微处理器及控制电路识图
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1.3 微处理器的应用领域

微处理器的应用领域很广,除了在上面所说的录像机、影碟机外,它还应用于空调器、电冰箱、电磁炉、电饭煲、打印机以及MP3/MP4数码机等领域。

这些产品的共同特点是它们都有操作显示电路,而操作显示电路就是通过微处理器控制的。操作显示电路也属于微处理器的应用领域。下面来介绍一下操作显示电路的结构和识图方法。

1.3.1 操作显示微处理器的电路结构

操作显示电路也是以微处理器为核心的电路。它的主要功能之一是接收人工指令和遥控信息。安装在家电产品前面板上的按键和开关是用以输入人工指令的。遥控信息是由专门的接收、放大、解调电路接收红外光信息后,直接送给微处理器的。微处理器接收到控制信息后,经识别译码后再重新组合成特定的串行数据信息送给整个系统。由系统控制微处理器再发出各种控制指令,去控制影碟机、录音机等的机械部分和电路部分。录音机的调谐控制是由操作显示微处理器直接控制的。操作显示电路的功能之二是驱动多功能显示器,它将影碟机、录音机等的工作状态、时钟、计数等信息显示到多功能显示屏上。操作显示微处理器又称定时器(TIMER)微处理器。

定时器本来是完成定时录音的逻辑电路,但随着录音机的发展,定时器都用微处理器来完成,而且其功能也远远超出定时录音的任务。只不过目前还都把这个微处理器称之为定时器微处理器。除定时之外,人工信息的接收、自动调谐控制和多功能显示驱动也已成为定时器微处理器的主要任务。由于习惯上的划分,把这个微处理器连同操作电路、多功能显示屏、调谐控制接口电路、存储器和遥控接收电路等都称为操作显示电路,图1-21所示是操作显示微处理器及外围电路的基本结构。

图1-21 操作显示微处理器及外围电路的基本结构

1.3.2 操作显示微处理器

操作显示电路的主体是一个微处理器,操作显示微处理器的典型结构如图1-22所示,这个微处理器有两个晶体振荡器,用于产生系统所需要的时钟信号。主振时钟(IC5001的[30] 脚、[31] 脚)的振荡频率为4 MHz,是微处理器正常工作的时钟信号;副时钟(IC5001的[32] 脚、[33] 脚)振荡频率为32.765 kHz。这是定时等待期间的时钟频率,以最大限度地降低能量消耗,被称为待机时钟。

图1-22 操作显示微处理器的典型结构

定时器微处理器具有很多输入/输出通道,图1-22所示中有7个通道用于输入和输出各种信息。控制器和运算放大器(ALU)是系统的核心。

微处理器的控制和显示驱动器输出的显示驱动信号,也用做操作矩阵电路的键扫描信号。操作电路产生的键控信号送入微处理器的输入通道(通道4),这是人工信息的输入端。遥控信息通过其⑨脚送入通道1。

定时控制是运算放大器的基本功能,它对预置时间进行减法运算,当预置时间与现行时间的差为零时,即输出启动指令,进行定时录音。调谐控制也是由微处理器进行的,它输出调谐电压和频段选择电压,经调谐接口电路控制高频电路。

需要系统控制完成的动作,定时器微处理器以串行数据的形式传输给系统控制微处理器,同时微处理器将串行时钟传输,图1-22所示中的通道0是传输数据和时钟的。

1.3.3 复位电路

图1-23所示是IC5002的复位集成电路,它的内部主要是一个电压比较器。当5V电压通过有源滤波器IC5001加到IC5002的①脚时,5V电压分别通过一个电阻分压器和一个稳压二极管加到电压比较器的同相输入端和反相输入端。当同相输入端的电压高于反相输入端的电压时,电压比较器便输出高电平,从而使晶体管导通,于是IC5002的③脚输出一负脉冲,此脉冲作为微处理器的复位信号加到IC5001的[39]脚。S5017是一个与IC5002并联的清零开关,其功能也是用来复位的。

图1-23 IC5002的复位集成电路

1.3.4 存储器

图1-24所示是存储器电路,用于存储频段、频道等数据信号。微处理器IC5001把数据信号送到IC5003的①脚和②脚,①脚为信息信号,②脚为时钟信号。存储器IC5003输出的信号由其④脚输出,送到微处理器的[19]脚。经微处理器处理后将数据信号存入存贮器电路,整机断电后数据仍能保持,再开机时再将数据送回微处理器。

图1-24 存储器电路