2).单片机对外呈3总线形式，由P2、P0口组成16位地址总线；由P0口分时复用作为数据总线。
3.1．4 A/D转换芯片
在单片机控制系统中，控制或测量对象的有关变量，往往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、位移、速度等物理量。但是大多数单片机本身只能识别和处理数字量，因此必须经过模拟量到数字量的转换(A／D转换)，才能够实现单片机对被控对象的识别和处理。完成A／D转换的器件即为A／D转换器。 A／D转换器的主要性能参数有：
(1) 分辨率分辨率表示A／D转换器对输入信号的分辨能力。A／D转换器的分辨率以输出二进制数的位数表示；
(2) 转换时间转换时间指A／D转换器从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。不同类型的转换器转换速度相差甚远；
(3) 转换误差转换误差表示A／D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别，常用最低有效位的倍数表示；
(4) 线性度线性度指实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移。
目前有很多类型的A／D转换芯片，它们在转换速度、转换精度、分辨率以及使用价值上都各具特色，综合全部因素设计决定采用美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D转换器ADC0809。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片.
A/D转换电路采用了常用的8位8通道数模转换专用芯片ADC0809，ADC0809由8路模拟开头、地址锁存与译码器、8位A/D转换器和三态输出锁存缓冲器组成，芯片引脚图如图3-5所示, 内部结构图如图3-6所示。
图3-5 ADC0809引脚图 图3-6 ADC0809内部结构图
ADC0809的引脚功能:
D7-D0 ：8位数字量输出引脚 IN0-IN7 ：8位模拟量输入引脚 VCC ：+5V工作电压 GND ：地
REF（+） ：参考电压正端 REF（-） ：参考电压负端 START :A/D转换启动信号输入端 ALE ：地址锁存允许信号输入端 ADC0809的主要性能指标为:
（1）分辨率为8位。
（2）最大不可调误差：ADC0809为?1LSB。
（3）单电源+5v供电，基准电压由外部提供，典型值为+5v，此时允许输入模拟电压为0—5V。
（4）具有锁存控制的8路模拟选通开关。
（5）可锁存三态输出，输出电平与TTL电平兼容。
（6）转换速度取于决芯片的时钟频率。当时钟频率500KHz时，转换时间为128μs。
3.1.5 数码管显示电路
ICM7218 是INTERSIL公司生产的一种性能价格比较高的通用8 位L ED 数码管驱动电路, 28 脚双列封装,是一种多功能L ED 数码管驱动芯片,可与多种单片机接口使用。ICM7218 的输出可直接驱动L ED显示器,不需外接驱动电路,工作电压为+5V,其构成的显示电路结构简单,使用方便。同样由单片机向ICM7218写控制字及数据，编程部分像给外部RAM写数据一样简单。
当单片机写入模式控制字后，ICM7218以约定的方式接收显示数据并将数据写入静态显示RAM中。数据接收结束，ICM7218在扫描控制电路的控制下，按设定的译码模式，以动态扫描显示方式向段显示驱动器和位控驱动器发出控制信号，直到下一个控制字写入前，不停地进行动态显示工作。其引脚图和内部框图如图3-7所示。
图3-7 ICM7218引脚图及内部框图
3.2 单片机外围接口电路 3.2.1晶振电路
晶振电路为单片机80C51工作提供时钟信号，芯片中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振荡器一起构成自激振荡器。电路中的外接石英晶体及电容C2、C3接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路，系统的晶振电路如图3.3所示。由于外接电容C2、C3的容量大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性，如果使用石英晶体，电容的容量大小范围为30pF?10pF；如果使用陶瓷谐振，则电容容量大小为40pF?10pF。本设计中使用石英晶体，电容的容值设定为30pF。
3.2.2 复位电路
复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，
撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分合过程中引起的抖动而影响复位。单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。80C51的复位信号是从REST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果REST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位，本设计采用的是手动按钮复位。
手动按钮复位需要人为在复位输入端REST上加入高电平,采用的办法是在REST端和正电源VCC之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则VCC的+5V电平就会直接加到REST端，系统复位。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，设计完全能够满足复位的时间要求。复位电路中SW-PB为手动复位开关，电容C1可避免高频谐波对电路的干扰。80C51的复位电路如图3.8所示。
图3-8 80C51晶振和复位电路原理图
3.3 数据采集电路
本设计中的A/D使用的是通用8位芯片ADC0809，烟雾、温度传感器的输出端经过放大电路后分别接到ADC0809的IN0和IN1。 ADC0809的通道选择地址由80C51的P0.0～P0.2经地址锁存器74LS373输出提供。
芯片的几个重要管脚功能如下：
ALE：地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入. 当P2.0=0时，与写信号WR共同选通ADC0809。
START：转换启动信号，当START上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，START应保持低电平。
EOC：转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。
由于本设计中数模转换芯片使用的是ADC0809，其工作的时钟信号为500KHz，因其内部没有时钟电路，时钟信号由外部80C51的ALE端口提供。系统80C51与ADC0809接口电路如图3-9所示。
图3-9 -1 80C51与ADC0809接口仿真电路
