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文檔簡介

單片機(jī)內(nèi)資源少,容量小,在進(jìn)行較復(fù)雜過程的控制時,它自身的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。為此,應(yīng)擴(kuò)展其功能。MCS-51單片機(jī)的擴(kuò)展性能較強(qiáng),根據(jù)需要,可擴(kuò)展:ROM、RAM;定時/計(jì)數(shù)器;并行I/O口、串行口;中斷系統(tǒng)擴(kuò)展等?!?-1MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)一、8051/8751硬件最小系統(tǒng)對于片內(nèi)有ROM型單片機(jī),其自身可以構(gòu)成最小系統(tǒng)

該系統(tǒng)的資源如下:4KBROM,256BRAM;五源中斷系統(tǒng);兩個十六位加一定時/計(jì)數(shù)器;一個全雙工串行UART;四個并行I/O口。二、8031硬件最小系統(tǒng)8031單片機(jī)片內(nèi)無ROM,若要正常工作,必需外配ROM。外接ROM后,P3口、P2口、P0口均被占用只剩下P1口作I/O口用,其它功能不變。

圖中:/E——三態(tài)門控制端G——低電平鎖存

三總線的概念:地址總線——AB,P0口提供(A7~A0);P2口提供(A15~A8),共16位。數(shù)據(jù)總線——DB,P0口提供(D7~D0),共8位??刂瓶偩€——CB,ALE、、、、

等。存儲器的擴(kuò)展一、三總線的連接

1、數(shù)據(jù)線的連接P0口的八位線承擔(dān)此任,此時不用外接上拉電阻。2、地址線的連接P0口承擔(dān)地址低八位線,A0~A7;P2口承擔(dān)地址高八位線。A8~A15。注意:P0口線地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用,需用地址鎖存器74LS373鎖存地址。

A10~A8A7~A0D7~D0CB3、控制線的連接對存儲器來講控制線無非是:芯片的選通控制、讀寫控制。單片機(jī)與外部器件數(shù)據(jù)交換要遵循兩個重要原則:一是,地址唯一性,一個單元一個地址。二是,同一時刻,CPU只能訪問一個地址,即只能與一個單元交換數(shù)據(jù)。不交換時,外部器件處于鎖閉狀態(tài),對總線呈浮空狀態(tài)。讀/寫:CPU向外部設(shè)備發(fā)出的讀/寫控制命令。EPROM:/OE/PSENSRAM:

/WE/WR

/OE/RD

選通:CPU與器件交換數(shù)據(jù)或信息,需先發(fā)出選通信號

/CE或/CS,以便選中芯片。6116與2764在0800H~DFFFH范圍內(nèi)地址重疊,這是不是違反交換原則呢?不會!因?yàn)椋?116是SRAM,2764是EPROM。除地址和選通信號外,還有讀/寫控制信號起作用。RAM——/WE/WR/OE/RDROM——/OE/PSEN可用來區(qū)分二器件小結(jié):1)CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)交換的原則是什么?2)決定存儲器芯片在系統(tǒng)中地址范圍的兩個因素是什么?

布置作業(yè):P1255.4、5.5第七章單片機(jī)I/O口擴(kuò)展及應(yīng)用

7.1I/O口擴(kuò)展概述

7.1.1I/O口擴(kuò)展的原因

MCS-51系列單片機(jī)共有四個并行I/O口,分別是P0、P1、P2和P3。其中P0口一般作地址線的低八位和數(shù)據(jù)線使用;P2口作地址線的高八位使用;P3是一個雙功能口,其第二功能是一些很重要的控制信號,所以P3一般使用其第二功能。這樣供用戶使用的I/O口就只剩下P1口了。另外,這些I/O口沒有狀態(tài)寄存和命令寄存的功能,因此難以滿足復(fù)雜的I/O操作要求。

7.1.2I/O口的編址技術(shù)

用戶可以通過對I/O口進(jìn)行讀和寫操作來完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。例如:P0口的地址為80H。用戶可以使用MOV指令對P0口進(jìn)行寫操作。MOVP0,A7.1.3單片機(jī)I/O傳送的方式

1.無條件傳送方式

2.查詢方式3.中斷方式

中斷方式大大提高了單片機(jī)系統(tǒng)的工作效率,所以在單片機(jī)中被廣泛應(yīng)用。

(自學(xué))7.2簡單I/O口擴(kuò)展

7.2.1簡單輸入口擴(kuò)展1.輸入口擴(kuò)展

簡單輸入口擴(kuò)展使用的集成芯片,比較典型的如74LS244芯片。圖7.1為74LS244芯片的引腳。74LS244是8位三態(tài)門,當(dāng)/CS1、/CS2均為低電平時,允許輸入數(shù)據(jù);否則,為高阻態(tài)。圖7.174LS244芯片的引腳圖7.274LS244擴(kuò)展輸入口7.2.2簡單輸出口擴(kuò)展1.簡單輸出口擴(kuò)展使用的典型芯片簡單輸出口擴(kuò)展通常使用74LS377芯片,該芯片是一個具有“使能”控制端的鎖存器。其信號引腳如圖7.4所示。其中:1D~8D為8位數(shù)據(jù)輸入線;1Q~8Q為8位數(shù)據(jù)輸出線;CK

為時鐘信號,上升沿?cái)?shù)據(jù)鎖存;/G為使能控制信號,低電平有效。VCC

為+5V電源。

74LS377的邏輯電路如圖7.5所示。

圖7.474LS377引腳圖圖7.574LS377的邏輯電路由邏輯電路可知,74LS377是由D觸發(fā)器組成的,D觸發(fā)器在上升沿輸入數(shù)據(jù),即在時鐘信號(CK)由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r,數(shù)據(jù)進(jìn)入鎖存器。其功能表如表7-1所示。/G=0輸出/G=1保存

輸出口擴(kuò)展連接:擴(kuò)展單輸出口只需要一片74LS377,其連接電路如圖7.6所示。

CkDQ1XXQ0

0↑

110↑

00X0XQ0

表7-174LS377功能表

圖7.674LS377作輸出口擴(kuò)展

使能無效連通鎖存狀態(tài)2、用鎖存器擴(kuò)展簡單的8位輸出口

8031P2.7P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0/WR74LS377/GD7Q7D6Q6D5Q5D4Q4D3Q3D2Q2D1Q1D0Q0/CP輸出設(shè)備D7D6D5D4D3D2D1D074LS377為8D鎖存器,八入八出,一時鐘CK,一鎖存允許/G。/G=0時,CK的上升沿,輸入數(shù)據(jù)并鎖存。MOVDPTR,#7FFFH;指向74LS377MOVA,#data;取輸出的數(shù)據(jù)MOVX@DPTR,A;通過74LS377送出數(shù)據(jù)P2.7接/G,所以,74LS373的口地址為7FFFH。P0口是數(shù)據(jù)總線口,作I/O口用時只能分時使用,為此,輸出數(shù)據(jù)時需要鎖存。鎖存器和緩沖器的特點(diǎn)及使用組成鎖存器的單元電路:觸發(fā)器。帶時鐘控制端,有記憶功能。組成緩沖器的單元電路:門電路。三態(tài)傳輸電路,沒有有記憶功能。CK/G=0,數(shù)據(jù)鎖存,

數(shù)據(jù)總線的變化不影響輸出Q0~Q7

D0D7Q7Q7DB連外設(shè)CK/G使能端A0A7D0D7DB使能端/CE/CE=0,A0~A7D0~D7/CE=1,懸空狀態(tài),輸入關(guān)閉。高阻抗對DB不產(chǎn)生影響7.38255可編程通用并行I/O接口芯片可編程器件的特點(diǎn):可以通過軟件設(shè)置不同的工作方式,作為連接CPU和外設(shè)的接口,使用十分靈活,通用性強(qiáng)。7.3.1

可編程通用并行I/O接口概述簡單I/O口擴(kuò)展:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖和鎖存??删幊蘄/O口擴(kuò)展:還具有狀態(tài)寄存和命令寄存功能,可通過軟件編程,確定擴(kuò)展芯片的工作方式。典型芯片有:8255A,8251等。7.3.1、8255A的外部引腳和內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、引腳圖:2、8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1)口電路三個8位口:PA,PB,PC。(24)PA、PB是單純的數(shù)據(jù)口;PC口既可作數(shù)據(jù)口,也可作控制口,用于PA、PB口的控制;PC7-4,控制PA;PC3-0

,控制PB;PA、PC7-4,稱為A組PB、PC3-0,稱為B組內(nèi)部結(jié)構(gòu)2)總線接口電路數(shù)據(jù)總線緩沖器:和單片機(jī)數(shù)據(jù)總線相連,是8位的雙向三態(tài)緩沖器,所有數(shù)據(jù)(包括控制字、狀態(tài)字)都通過該緩沖起器傳送。/CE:片選信號線,低電平(有效)時,才選中該芯片,才能對8255進(jìn)行操作。/RD:讀信號線,低電平有效;/WR:

寫信號線,低高電平有效;

RESET:復(fù)位輸入信號,高電平有效時,復(fù)位8255。復(fù)位后8255的PA口、PB口和PC口均被定為輸入。連到單片機(jī)的RESET。

A0A1:口地址選擇信號線。8255內(nèi)部共有三個口,PA口、PB口、PC口和一個控制寄存器供用戶編程。的不同編碼可分別選擇上述三個口和一個控制寄存器。地址編碼如表7-2所示。

端口00PA口01PB口10PC口11控制寄存器表7-2地址編碼

3)控制邏輯電路(A組、B組)

表7-38255A的讀寫控制表所選端口操作00001A口讀A口00010A口寫A口00101B口讀B口00110B口寫B(tài)口01001C口讀C口01010C口寫C口01110控制寄存器寫控制寄存器1××××∕高阻狀態(tài)A口>DB>CPU7.3.28255A的工作方式及數(shù)據(jù)I/O操作1、8255A的工作方式(1)方式0——基本輸入/輸出方式A口、B口、C口(兩個4位)均有此方式,可任意組合16種方式。適用于無條件數(shù)據(jù)傳輸和查詢傳輸,也可對C口進(jìn)行位操作。以C口某一位的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)查詢方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。是單片機(jī)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通道。(2)方式1——選通輸入/輸出方式僅PA口、PB口有此方式,PC口中若干位作聯(lián)絡(luò)信號線,聯(lián)絡(luò)信號的組合情況見表(3)方式2——雙向傳送方式僅PA口有此方式。PC3~PC7(5位口線)作聯(lián)絡(luò)線。此時,PB口只能工作在方式0。

PA口既可作為輸入端口,又可作為輸出端口。PC口聯(lián)絡(luò)信號定義PC口

方式1 方式2

輸入

輸出

輸入

輸出

PC7 /OBFA /OBFA PC6 /ACKA /ACKA PC5 IBFA IBFA PC4 /STBA /STBA PC3 INTRA INTRA INTRA INTRA PC2 /STBB /ACKB PC1 IBFB /OBFA PC0 INTRB INTRB 各聯(lián)絡(luò)信號線的意義:數(shù)據(jù)輸入/STB——輸入選通信號,外設(shè)發(fā)來。低電平有效;IBF——輸入緩沖器滿信號(狀態(tài)輸出),發(fā)給外設(shè)(通知外設(shè)數(shù)據(jù)未被取走,暫不能接收新數(shù)據(jù)。)INTR——中斷請求信號,外部設(shè)備由8255輸出發(fā)給單片機(jī),向CPU發(fā)中斷請求。INTE——中斷允許信號。INTR=/STB*IBF*INTE

/STBIBFINTR數(shù)據(jù)輸出/ACK——

外設(shè)響應(yīng)信號(輸入),由外部設(shè)備發(fā)來(數(shù)據(jù)已送到外部設(shè)備),表示數(shù)據(jù)已取走,向單片機(jī)發(fā)回響應(yīng)信號。

/OBF——輸出緩沖器滿信號,(8255輸出)發(fā)給外設(shè)(表示單片機(jī)將數(shù)據(jù)已送到指定口,外部設(shè)備可以取走)。為狀態(tài)信息。INTR——中斷請求信號(輸出),高電平有效。表示數(shù)據(jù)已被外設(shè)取走,請求CPU繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)。INTR=/ACK*/OBF*INTE/ACK/OBFINTR7.3.38255A的控制字及初始化程序

8255是編程接口芯片,通過控制字(控制寄存器)對其端口的工作方式和C口各位的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。8255共有兩個控制字,一個是工作方式控制字,另一個是C口置位/復(fù)位控制字。這兩個控制字共用一個地址,通過最高位來選擇使用那個控制字。1.工作方式控制字主要功能:確定8255接口的工作方式及數(shù)據(jù)的傳送方向。各位的控制功能如圖7.13所示。

圖7.138255工作方式控制字

AB

對工作方式控制字作如下說明:l

A口可工作在方式0、方式1和方式2,B口可工作在方式0和方式1l

在方式1或方式2下,對C口的定義(輸入或輸出)不影響作為控制信號使用的C口各位功能l

最高位是標(biāo)志位,作為方式控制字使用時,其值固定為1。2.置位/復(fù)位控制字

在某些情況下,C口用來定義控制信號和狀態(tài)信號,因此C口的每一位都可以進(jìn)行置位或復(fù)位。對C口的置位或復(fù)位是由置位/復(fù)位控制字進(jìn)行的。各位的功能如圖7.14所示。其中,最高位必須固定為“0”。圖7.148255置位/復(fù)位控制字

3.8255初始化

8255初始化就是向控制寄存器寫入工作方式控制字和C口置位/復(fù)位控制字。例如,對8255各口作如下要求:(不用聯(lián)絡(luò)信號)

PA口:方式0,(輸入;1)PB口:方式1,(輸出;0)PC口:高位部分為輸出,0(PC4~PC7為輸出)低位部分為輸入。1(PC2~PC0用于方式1選通控制,PC3為輸入。)設(shè)8255的擴(kuò)展電路如圖7.9所示,則控制寄存器的地址為7FFFH。按各口的設(shè)置要求,工作方式控制字為10010101,即95H。

初始化程序應(yīng)為:

MOVDPTR,#7FFFH;8255控制字地址MOVA,#95HMOVX@DPTR,A;工作方式控制字寫入MCS-51單片機(jī)可以和8255直接連接,圖7.9給出了一種擴(kuò)展電路。

圖7.98255的擴(kuò)展邏輯電路

8255工作方式控制字

A組B組PA口:方式0,PB口:方式1,PC口:高位部分為輸出,0(PC4~PC7為輸出)低位部分為輸入。1(PC2~PC0用于方式1選通控制,PC3為輸入。)PC口用于置位/復(fù)位控制字例如:要求PC5置位。假設(shè)8255A的地址為:5FFCH~5FFFH(PA、PB、PC和控制字地址)初始化程序應(yīng)為:

MOVDPTR,#5FFFH;8255控制字地址MOVA,#0BHMOVX@DPTR,A;置位/復(fù)位控制字寫入

8255置位/復(fù)位控制字

P2.7P08031ALE/RD/WRRST/EA74LS3731D~8D2Q1QG/OC/CS

8255A

PA0~PA7A1A0PC7PC0D0~D7/RD/WRRESET微型打印機(jī)DB0~DB7BUSY/STB888利用8255方式0,實(shí)現(xiàn)PA口作為輸出,PB口作為輸入。8255的CS/接地址譯碼/CS0,PA口地址為8000H,PB口地址為8001H,PC口地址為8002H,命令字地址為8003H。PA0-PA7(PA口)接LED0-LED7(LED燈)PB0-PB7(PB口)接K0-K7(開關(guān)量)。數(shù)據(jù)線、讀/寫控制、地址線、復(fù)位信號已接好。8255實(shí)驗(yàn)連線連線說明程序清單:modeequ082h;方式0,PA,PC輸出,PB輸入PortAequ8000h;PortA地址PortBequ8001h;PortB地址PortCequ8002h;PortC地址CAddrequ8003h;控制字地址org0hmova,#mode;方式0,PA,PC輸出,PB輸入movdptr,#CAddrmovx@dptr,a;輸出控制字EX_B:movdptr,#PortBmovxa,@dptr;讀入PortBmovdptr,#PortAmovx@dptr,a;輸出到PortAmovr5,#2calldelayljmp0延時子程序delay:movr7,#0ddd:djnzr7,ddddjnzr6,ddddjnzr5,dddretend執(zhí)行程序,撥動開關(guān)K0~K7到不同位置,觀察LED燈的狀態(tài)變化。小結(jié):1、8255A有幾個并行I/O口?幾種工作方式?2、工作方式控制字、置位/復(fù)位控制字是如何定義的?

7.38155可編程并行I/O接口芯片8155包括:三個可編程I/O口;A口:PA0~PA7(8位)B口:PB0~PB7(8位)C口:PC0~PC5(6位)256B靜態(tài)RAM;1個14位定時器(減1計(jì)數(shù))1個8位地址鎖存器;一些控制邏輯電路等。

(a)邏輯結(jié)構(gòu)(b)引腳圖圖6-248155的邏輯結(jié)構(gòu)及引腳一、8155的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳圖6引腳說明:地址/數(shù)據(jù)線:AD0~AD7(復(fù)用線8根)

傳送地址、數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài)等。ALE=1時,輸入低8位地址,否則是數(shù)據(jù)。端口線(22根)PA7~PA0:A口輸入/輸出線,該口作輸入還是輸出,由軟件決定。PB7~PB0:B口輸入/輸出線PC5~PC0:C口輸入/輸出線,該口可作輸入、輸出口外,還可以傳送控制和狀態(tài)信號,因此C口共有四種工作方式。地址鎖存信號:ALE(輸入)。在ALE的下降沿將單片機(jī)的低8位地址及/CE和IO/M的狀態(tài)都鎖存到8255內(nèi)部寄存器中。RAM或I/O口/選擇線:IO/M為0時,選片內(nèi)RAM,AD0~AD7為00h~FFh;為1時,選片內(nèi)8155的I/O口,AD0~AD7為口地址。片選線:/CE

低電平時,選中本芯片。讀、寫控制線:/RD、/WR低電平有效,對8155進(jìn)行讀、寫操作。復(fù)位信號:RESET。復(fù)位后,8155I/O口為輸入方式。定時器/計(jì)數(shù)器的脈沖輸入、輸出線:TIMERIN、TIMEROUTTIMERIN——定時器輸入(輸入定時器所需時鐘)TIMEROUT——

定時器輸出(輸出所產(chǎn)生的方波脈沖)

表7-58155的端口地址編碼AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0選中端口×××× ×000命令/狀態(tài)寄存器×××××001A口×××××010B口×××××011C口×××××100定時器/計(jì)數(shù)器低8位×××××101定時器/計(jì)數(shù)器高8位6+28155的RAM和I/O口地址編碼包括:內(nèi)部RAM——256B對應(yīng)256個地址

命令/狀態(tài)寄存器地址——1個地址

PA口地址——1個地址

PB口地址——1個地址

PC口地址——1個地址定時器低8位地址——1個地址

定時器高8位地址

——1個地址

二、8155的工作方式與基本操作有三種基本操作:1、作單片機(jī)片外256B數(shù)據(jù)存儲器當(dāng)IO//M=0時,8155只能作片外RAM使用,與其它數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址。用MOVX訪問。2、作擴(kuò)展I/O口使用8155作I/O口時,IO//M=1。PA口、PB口、PC口,可通過編程決定如何使用。命令寄存器(命令控制字)——I/O口工作方式。(只能寫)狀態(tài)標(biāo)志寄存器

——PA口、PB口狀態(tài)標(biāo)志。(只能讀)I/O口工作方式有四種PC2PC1:p157ALT1:A口、B口基本I/O口,C口輸入;ALT2:A口、B口基本I/O口,C口輸出;ALT3:A口選通I/O、B口基本I/O、C口作聯(lián)絡(luò)線;ALT4:A口、B口選通I/O、C口作聯(lián)絡(luò)線。

8155的I/O口工作方式的選擇是通過對8155的命令寄存器寫工作方式控制字來實(shí)現(xiàn)的8155的控制(命令)字:這些端口的工作方式是由8155內(nèi)部的命令寄存器(命令字)來控制的。命令字除了規(guī)定端口的工作方式還規(guī)定了定時器/計(jì)數(shù)器的工作方式。命令字只能進(jìn)行寫操作。其格式如圖7.18所示。圖7.188155的命令字P157

當(dāng)A口或者B口以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時,所需要的聯(lián)絡(luò)信號由C口提供,其中為A口提供,為B口提供。各聯(lián)絡(luò)信號的定義如表7-6所示。

表7-6聯(lián)絡(luò)信號C口對A口控制(ALT3)

對A口和B口控制(ALT4)

AINTRAINTRABFABF輸出

BINTR輸出

BBF輸出

聯(lián)絡(luò)信號共有三個,其中:

INTR:中斷請求信號(輸出),高電平有效。送給MCS-51單片機(jī)的外中斷請求。BF:緩沖器滿狀態(tài)信號(輸出),高電平有效。:選通信號(輸入),低電平有效。數(shù)據(jù)輸入時,是外設(shè)送來的選通信號;數(shù)據(jù)輸出時,是外設(shè)送來的應(yīng)答信號。以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出時,其過程和8255基本相同,在此不作贅述。

8155的狀態(tài)字狀態(tài)字只能讀不能寫,所以8155的命令字和狀態(tài)字共用一個地址。當(dāng)對命令/狀態(tài)字進(jìn)行寫操作時,寫進(jìn)去的是命令,當(dāng)對命令/狀態(tài)字進(jìn)行讀操作時,讀出來的是狀態(tài)。狀態(tài)字用于寄存各端口及定時器/計(jì)數(shù)器的工作狀態(tài)。其格式如圖7.19所示。

圖7.198155的狀態(tài)字

BF——緩沖器滿標(biāo)志;INTR——端口中斷請求標(biāo)志;INTE——端口中斷允許標(biāo)志;(和命令字統(tǒng)一)TIMER——定時器中斷請求。3、作定時器/計(jì)數(shù)器使用8155的定時器/計(jì)數(shù)器是一個14位的減法計(jì)數(shù)器,由兩個8位寄存器構(gòu)成,如圖7.21所示。以其中的低14位組成計(jì)數(shù)器,剩下的兩個高位(M2,M1)用于定義計(jì)數(shù)器輸出的信號形式。

圖7.218155定時器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)格式100101定時器的工作狀態(tài)控制由命令字的D6D7確定D6D7=00,不影響計(jì)數(shù)器工作,不對計(jì)數(shù)器操作。D6D7=01,如計(jì)數(shù)器未啟動,則無操作。計(jì)數(shù)器已運(yùn)行,則停止。D6D7=10,如計(jì)數(shù)器正在計(jì)數(shù),達(dá)計(jì)數(shù)值時停止。D6D7=11,啟動計(jì)數(shù)。如計(jì)數(shù)器沒運(yùn)行,則裝入計(jì)數(shù)器方式和計(jì)數(shù)值后開始計(jì)數(shù)。如計(jì)數(shù)器已運(yùn)行,溢出后按新的方式和計(jì)數(shù)值工作。MCS-51與8155定時器/計(jì)數(shù)器比較①

8155的定時器/計(jì)數(shù)器是減法計(jì)數(shù),而MCS-51單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器卻是加法計(jì)數(shù),因此確定計(jì)數(shù)初值的方法是不同的。②

MCS-51單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器有多種工作方式,

8155的定時器/計(jì)數(shù)器只有一種固定的工作方式,即14位計(jì)數(shù)。通過軟件方法進(jìn)行計(jì)數(shù)初加載。

MCS-51單片機(jī)的定時器計(jì)數(shù)器有兩種計(jì)數(shù)脈沖。定時功能時,以機(jī)器周期為計(jì)數(shù)脈沖;計(jì)數(shù)功能時,從芯片外部引入計(jì)數(shù)脈沖。

8155的定時器/計(jì)數(shù)器,

不論是定時功能還是計(jì)數(shù)功能都是由外部提供計(jì)數(shù)脈沖,其信號引腳是TIMERIN。

MCS-51單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)溢出時,自動置位TCON寄存器的計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位(TF),供用戶查詢或中斷方式使用;

8155的定時器/計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)溢出時向芯片外部輸出一個信號(TIMEROUT)。而且這一信號還有脈沖和方波兩種形式,可由用戶進(jìn)行選擇。具體由M2,M1兩位定義:

M2M1=00單個方波M2M1=01連續(xù)方波M2M1=10單個脈沖M2M1=11連續(xù)脈沖這四種輸出形式如圖7.22所示。圖7.228155信號輸出波形

三、8031單片機(jī)與8155的接口

因?yàn)?155的許多信號與MCS-51單片機(jī)兼容,所以8155與MCS-51單片機(jī)可以直接連接而不需要任何外加邏輯器件。表7-7列出了這些信號的對應(yīng)關(guān)系。8155MCS-51單片機(jī)8155MCS-51單片機(jī)P0口ALEALERESETRST

這種方法實(shí)際就是編址技術(shù)中的線選法。例如以接,則8155與8051的連接如圖7.20所示。這種信號產(chǎn)生方法中,對8155需要使用16位地址進(jìn)行編址。這種方法適應(yīng)于有多片I/O擴(kuò)展及存儲器擴(kuò)展的較大單片機(jī)系統(tǒng)中,因此要使用片選信號。例如圖中使用作為片選信號與/CS直接相連。

表7-78155與MCS-51單片機(jī)兼容的信號

圖7.20高位地址直接作為信號

假設(shè)沒有用到的地址位其值為系統(tǒng)復(fù)位后的值,即為1。則時,端口地址范圍為:0FDF8H~0FDFDH;時,8155內(nèi)部RAM地址范圍是:0FC00H~0FCFFH。T7T6T5T4T3T2T1T0(a)定時器格式M2M1T5T4T3T2T1T0D7D7D7D7D7D7D7D7

減1計(jì)數(shù)器低8位減1計(jì)數(shù)器低6位定時器方式編輯位D7D7D7D7D7D7D7D7

M2M1方式定時器輸出波形00單波形01連續(xù)波形10單脈沖11連續(xù)脈沖(b)定時器方式及輸出波形8155應(yīng)用舉例

若A、C口設(shè)定為基本輸入方式,B口設(shè)定為基本輸出方式,禁止中斷。并且用定時器/計(jì)數(shù)器作方波發(fā)生器,要求輸出方波的頻率為輸入時鐘頻率的16分頻。解:計(jì)數(shù)初值:10H(16D);8155口地址:7F00H~7F05H(CON,A,B,C,TL,TH);RAM字節(jié)地址:7E00H~7EFFH;計(jì)數(shù)器的最高兩位M2M1=01,(連續(xù)方波)計(jì)數(shù)常數(shù):4010H;控制字:C2H計(jì)數(shù)器B口A口C口B口A口裝入后啟動不允許中斷不允許中斷輸入輸出輸入110000108155命令字初始化程序:

START:MOVDPTR,#7F04H;指向定時器低字節(jié)計(jì)數(shù)器MOVA,#10H;定時初值,分頻系數(shù)MOVX@DPTR,AINCDPTR;指向定時器高字節(jié)計(jì)數(shù)器MOVA,#40H;設(shè)定定時器為方式1MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7F00H;指向命令寄存器MOVA,#0C2H;啟動計(jì)數(shù)器,B口輸出,MOVX@DPTR,AA口、C口輸入當(dāng)IO//M=0時,訪問8155RAM的地址位7E00H~7EFFH和訪問外部RAM一樣。

MOVDPTR,#7EXXH;送地址MOVX@DPTR,A;寫MOVXA,@DPTR;讀例:要求使用8155定時器/計(jì)數(shù)器對計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行千分頻,即計(jì)數(shù)1000后,TIAMEROUT端電平狀態(tài)發(fā)生變化,并重新置數(shù)以產(chǎn)生連續(xù)方波。此外假定A口為輸出方式,允許中斷;B口為輸入方式,不允許中斷;C口為對A口控制方式(ALT3)。請編寫初始化程序。解:要求輸出連續(xù)方波,所以定時器/計(jì)數(shù)器的最高兩位M2M1=01。計(jì)數(shù)器的其它14位裝入計(jì)數(shù)初值。8155為減法計(jì)數(shù),所以計(jì)數(shù)初值為1000,化為16進(jìn)制數(shù)為03E8H。則定時器/計(jì)數(shù)器的高8位為:43H,低8位為:0E8H。命令名字的設(shè)置如下:

計(jì)數(shù)器B口A口C口B口A口裝入后啟動不允許中斷允許中斷ALT3輸入輸出11011001

因此,命令字的內(nèi)容為0D9H。假定命令/狀態(tài)寄存器的地址為0FDF8H。則初始化程序?yàn)椋篗OVDPTR,#0FDF8H;命令/狀態(tài)寄存器地址MOVA,#0D9H;命令字MOVX@DPTR,A;裝入命令字MOVDPTR,#0FDFCH;計(jì)數(shù)器低8位地址MOVA,#0E8H;低8位計(jì)數(shù)值MOVX@DPTR,A;寫入計(jì)數(shù)值低8位INCDPTR;計(jì)數(shù)器高8位地址MOVA,#43H;高8位計(jì)數(shù)值MOVX@DPTR,A;寫入計(jì)數(shù)值高8位END安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計(jì)壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價(jià)格經(jīng)濟(jì)對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點(diǎn)前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點(diǎn)過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點(diǎn)彈簧式安全閥的缺點(diǎn)=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng).能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運(yùn)行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點(diǎn)重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價(jià)格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點(diǎn)不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(jì)(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計(jì)算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報(bào)價(jià)依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價(jià)?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時,一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一,然后迅速回座并再次起跳。頻跳時,閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實(shí)效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實(shí)效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達(dá)到需要的排放量,系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時,閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時,閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計(jì)不當(dāng),造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%,是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放,系統(tǒng)壓力仍然很高,所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程,既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補(bǔ)償(使用內(nèi)徑較大的管道)。4、連接管過于復(fù)雜(拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。)導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高,則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài),從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平,因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需,安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快,而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解,使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳:當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時,閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力,導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大:安全閥正常起跳后長時間無法回座,閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計(jì)不當(dāng)造成排氣不暢,由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞,使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累,這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素:4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計(jì)算不足,從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母(位于閥桿頂端)的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素:7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫,在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì),造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊,由于管道震動下環(huán)向上運(yùn)動,上平面高于密封面,閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素:謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾病:

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能(包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝)的異常,歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異,而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答(表達(dá))的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因:

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列(片段)

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運(yùn):微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有:“人類所有疾病均可視為基因病”之說注:如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話,外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問:兩個不相干的人,如果他們患得同一疾病,致病基因是否相同?再問:同卵雙生的孿生兄弟,他們患病的機(jī)會是否一樣,命運(yùn)是否相同?┯┯┯┯

ATGC

TACG

┷┷┷┷┯┯┯┯┯

ATAGC

TATCG

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ATGC

TACG

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AGC

TCG

┷┷┷┯┯┯┯

ACGC

TGCG

┷┷┷┷┯┯┯┯

ATGC

TACG

┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

,而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念:英語句子中的一個字母的改變,可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化?可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替換、增添、缺失堿基對,可能會使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句:1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性(差異性)在人群中的發(fā)生概率>1%(SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時,可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同,單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異,包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群(腫瘤)。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因(誘發(fā)因素)紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺,堿基隨機(jī)添補(bǔ)發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似,多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理,5BU能插入DNA取代T與A配對;插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C,發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?;瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源,為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別,以適應(yīng)不同的外界環(huán)境,是生物進(jìn)化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)?;蛲蛔兊囊饬x概述:腫瘤細(xì)胞惡性增殖特性(一)腫瘤細(xì)胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細(xì)胞受損,一旦恢復(fù)原狀,細(xì)胞就會停止增殖,但是腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機(jī)制抑制。(二)腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂的接觸抑制。正常細(xì)胞體外培養(yǎng),相鄰細(xì)胞相接觸,長在一起,細(xì)胞就會停止增殖,而腫瘤細(xì)胞生長滿培養(yǎng)皿后,細(xì)胞可以重疊起生長。(三)腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低的營養(yǎng)要求。(四)腫瘤細(xì)胞生長有一種自分泌作用,自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進(jìn)自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因,其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化(癌變)的重要原因?!彩悄芫幋a生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn),雞肉瘤細(xì)胞裂解物在通過除菌濾器以后,注射到正常雞體內(nèi),可以引起肉瘤,首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細(xì)菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細(xì)胞原癌基因的研究歷程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分離出一種病毒,注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤,因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域,主流科學(xué)家開始進(jìn)入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間,Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型,且引起細(xì)胞惡變程度不同,推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細(xì)胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實(shí)屈從于理論還是堅(jiān)持基于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡單而巧妙:將合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四種脫氧核苷酸,與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子,它不能被RNA酶破壞,但卻可以被DNA酶所分解,證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA,再重復(fù)上述的試驗(yàn),則不能獲得這種大分子,說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年,一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實(shí)驗(yàn)室,這是一個非常擅長實(shí)驗(yàn)的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想,他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說,1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時,Bishop懊惱不已,因?yàn)樵缭?969年他就認(rèn)為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的,并且也進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn),但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到:逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV,三個諾貝爾獎?。。?989年,UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機(jī)制發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞癌基因,并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示:Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣,都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時,工作安排要以分秒計(jì)……可是工作狂是思考的大敵,而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣,都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧!癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法,一般有下面3種分類方法:一、按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分(6)類(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按細(xì)胞增殖調(diào)控蛋白特性分成(4)類(一)生長因子(二)受體類(三)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器(四)細(xì)胞核因子二、按產(chǎn)物功能分(8)類(一)生長因子類(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相關(guān)G蛋白(四)受體,無蛋白激酶活性(五)胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(六)胞質(zhì)調(diào)控因子(七)核反式調(diào)控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有:cAMP(環(huán)磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(環(huán)磷酸鳥苷)DG(二酰基甘油)Ca2+(鈣離子)CAM(鈣調(diào)素)主要機(jī)制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機(jī)制涉及到:(一)質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)(二)質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效應(yīng)酶(腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等)組成,有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程:即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。(三)受體操縱的離子通道系統(tǒng)(四)受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

(一)獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機(jī)制

(二)染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強(qiáng)啟動子或增強(qiáng)子附近而被活化。與基因脆性位點(diǎn)相關(guān)。(三)基因擴(kuò)增(四)點(diǎn)突變?nèi)?、癌基因的產(chǎn)物與功能(一)癌基因產(chǎn)物作用的一般特點(diǎn)1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.(二)癌基因產(chǎn)物分類1.細(xì)胞外生長因子:TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子

(三)癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實(shí)驗(yàn)證明,用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細(xì)胞,可使細(xì)胞長期增殖,但不能轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞,在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細(xì)胞,則使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。說明:致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用,2種onc在2條通路上發(fā)揮作用,由于細(xì)胞增殖調(diào)控是多因子,多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達(dá)幾十種之多,所以大多數(shù)人認(rèn)為:癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是調(diào)節(jié)細(xì)胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達(dá),或其產(chǎn)物失去活性時,細(xì)胞就會異常生長和增殖,最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。反之,若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞的惡性表型?!┗蚺c抑癌基因相互制約,維持細(xì)胞增殖正負(fù)調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(Retinoblastoma)RB基因變異(13號染色體)

(1)脫磷酸化Rb蛋白(活性)與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合,抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)與E2F解離,釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細(xì)胞進(jìn)入增生階段(G1S)因此,Rb蛋白在控制細(xì)胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細(xì)胞進(jìn)入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如:花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因

一對不同的等位基因稱雜合等位基因

顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問:女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達(dá)?拓展知識:X染色體基因中,有65%完全處于“休眠”狀態(tài),20%僅在部分女性身上“休眠”,15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞,還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體,一旦它遭到破壞,男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認(rèn)為,在女性的兩條X染色體中,有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事:20年前一次意外事故,三個工人遭受鈷60(Co60)放射性核素的照射結(jié)果:一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎?鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細(xì)胞比例為30%左右(正常為0.6-1.3%)(多發(fā)性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease):性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用,同時還受環(huán)境因素的影響,因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾?。╟omplexdisease)也叫:“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遺傳要點(diǎn)數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如:結(jié)腸癌(Coloncancer)相關(guān)基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,

RANGAP1,SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路,免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細(xì)胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細(xì)胞脫落并侵入基質(zhì)④進(jìn)入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴(kuò)散例如:糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中,大約10個位點(diǎn)現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中:1)11號染色體位點(diǎn)IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白,具有鈣泵特性能將高濃度細(xì)胞內(nèi)鈣泵出細(xì)胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達(dá)改變/誘導(dǎo)增強(qiáng)家族史家暴基因本質(zhì):基因組變異驚嚇—?—基因突變——精神病多基因病的遺傳:易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中,遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風(fēng)險(xiǎn),僅代表個體所含有的遺傳因素,易感性完全由基因決定?!谝欢ǖ沫h(huán)境條件下,易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當(dāng)一個個體易患性高到一定限度就可能發(fā)病——這種由易患性所導(dǎo)致的多基因病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值minimum例如:三核苷酸拷貝數(shù)變異CGG(精氨酸)重復(fù):——重復(fù)5-54次,正?!貜?fù)6-230次,攜帶者(敏感體質(zhì))——重復(fù)230-4000次,發(fā)病

如:脆性X染色體綜合征智力低下患者細(xì)胞在缺乏胸腺嘧啶或葉酸的環(huán)境中培養(yǎng)時往往出現(xiàn)X-染色體發(fā)生斷裂男性發(fā)病1/1200-2500,女性發(fā)病1/1650-5000FragileXsyndrome閾值效應(yīng)舉例:長臉,耳外凸智力低下語言障礙對外界反應(yīng)遲鈍Copynumbervariation問:為什么是三核苷酸重復(fù)而不是4、5個?提示:三核苷酸處于閱讀框架內(nèi),不容易破壞原有基因的開放閱讀框架(ORF)4、5個核苷酸不在ORF內(nèi),變化容易對原有基因造成很大的影響,一般不容易積累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白積聚,細(xì)胞周期變化P53等位基因丟失、點(diǎn)突變腫瘤形成腫瘤促進(jìn)因子細(xì)胞表型變化相關(guān)基因作用P53基因阻滯細(xì)胞周期:G1和G2/M期

促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡:bax/bcl2

維持基因組穩(wěn)定:核酸內(nèi)切酶活性

抑制腫瘤血管生成:Smad4P53基因可否用于治療癌癥?P53基因功能基因治療:是指以改變?nèi)祟愡z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)治療。通過將人的正?;蚧蛴兄委熥饔玫腄NA導(dǎo)入人體靶細(xì)胞,去糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。抑癌基因P5

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