毕业设计论文-基于at89s52单片机的智能音视频切换器的设计

毕业设计论文-基于at89s52单片机的智能音视频切换器的设计内容摘要：

ash 编程和校验时， P3 口也接收一些控制信号。 RST: 复位输入。 晶振工作时， RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。 看门狗计时完成后，RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。 特殊寄存器AUXR(地址8EH) 上的DISRTO 位可以使此功能无效。 DISRTO默认状态下，复位高电平有效。 ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。 在flash 编程时，此引脚（ PROG）也用作编程输入脉冲。 在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。 然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。 如果需要，通过将地址为8EH的SFR 的第0位置“1”，ALE操作将无效。 这一位置“1” ，ALE 仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效。 否则，ALE 将被微弱拉高。 这个ALE 使能标志位（地址为8EH的 SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN ）是外部程序存储器选通信号。 当 AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。 EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。 为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。 为了执行内部程序指令， EA应该接VCC。 在flash编程期间， EA也接收 12伏VPP电压。 广西大学学士学位论文 智能音视频切换器8XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 AT89S52 空闲模式和掉电模式空闲模式 在空闲工作模式下，CPU 处于睡眠状态，而所有片上外部设备保持激活状态。 这种状态可以通过软件产生。 在这种状态下，片上 RAM 和特殊功能寄存器的内容保持不变。 空闲模式可以被任一个中断或硬件复位终止。 由硬件复位终止空闲模式只需两个机器周期有效复位信号，在这种情况下，片上硬件禁止访问内部 RAM，而可以访问端口引脚。 空闲模式被硬件复位终止后，为了防止预想不到的写端口，激活空闲模式的那一条指令的下一条指令不应该是写端口或外部存储器。 掉电模式在掉电模式下，晶振停止工作，激活掉电模式的指令是最后一条执行指令。 片上 RAM 和特殊功能寄存器保持原值，直到掉电模式终止。 掉电模式可以通过硬件复位和外部中断退出。 复位重新定义了 SFR 的值，但不改变片上 RAM 的值。 在 VCC 未恢复到正常工作电压时，硬件复位不能无效，并且应保持足够长的时间以使晶振重新工作和初始化。 中央处理模块原理分析电路原理图如图 32。 广西大学学士学位论文 智能音视频切换器9图 32 中央控制模块电路图 AT89S52 共有 I/O 接口 32 个。 其中网卡接口占 P10 至 P13 这 4 个 I/O 接口，分别为 NSO,NSI,NSCK 和NCS。 通过这四个来实现上位机对单片机的控制。 P14 接口与蜂鸣器模块相连接，通过对输入音视频信号的检测由单片机控制蜂鸣器是否报警。 P1P16 和 P17 接口分别于视频选择切换芯片 MAX4314 中的 A0，A1 端口和视频输出检测芯片 MAX7450 中的 LOS 端口相连接。 通过这些端口来实现单片机对这两个芯片的控制。 P30 和 P31 分别于音频选择切换芯片 M309 中的 A0 和 A1 相连，以此通过单片机对音频电路对其输入信号进行选择切换。 P3P34 和 P35 接口分别于时钟芯片 DS3231 中的INT/SQW，SCL 和广西大学学士学位论文 智能音视频切换器10SDA 对口相连接，通过此端口对时钟芯片进行控制。 为节省 I/O 资源，共享 I/O 口，同时也为了读取外部设备方便，对 LCD和 ADC0809 进行总线时序操作。 P0 接外设的数据端，P2 端口接高位地址。 总线端口计算如下表：P0 /7外设口低位地址ADC0809CS1602CS（EN）1602RS 1602RW 空任意值 0 0 0 0 0 AD 读/写数据口（0x00 00）任意值 1 1 0 0 0 液晶写指令口（0x03 00）任意值 1 1 1 0 0 液晶写数据口(0x07 00)任意值 1 1 0 1 0 液晶读状态口(0x0B 00)其中空白处为任意数值皆可（0/1） ，缺省为 0由于采用了总线结构，P0 和 P2 口作为数据总线和地址总线本来是不可以再复用外接其他外设，但是有一种特殊情况：在不影响总线结构条件下：作为输入，且只能作为输入，如 V*LOST 就只能是输入的。 因此将V1LOST，V2LOST，V3LOST 和 V4LOST 接至剩余的 P2 口。 广西大学学士学位论文 智能音视频切换器11 时钟模块设计 芯片 DS3231 介绍 DS3231 是低成本、高精度 I2C 实时时钟(RTC)，具有集成的温补晶体振荡器(TCXO) 和晶体。 该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确的计时。 集成晶体振荡器提高了器件的长期精确度，并减少了生产线的元件数量。 DS3231 提供商用级和工业级温度范围，采用 16 引脚、300mil 的SO 封装。 RTC 保持秒、分、时、星期、日期、月和年信息。 少于 31 天的月份，将自动调整月末日期，包括闰年补偿。 时钟的工作格式可以是 24 小时或带AM/PM 指示的 12 小时格式。 提供两个可编程日历闹钟和一路可编程方波输出。 地址与数据通过 I2C 双向总线串行传输。 精密的、经过温度补偿的电压基准和比较器用来监视 VCC 状态，检测电源故障、提供复位输出，并在必要时自动切换到备用电源。 另外，RST 监视引脚可以作为手动按钮输入以产生外部复位信号。 （1）引脚说明如下表 [2]引脚 名称 功能1 32kHz 32kHz 输出。 此漏极开路输出引脚要求外接上拉电阻。 如不使用，可保持开路2 Vcc 用于主电源的 DC 电源引脚。 该引脚应使用 至 电容进行去耦。 3 INT/SQW 低电平有效中断或方波输出。 该漏极开路输出引脚要求外接上拉电阻。 如未使用，可保持开路。 该多功能引脚的功能由控制寄存器(0Eh) 的 INTCN 位决定。 当 INTCN 设定为 0 时，引脚输出方波，其频率由 RS2 和 RS1 位决定。 当 INTCN 设定为 1 时，计时寄存器与任一闹钟寄存器相匹配时都会触发INT/SQW 引脚(如果使能闹钟功能)。 由于首次上电时 INTCN 位设定为 1，因此引脚缺省设置为中断输出并禁止闹钟。 广西大学学士学位论文 智能音视频切换器124 RST 低电平有效复位引脚。 该引脚为漏极开路输入/输出。 引脚指示 VCC 相对于 VPF 指标的状态。 如果 VCC 下降至低于 VPF，RST 引脚被拉低。 若 VCC 超过 VPF 并持续 tRST 时间，RST 引脚驱动为高阻抗。 低电平有效、漏极开路输出还具有去抖的按钮输入功能。 该引脚可由按钮复位请求来触发。 引脚内部通过标称值为 50kΩ 的上拉电阻连接至 VCC。 无需外接上拉电阻。 如果禁止晶体振荡器，tRST 延时会延长一个振荡器的启动时间。 512 . 无连接。 外部必须接地。 13 GND 地14 VBAT 备用电源输入。 该引脚应使用 至 的低泄漏电容进行去耦。 15 SDA 串行数据输入/输出。 该引脚为 I2C 串口的数据输入/输出。 此漏极开路引脚要求外接上拉电阻。 16 SCL 串行时钟输入。 该引脚为 I2C 串口的时钟输入，用于串口上同步数据传输。 DS3231 为由 32kHz 温补晶体振荡器驱动的串行 RTC。 TCXO 提供稳定、精确的基准时钟。 在40176。 C 至+85176。 C 范围内，RTC 的精度保持在177。 2 分钟/年之内。 TCXO 频率在 32kHz 引脚输出。 RTC 为低功耗时钟/日历，提供两个可编程日历闹钟和一路可编程方波输出。 INT/SQW 提供由闹钟条件决定的断信号或者方波输出。 时钟/日历提供秒、分、时、星期、日期、月和年信息。 少于 31 天的月份，将自动调整月末的日期，并包括闰年补偿。 时钟可工作在 24 小时或带 AM/PM 指示的 12 小时格式。 内部寄存器通过 I2C 总线接口访问。 温补电压基准和比较器电路用于监视 VCC 电平，以检测电源故障，并在必要时自动切换至备用电源。 RST 引脚提供外部按钮输入功能，并可用于指示电源故障情况。 （2）工作原理DS3231 可划分为四个功能组：TCXO、电源控制、按钮复位功能和广西大学学士学位论文 智能音视频切换器13RTC。 他们的工作原理在以下各部分加以说明。 32kHz TCXOTCXO 包括温度传感器、振荡器和控制逻辑。 控制器读取片上温度传感器的输出，使用查找表确定所需的电容，加上 AGE 寄存。