【正文】 存儲器；（3） 128B 的片內數(shù)據(jù)存儲器；（4） 可尋址 64KB 的片外程序存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器控制電路；（5） 2 個 16 位定時/計數(shù)器；（6） 4 個并行 I/O 口，共 32 條可單獨編程的 I/O；（7） 5 個中斷源，2 個中斷優(yōu)先級；（8） 低功耗的閑置和掉電保護模式； 89C51單片機的基本結構89C51 由 8 個部件組成，即中央處理器（CPU） ，片內數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，片內程序存儲器，輸出/輸入接口（I/O，分為 P0 口、P1 口、P2 口、P3 口） ，可編程串行口，定時/計數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。 89C51單片機引腳功能（1）XTAL1：接外部晶體和微調電容的一端。在 89C51 片內，它是振蕩電路反向放大器的輸入端及內部時鐘發(fā)生器的輸入端，振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。當采用外部振蕩器是次引腳輸入外部時鐘脈沖。（2）XTAL2：解外部晶體和微調電容的另一端。在 89C51 片內，它是振蕩電路反向放大器的輸出端。在采用外部振蕩器時此引腳應懸浮。通過示波器查看XTAL2 端是否有脈沖信號輸出，可以確認 89C51 的振蕩電路是否正常工作。（3）RST：復位信號輸入端，高電平有效。當振蕩器工作時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期一上的高電平，就可以使單片機復位。（4）ALE/ ：地址鎖存允許信號。ALE 鎖存 P0 口傳送的低 8 位地址信號，實現(xiàn)低 8 位地址與數(shù)據(jù)的分離。（5） ：外部程序存儲器的讀選通信號。當 89C51 由外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）時，每個機器周期內 兩次有效輸出。（6） /VPP：內，外 ROM 選擇端。當 端接高電平時，CPU 訪問并執(zhí)行內部ROM 的指令；但當 PC 值超過 4KB 時，將自動轉去執(zhí)行外部 ROM 中的程序。但 本科生課程設計（論文）4端接低電平時，CPU 只訪問外部 ROM 中的指令。（7）P0 口：雙向 8 位三態(tài) I/O 口，在訪問外部存儲器時，可分時用做低 8位地址線和 8 位數(shù)據(jù)線。無上拉電阻，能驅動 8 個 LSTTL 門電路。 P1 口：8 位雙向 I/O 口，用做普通 I/O 口。有上拉電阻，能驅動 4 個 LSTTL門電路。 P2 口：8 位雙向 I/O 口，做高 8 位地址線。有上拉電阻，能驅動 4 個 LSTTL門電路。 P3 口：8 位雙向 I/O 口，具有第二功能。有上拉電阻，能驅動 4 個 LSTTL門電路。89C51 單片機的引腳圖（40 腳雙列直插封裝）如下圖 89C51單片機的引腳圖 數(shù)據(jù)存儲器擴展89C51 型單片機片內有 128B 的 RAM，在實際應用中僅靠這 256B 的數(shù)據(jù)存儲器是遠遠不夠的。這種情況下可利用 MCS51 單片機所具有的擴展功能擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。MCS51 系列單片機最大可擴展 64KB。6264 是 8K8 位靜態(tài)隨機存儲器，采用 CMOS 工藝制造，單一+5V 電源供電，額定功率 200mW，典型存取時間200ns，為 28 線雙列直插式封裝。1234567891011121314151617181920 212223242526272829303132333435363738394089C51RESETRXD、TXD、INT0、INTT0、TWR、RD、XTAL2XTAL1VSS PSENALE/PROGEA/VPPVCC. ...本科生課程設計（論文）5NetLabel7 NetLabel8NetLabel11NetLabel12A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 196264圖 6264引腳圖6264 的 特 性 及 引 腳 信 號 6264 的 容 量 為 8KB， 是 28 引 腳 雙 列 直 插 式 芯 片 ， 采 用 CMOS 工 藝 制 造A12～ A0： 地 址 線 ， 可 尋 址 8KB 的 存 儲 空 間 。D7～ D0： 數(shù) 據(jù) 線 ， 雙 向 ， 三 態(tài) 。 ：讀 出 允 許 信 號 ， 輸 入 ， 低 電 平 有 效 。 OE：寫 允 許 信 號 ， 輸 入 ， 低 電 平 有 效 。WCE1： 片 選 信 號 1， 輸 入 ， 在 讀 /寫 方 式 時 為 低 電 平 。 CE2： 片 選 信 號 2， 輸 入 ， 在 讀 /寫 方 式 時 為 高 電 平 。 VCC： +5V 工 作 電 壓 。GND： 信 號 地 。 6264 的 操 作 方 式 6264 的 操 作 方 式 由 CE CE2 的 共 同 作 用 決 定寫 入 ： 當 和 為 低 電 平 ， 且 和 CE2 為 高 電 平 時 ， 數(shù) 據(jù) 輸 入 緩 沖 器 打 開 ， 數(shù)據(jù) 由 數(shù) 據(jù) 線 D7～ D0 寫 入 被 選 中 的 存 儲 單 元 。 讀 出 ： 當 和 為 低 電 平 ， 且 和 CE2 為 高 電 平 時 ， 數(shù) 據(jù) 輸 出 緩 沖 器 選 通 ， 被選 中 單 元 的 數(shù) 據(jù) 送 到 數(shù) 據(jù) 線 D7～ D0 上 。 保 持 ： 當 為 高 電 平 ， CE2 為 任 意 時 ， 芯 片 未 被 選 中 ， 處 于 保 持 狀 態(tài) ， 數(shù)據(jù) 線 呈 現(xiàn) 高 阻 狀 態(tài) 。 89C51 單片機與 6264 的接口，如下圖：本科生課程設計（論文）6Q7 19Q6 16Q5 15Q4 12Q3 9Q2 6Q1 5Q0 2OE 1D718 D617D514 D413D38 D27D14 D03G11U?74LS373RD 17WR 16 25 23 21 32 33 36 38 39ALE 30EA89C51OE22 WE27CE120 A122A1123 A1021A924 A825VCC 28CE2 26GND 14A73 A64A55 A46A37 A28A19 A010I/O718 I/O617I/O516 I/O415I/O314 I/O213I/O112 I/O0116264R?RES2+5VVCC+5VNetLabel14 NetLabel15NetLabel16NetLabel17 圖 89C51單片機擴展74LS373 是一種帶三態(tài)門的 8D 鎖存器，其管腳示意圖如下圖所示：圖 74LS373引腳圖其中 D0~D7 為 8 個輸入端；，Q0~Q7 為 8 個輸入端；LE 為數(shù)據(jù)打入端：當 LE 為“1”時，鎖存器輸出狀態(tài)同輸入狀態(tài)：當LE“0”時，數(shù)據(jù)打入端鎖存器；為輸出允許端：當 =0 時，三態(tài)門打開； =1 時，三態(tài)門關閉，輸OEOEOE出高阻。 復位電路設計單片機復位電路圖 為單片機復位電路。單片機在開機時都需要復位，以D03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1LE1174LS373....本科生課程設計（論文）7便中央處理 CPU 以及其他功能部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機的復位后是靠外部電路實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機的 RST 引腳上出現(xiàn) 24 個時鐘振蕩脈沖（2 個機器周期）以上的高電平，單片機便可實現(xiàn)初始化狀態(tài)復位。MCS51 單片機的 RST 引腳是復位信號的輸入端。例如：若 MCS51 單片機時鐘頻率為 12MHz，則復位脈沖寬度至少應該為 2μs 。圖 復位電路原理圖 時鐘電路設計片內電路與片外器件就構成一個時鐘產生電路，CPU 的所有操作均在時鐘脈沖同步下進行。片內振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在～24MHz 之間選取。 CC2 是反饋電容，其值在 20pF～100pF 之間選取，典型值為 30pF。本電路選用的電容為 30pF，晶振頻率為 12MHz。振蕩周期＝ ； 機器周期 ； 指令周期＝s?12sSm?1?s?4~1圖 時鐘電路原理圖 CPU 最小系統(tǒng)圖本設計中的 89C51 的最小系統(tǒng)包括 89C51 單片機，6264 可編程 I/O 接口，晶振電路，按鍵復位電路.S1SWPBC5R410KC310uFD3 VCCRSTNetLabel46NetLabel47NetLabel48NetLabel49C13 00 PFC23 00 PFY11 2MHzXTAL1XTAL2NetLab el4 2 NetLab el4 3NetLab el4 4NetLab el4 5本科生課程設計（論文）8 C1 的大小直接影響單片機的復位時間，一般采用10~30uF，容值越大需要的復位時間越短。 Y1 也可以采用 6MHz 或者 ，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的的晶振，晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大單片機處理速度越快。本設計采用 110592MHz，圖中用約等于 12MHz。 CC3 一般采用 15~33uF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好。本設計中 CC3 采用 33uF。CPU 最小系統(tǒng)圖如圖 圖 CPU 最小系統(tǒng)圖OE22 WE27CE120 A122A1123 A1021A924 A825