式下，通过T2CON控制位EXEN2 来选择两种方式。如果EXEN=0，定时器2是一个16位定时器或计数器，计数溢出时，对T2CON的溢出标志TF2的位置，同时激活中断。如果EXEN2=1时，定时器2完成相同的操作，而当T2EX引脚外部输入信号发生1至0负跳变时，也出现TH2和TL2的值分别被捕获到RCAP2H和RCAP2L中，另外，T2EX引脚信号的跳变使得T2CON中的EXP2置位，于TF2相仿，EXF2也会激活中断。
自动重装载（向上或向下计数器）方式：
当定时器2工作于16位自动重装载方式时，能对其编程为向上或向下计数方式，这个功能可通过特殊功能寄存器T2CON的DCEN位来选择的。复位时，DCEN位置“0”，定时器2默认设置向上计数。当DCEN置位时，定时器既可向上计数，这取决于T2EX引脚的值。当DCEN=0时，定时器2自动设置为向上计数，在这种方式下，T2CON中的EXEN控制有两种选择，若EXEN=0，定时器2为向上计数至OFFFFH溢出，置位TF2激活中断，同时把16位计数寄存器RCAP2H和RCAP2L重装载，RCAP2H和RCAP2L的值可以有软件预置。若EXEN2=1，定时器2的16位重装载由溢出或外部输入端T2EX从1至0的下降沿触发。这个脉冲使EXF2置位，如果中断允许，同样产生中断。
波特率发生器
当T2CON（表3）中的TCLK和RCLK置位时，定时/计数器2作为波特率发生器使用。如果定时/计数器2作为发送器或接受器，其发送和接受的波特率可以是不同的，定时器1用于其他功能，如图7所示。如果RCLK和TCLK置位，则定时器2工作于波特率发生器方式。波特率发生器的方式与自动重装载方式相仿，在此方式下，TH2翻转使定时器2的寄存器用RCAP2H和RCAP2L中的16位数值重新装载，该数值由软件设置。在方式1和方式3中，波特率由定时器2的溢出速率根据下式确定：
定时器既能工作于定时方式也能工作于计数方式，在大多数的应用中，是工作在定时方式（C/T2=0）。定时器3作为波特率发生器时，与作为定时器的操作不同的，通常作为定时器时，在每个机器周期（1/12振荡频率）寄存器的值加1，而作为波特率发生器使用时，在每个状态时间（1/2振荡频率）寄存器的值加1。波特率的计算公式如下：
式中（RCAP2H，RCAP2L）是RCAP2H和RCAP2L中的16位无效号数。
定时器2作为波特率发生器使用的电路如图7所示，T2CON中的RCLK或TCLK=1时，波特率工作方式才有效，在波特率发生器工作方式中，TH2翻转不能使TF2置位，且T2EX端产生由1至0的负跳变，则会使EXF2置位，此时并不能将（RCAAP2H，RCAP2L）的内容重新装入TH2和TL2中。所以，当定时器2作为波特率发生器使用时，T2EX可作为附加的外部中断源来使用，需要注意的是，当定时器2工作于波特率器时，作为定时器运行（TR2=1）时，并不能访问TH2和TL2。因为此时每个状态时间定时器都会加1，对其读写将得到一个不确定的数值。
然而，对RCAP2则可读而不可写，因为写入操作将是重新装载，写入操作可能令写和/或重装载出错。在访问定时器2或RCAP2寄存器之前，有应将定时器关闭（清除TR2）。
