【正文】 據(jù)線也作地址 線。 3 3矩陣鍵盤控制實(shí)現(xiàn)不同的顯示方式、顯示不同 的點(diǎn)陣漢字、調(diào)速。結(jié)構(gòu)框圖如圖 圖 控制電路結(jié)構(gòu)框圖 顯示電路主要由兩片譯碼器 74LS13 8片行驅(qū)動(dòng) 4953(每片控制兩行 )、 8片列驅(qū)動(dòng)74HC595(每片控制八列 )和 16片 1588共陽極二極管點(diǎn)陣模塊 (8 8)構(gòu)成。這就決定了本LED顯示屏是 16 64點(diǎn)陣。本屏通過 3 3矩陣鍵盤左移、右移顯示“通信學(xué)院電子信息工程”，控制點(diǎn)陣漢字的暫停、開始。結(jié)構(gòu)框 圖如圖 輸入 圖 顯示電路控制結(jié)構(gòu)框圖 單片機(jī)AT89C51 3 3 矩陣鍵盤 片外 RAM 數(shù)據(jù)緩沖 輸出 行掃描 控制電路 行驅(qū)動(dòng) 16 64LED 點(diǎn)陣 列驅(qū)動(dòng) 列顯示數(shù)據(jù) 4 譯碼器 74HC154 控制列（方案二） 該系統(tǒng)由 AT89C52最小系統(tǒng)、 16 64LED點(diǎn)陣顯示屏、列驅(qū)動(dòng)電路、行驅(qū)動(dòng)電路、 3 3矩陣鍵盤構(gòu)成。 AT89C52為主控芯片，顯示屏由 16塊 8 8LED共陽極連接組成，其列驅(qū)動(dòng)電路由 4塊 416線譯碼器 74HC154構(gòu)成，輸出列選信號(hào)，行驅(qū)動(dòng)電路由 2片 74LS273構(gòu)成。本屏通過 3 3矩陣鍵盤左移、右移顯示“通信學(xué)院電子信息 工程”， 控制點(diǎn)陣漢字的暫停、開始。，控制顯示系統(tǒng)框圖如圖 圖 LED 點(diǎn)陣系統(tǒng)框圖 方案一、方案二均可實(shí)現(xiàn) LED 點(diǎn)陣漢字的顯示，均采用基于 KEIL C51 的編程，故都具有較好的移植功能，程序可讀性強(qiáng)。模 塊化的設(shè)計(jì)使程序看起來更加簡潔，可非常方便地任意修改所要顯示的漢字。方案一用 移位寄存器 74HC595 控制列，易于擴(kuò)展LED 點(diǎn)陣，但行驅(qū)動(dòng)、列驅(qū) 動(dòng)所用芯片過多， PCB 版成本過高；方案二用 416 線譯碼器控制列，不易擴(kuò)展 LED 點(diǎn)陣，但使用芯片較少，制作簡單、方便， PCB 版成本較低。通過比較，方案二成本低、制作方便，故選擇 方案二實(shí)現(xiàn) LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)。 AT89C51 電源電路 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 行驅(qū)動(dòng) 列驅(qū)動(dòng) 3 3 矩陣控制鍵盤 16 64 LED 點(diǎn)陣 顯示屏 5 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 芯片選擇 1） MCS51 單片機(jī) 系列單片機(jī) MCS51 是指 INTEL 公司于 1980 年推出的新一代 8 位單片機(jī)系列產(chǎn)品（ 8051）。從嚴(yán)格意義上講，其他所有具有 8051 指令系統(tǒng)的單片機(jī)都不應(yīng)直接稱為 MCS51 系列單片機(jī)， MCS 只是 INTEL 公司專用的單片機(jī)系列符號(hào)。 MCS51 系列單片機(jī)及其兼容產(chǎn)品通常分為以下幾類： ⑴基本型：典型產(chǎn)品有 8031/8051/8751?；拘筒捎?HMOS 工藝，片內(nèi)集成有 8位 CPU，片內(nèi)駐留 4K 8 位的 ROM(8031 片內(nèi)無 )， 128B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）以及21 個(gè)特殊功能寄存器， 32 條 I/O 接口線， 1 個(gè)全雙工的串行 I/O 口（ UART） ,2 個(gè) 16位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 5 個(gè)中斷源和 2 級(jí)中斷。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的尋址能力 為128KB，指令系統(tǒng)除加、減、乘、除運(yùn)算外，還提供 了查表和位操作指令， 主時(shí)鐘頻率為 12MHZ，運(yùn)算速度增強(qiáng)。 ⑵增強(qiáng)型：典型產(chǎn)品有 8032/8052/8752。與基本型的差異在于內(nèi)部 RAM增到 256B，805 8752 的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展到 8KB， 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器增至 3 個(gè)。 ⑶低功耗型：典型產(chǎn)品有 80C31/87C51/80C51。其基本結(jié)構(gòu)和功能與基本型相同。由于采用 CMOS 工藝，因此適于電池供電或其他低功耗的場(chǎng)合 。 ⑷專用型：典型產(chǎn)品有 8044/8744。在基本型的基礎(chǔ)上用一個(gè) HSLC/SDLC 通信控制器取代了基本型的 UART，適用于總線 分布式多機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。 ⑸超 8 位型：典型產(chǎn)品有 PHILIPS 公司的 80C552/87C552/83C552 系列單片機(jī)。其基本結(jié)構(gòu)和功能與 MCS51 系列完全相同，但又將 MSC96 系列（ 16 位單片機(jī)） I/O部件如高速輸入 /輸出（ HIS/HSO）、 A/D 轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制（ PWM）、看門狗定時(shí)器（ WDT）等移植進(jìn)來構(gòu)成新一代 MCS51 產(chǎn)品。這類產(chǎn)品的功能介于 MCS51 和MSC96 之間，目前已得到了較廣泛的適用。 ⑹片內(nèi)閃爍存儲(chǔ)器：典型產(chǎn)品有 ATMEL 公司的 AT89C52 單片機(jī)。其內(nèi)部 含有FLASH 存儲(chǔ)器，使得存儲(chǔ)和程序改寫更加方便，從而 受到了應(yīng)用設(shè)計(jì)者的歡迎。 MCS51 系列以及 80C51 系列單片機(jī)有多種類型，它們是具有 MCS51 內(nèi)核的各種型號(hào)單片機(jī)的基礎(chǔ)，也是各種增強(qiáng)型、擴(kuò)展 型等衍生品種的核心。 6 2. MCS51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) MCS51 單片機(jī)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)如圖 所示 P 0 口驅(qū)動(dòng)器 P 2 口驅(qū)動(dòng)器P 1 口驅(qū)動(dòng)器 P 3 口驅(qū)動(dòng)器R A M 地址寄存器R A MP 0 口鎖存器P 2 口鎖存器R O M堆棧指針地址鎖存器緩沖器PC 增量器程序計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)指針寄存器 B T M P 2 T M P 1A C CPSWA L U定時(shí)和控制指令寄存器O S CP 1 口寄存器P 3 口寄存器P 1 . 0 P 1 . 7 P 3 . 0 P 3 . 7P 0 . 0 P 0 . 7 P 2 . 0 P 2 . 7V c cGNDP S E NA L E / P R O GEA / V p pR S TS C O N T M O D T M O DP C O NTH 0 TL 0 TH 1 TL 1S B U F( TX )S B U F( RX )IPIE中斷 、 串行口和定時(shí)器模塊 圖 MCS51 單片機(jī)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu) 總體結(jié)構(gòu)圖主要包含下列的硬件資源： 167。 8 位 CPU，片內(nèi)振蕩器 167。 4KB/8KB 字 節(jié)程序存儲(chǔ)器 ROM 167。 128B/256B 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 167。 2/3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 167。 32 個(gè)可編程的 I/O 線（四個(gè) 8 位并行 I/O 端口） 167。 一個(gè)可編程全雙工串行口 167。 5/6 個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 167。 可尋址 64KB 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間及控制電路 167。 可尋址 64KB 外部程序存儲(chǔ)器空間及控制電路 167。 有位尋址功能，適于布爾處理機(jī)的位處理機(jī) 備注： 51 子系列： 5 個(gè)中斷源， 2 個(gè)定時(shí)器， 8051 掩模 ROM、 RAM128B、 4KBROM 52 子系列： 6 個(gè)中斷源， 3 個(gè)定時(shí)器， 8052 掩模 ROM， RAM256B， 2KBROM 7 8 0 3 1/8 0 5 1/8 7 5 11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 04 03 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 42 32 22 1P 1 0P 1 . 1P 1 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R S T / VP DR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T 0 / P 3 . 2I N T 1 / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1V s sV c cP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7E A / VP PA L E / P R O GP S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 03. AT89C51 單片機(jī)引腳及其功能 MCS51 單片機(jī)引腳圖如圖 ，其引腳按功能分為三部分： I/O 端口、控制引腳、電源與晶振引腳： ⑴ 輸入 /輸出引腳 P0 口（ 39 腳 ~32 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P0 口； P1 口（ 1 腳 ~8 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P1 口； P2 口（ 21 腳 ~28 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P2 口； P3 口（ 10 腳 ~17 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P3 口； ⑵ 控制引腳 ALE/PROG (30 腳 )： ALE 地址鎖存使能信號(hào) 輸出端。存取片外存儲(chǔ) 器時(shí)，用于鎖存低 8 位地址。 PROG 是對(duì)于 EPROM 型單片機(jī)，在 EPROM 編程期間，此引 腳用于輸入編程脈沖。 MCS51 單片機(jī)引腳圖如 圖 MCS51 單片機(jī)引腳圖 圖 所示 PSEN（ 29 腳）： 程序存儲(chǔ)器輸出使能輸出端。它是外部程序存 儲(chǔ)器的讀選通信號(hào) 低電平有效 EA/VPP（ 31 腳）：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器屏蔽控制端，低電平有 效。 RST/VPD(9 腳 )： 復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。備用電源 VPD 功能。 ⑶ 電源和晶振引腳 VCC（ 40 腳）：主電源正端，接 +5V。 VSS（ 20 腳）：主電源負(fù)端，接地。 XTAL1（ 19 腳）：它是片內(nèi)高增益反向放大器的輸入端。 接外部石英晶體和電容的 一端。若使用外部輸入時(shí)鐘，該腳必須接地。 XTAL2（ 18 腳）：它是片內(nèi)高增益反向放大器的輸出端。 接外部石英晶體和電容的 另一端。若使用外部輸入時(shí)鐘，該腳作為外部 輸入時(shí)鐘的輸入端。 8 2） 16 64LED 點(diǎn)陣顯示 1. 列驅(qū) 動(dòng)芯片 74HC154 74HC154是一種高速的 CMOS器件，引腳兼容低功耗肖特基 TTL(LSTTL)系列，74HC154譯碼器可接受 4位高有效二進(jìn)制地址輸入，并提供 16個(gè)互斥的低有效輸出。 ⑴ 74HC154 4線 16 線譯碼器 /解調(diào)器 將 4個(gè)二進(jìn)制編碼輸入譯成 16個(gè)彼獨(dú)立的輸出之一 將數(shù)據(jù)從一個(gè)輸入線分配到 16個(gè)輸出的任意一個(gè)而實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能 輸入箝位二極管簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì) 與大部分 TTL和 DTL電路完全兼容 ⑵ 74HC154這種 4— 16譯碼器非常適合用于 高性能存儲(chǔ)器的譯碼器 。當(dāng)兩個(gè)選通輸入 G1 和 G2 為低時(shí)， 它可將 4 個(gè)二進(jìn)制編碼的輸入譯成 16 個(gè)互相獨(dú)立的輸出之一。真值 表如表 INPUTS 輸入 SELECTED OUTPUT 選定輸出 (L) G1 G2 D C B A L L L L L L Y0 L L L L L H Y1 L L L L H L Y2 L L L L H H Y3 L L L H L L Y4 L L L H L H Y5 L L L H H L