【正文】 TASKING 公司目前正在為解決這個問題提供了途徑。該公司已把 emWare 的EMIT 軟件包和有關的軟件配套集成，形成一個集成開發(fā)環(huán)境，向用戶提供開發(fā)方便。嵌入互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 ETI（embed the Inter Consortium）正在緊密合作，共同開發(fā)嵌入式 Inter 的解決方案 。 本研究課題的發(fā)展趨勢自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術已走過了近 20 年的發(fā)展路程?？v觀 20 年來單片機發(fā)展歷程可以看出，單片機技術的發(fā)展以微處理器(MPU)技術及超大規(guī)模集成電路技術的發(fā) 展為先導，以廣泛的應用領域拉動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。單片機的應用在后 PC 時代得到了前所未有的發(fā)展，但對處理器的綜合性能要求也越來越高。綜觀單片機的發(fā)展，以應用需求為目標，市場越來越細化，充分突出以“單片”解決問題，而不像多年前以 MCS51/96 等處理器為中心，外擴各種接口構成各種應用系統(tǒng)。單片機系統(tǒng)作為嵌入式系統(tǒng)的一部分，主要集中在中、低端應用領域（嵌入式高端應用主要由 DSP、ARM、MIPS 等高性能處理器構成） ，在這些應用中，目前也出現(xiàn)了一些新的需求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）以電池供電的應用越來越多，而且由于產(chǎn)品體積的限制，很多是用鈕扣電池供電，要求系統(tǒng)功耗盡可能低，如手持式儀表、水表、玩具等。（2）隨著應用的復雜，對處理器的功能和性能要求不斷提高。既要外設豐富、功能靈活，又要有一定的運算能力，能做一些實時算法，而不僅僅做一些簡單的控制。（3）產(chǎn)品更新速度快，開發(fā)時間短，希望開發(fā)工具簡單、廉價、功能完善。特別是仿真工具要有延續(xù)性，能適應多種 MCU，以免重復投資，增加開發(fā)費用。（4）產(chǎn)品性能穩(wěn)定，可靠性高，既能加密保護，又能方便升級。 設計研究的要求及主要內(nèi)容應解決的問題要求：.：000~999..應解決問題：基于單片機構成的產(chǎn)品自動計數(shù)器研究的主要內(nèi)容包括：如果構成檢測電路、MCS51 單片機用何種方式對外部計數(shù)脈沖進行計數(shù)顯示控制、LED 顯示驅(qū)動模塊的選擇、MCS51 單片機的擴展。在這個設計中主要需要解決的問題便是如何提高MCS51 單片機的抗干擾能力以及穩(wěn)定性。第二章 整體設計方案 設計方案選擇方案一：采用多種數(shù)字邏輯電路來實現(xiàn)邏輯控制、主門、門控、計數(shù)單元的設計要求，這樣設計的電路整體比較復雜，而且不宜完成發(fā)揮部分的功能要求。所以方案一不采用。方案二：可以采用 FPGA 來實現(xiàn)邏輯控制、主門、門控、計數(shù)單元的設計要求，并且設計方便，但由于對 FPGA 的技術原理掌握不夠熟練，所以放棄方案二。方案三：系統(tǒng)采用 8051 為核心的單片機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)原理圖中的邏輯控制、主門、門控、計數(shù)的設計要求單片機計數(shù)器的方式控制寄存器 TMOD 中的 GATE 位=1 時，可以很方便的進行 INT0 引腳的外部輸入信號的時間間隔測量。且單片機的控制電路很容易實現(xiàn)擴展，比如語音模塊、測溫 I2C 模塊、時鐘模塊、A/D 模塊等。故采用方案三。 設計原理利用 AT89S51 單片機來制作一個手動計數(shù)器，在 AT89S51 單片機的 管腳接一個輕觸開關，作為手動計數(shù)的按鈕，用單片機的 － 接一個共陰數(shù)碼管，作為 00－999 計數(shù)的個位數(shù)顯示，用單片機的 － 接一個共陰數(shù)碼管，作為 00－999 計數(shù)的十位數(shù)顯示；硬件電路圖如圖 21 所示：圖 21 硬件電路圖系統(tǒng)板上硬件連線1）把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的 －“四路靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊”區(qū)域中的任一個 a－h(huán) 端口上；要求：著 a，……。2）把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的 －“四路靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊”區(qū)域中的任一個數(shù)碼管的 a－h(huán) 端口上； 3）把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的 “獨立式鍵盤”區(qū)域中的 SP1 端口上； 第三章 硬件電路設計 最小系統(tǒng)設計圖 31 單片機最小系統(tǒng)的結(jié)構圖單片機的最小系統(tǒng)是由電源、復位、晶振、/EA=1 組成，下面介紹一下每一個組成部分。Vcc　40　電源端GND　20　接地端工作電壓為 5V，另有 AT89LV51 工作電壓則是 ,引腳功能一樣。圖 32 晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖XTAL1　19XTAL2　18XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時鐘頻率就為 6MHz。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz 內(nèi)選擇。電容取 30PF 左右。系統(tǒng)的時鐘電路設計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89 單片機內(nèi)部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器。引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2 構成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為 22μF。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作?！ST　9在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24 個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時，將使單片機復位，只要這個腳保持高電平，51 芯片便循環(huán)復位。復位后P0－P3 口均置 1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。當復位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為 ROM 的 00H 處開始運行程序。復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。片內(nèi)復位電路是復位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2，由復位電路采樣一次。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復位電路。當時鐘頻率選用 6MHz 時，C 取22μF，Rs 約為 200Ω，Rk 約為 1K。復位操作不會對內(nèi)部 RAM 有所影響。常用的復位電路如下圖所示：圖 33 常用復位電路圖(1) P0 端口[] P0 是一個 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口，端口置1（對端口寫 1）時作高阻抗輸入端。作為輸出口時能驅(qū)動 8 個 TTL。對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收指令字節(jié)。校驗程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時，P0 口是分時轉(zhuǎn)換的地址(低 8 位)/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。(2) P1 端口[－] P1 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口。輸出時可驅(qū)動 4 個 TTL。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收低 8 位地址信息。(3) P2 端口[－] P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口。輸出時可驅(qū)動 4 個 TTL。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收高 8 位地址和控制信息。在訪問外部程序和 16 位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口送出高 8 位地址。而在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時其引腳上的內(nèi)容在此期間不會改變。(4) P3 端口[－]P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向端口。輸出時可驅(qū)動 4 個 TTL。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 原理圖圖 34 電路總圖 重要元器件介紹 單片機介紹1. MCS51 系列單片機簡介8051 是 MCS51 系列單片機的典型產(chǎn)品，以這一代表性的機型進行系統(tǒng)的講解。 8051 單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：中央處理器：中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8 位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU 負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲器(RAM)：8051 內(nèi)部有 128 個 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。圖 35 8051 內(nèi)部結(jié)構圖程序存儲器(ROM)：8051 共有 4096 個 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時/計數(shù)器(ROM)：8051 有兩個 16 位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。并行輸入輸出(I/O)口：8051 共有 4