【正文】 存儲(chǔ)器；（3） 128B 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；（4） 可尋址 64KB 的片外程序存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路；（5） 2 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；（6） 4 個(gè)并行 I/O 口，共 32 條可單獨(dú)編程的 I/O；（7） 5 個(gè)中斷源，2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)；（8） 低功耗的閑置和掉電保護(hù)模式； 89C51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)89C51 由 8 個(gè)部件組成，即中央處理器（CPU） ，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） ，片內(nèi)程序存儲(chǔ)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(shí)/計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。 89C51單片機(jī)引腳功能（1）XTAL1：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。在 89C51 片內(nèi)，它是振蕩電路反向放大器的輸入端及內(nèi)部時(shí)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(dāng)采用外部振蕩器是次引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。（2）XTAL2：解外部晶體和微調(diào)電容的另一端。在 89C51 片內(nèi)，它是振蕩電路反向放大器的輸出端。在采用外部振蕩器時(shí)此引腳應(yīng)懸浮。通過示波器查看XTAL2 端是否有脈沖信號(hào)輸出，可以確認(rèn) 89C51 的振蕩電路是否正常工作。（3）RST：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期一上的高電平，就可以使單片機(jī)復(fù)位。（4）ALE/ ：地址鎖存允許信號(hào)。ALE 鎖存 P0 口傳送的低 8 位地址信號(hào)，實(shí)現(xiàn)低 8 位地址與數(shù)據(jù)的分離。（5） ：外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng) 89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期內(nèi) 兩次有效輸出。（6） /VPP：內(nèi)，外 ROM 選擇端。當(dāng) 端接高電平時(shí)，CPU 訪問并執(zhí)行內(nèi)部ROM 的指令；但當(dāng) PC 值超過 4KB 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部 ROM 中的程序。但 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）4端接低電平時(shí)，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(chǔ)器時(shí)，可分時(shí)用做低 8位地址線和 8 位數(shù)據(jù)線。無上拉電阻，能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) 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(qū)動(dòng) 4 個(gè) 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(qū)動(dòng) 4 個(gè) 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(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL門電路。89C51 單片機(jī)的引腳圖（40 腳雙列直插封裝）如下圖 89C51單片機(jī)的引腳圖 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展89C51 型單片機(jī)片內(nèi)有 128B 的 RAM，在實(shí)際應(yīng)用中僅靠這 256B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這種情況下可利用 MCS51 單片機(jī)所具有的擴(kuò)展功能擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。MCS51 系列單片機(jī)最大可擴(kuò)展 64KB。6264 是 8K8 位靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)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(shí)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(shè)計(jì)（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(hào) 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(chǔ) 空 間 。D7～ D0： 數(shù) 據(jù) 線 ， 雙 向 ， 三 態(tài) 。 ：讀 出 允 許 信 號(hào) ， 輸 入 ， 低 電 平 有 效 。 OE：寫 允 許 信 號(hào) ， 輸 入 ， 低 電 平 有 效 。WCE1： 片 選 信 號(hào) 1， 輸 入 ， 在 讀 /寫 方 式 時(shí) 為 低 電 平 。 CE2： 片 選 信 號(hào) 2， 輸 入 ， 在 讀 /寫 方 式 時(shí) 為 高 電 平 。 VCC： +5V 工 作 電 壓 。GND： 信 號(hào) 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(dāng) 和 為 低 電 平 ， 且 和 CE2 為 高 電 平 時(shí) ， 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(chǔ) 單 元 。 讀 出 ： 當(dāng) 和 為 低 電 平 ， 且 和 CE2 為 高 電 平 時(shí) ， 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(dāng) 為 高 電 平 ， CE2 為 任 意 時(shí) ， 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(jī)與 6264 的接口，如下圖：本科生課程設(shè)計(jì)（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(jī)擴(kuò)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(gè)輸入端；，Q0~Q7 為 8 個(gè)輸入端；LE 為數(shù)據(jù)打入端：當(dāng) LE 為“1”時(shí)，鎖存器輸出狀態(tài)同輸入狀態(tài)：當(dāng)LE“0”時(shí)，數(shù)據(jù)打入端鎖存器；為輸出允許端：當(dāng) =0 時(shí)，三態(tài)門打開； =1 時(shí)，三態(tài)門關(guān)閉，輸OEOEOE出高阻。 復(fù)位電路設(shè)計(jì)單片機(jī)復(fù)位電路圖 為單片機(jī)復(fù)位電路。單片機(jī)在開機(jī)時(shí)都需要復(fù)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(shè)計(jì)（論文）7便中央處理 CPU 以及其他功能部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。單片機(jī)的復(fù)位后是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的 RST 引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖（2 個(gè)機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)便可實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。MCS51 單片機(jī)的 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。例如：若 MCS51 單片機(jī)時(shí)鐘頻率為 12MHz，則復(fù)位脈沖寬度至少應(yīng)該為 2μs 。圖 復(fù)位電路原理圖 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，CPU 的所有操作均在時(shí)鐘脈沖同步下進(jìn)行。片內(nèi)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(jī)器周期 ； 指令周期＝s?12sSm?1?s?4~1圖 時(shí)鐘電路原理圖 CPU 最小系統(tǒng)圖本設(shè)計(jì)中的 89C51 的最小系統(tǒng)包括 89C51 單片機(jī)，6264 可編程 I/O 接口，晶振電路，按鍵復(fù)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(shè)計(jì)（論文）8 C1 的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用10~30uF，容值越大需要的復(fù)位時(shí)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(jī)的處理速度，頻率越大單片機(jī)處理速度越快。本設(shè)計(jì)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(jī)越近越好。本設(shè)計(jì)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