【正文】 片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價(jià)的方案。故此選用 AT89C52 單片機(jī)。 如圖 11 所示，為 AT89C52 的硬件結(jié)構(gòu)圖。 AT89C52 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與 MCS51 系列單片機(jī)的構(gòu)成基本相同。 CPU 是由運(yùn)算器和控制器所構(gòu)成的。運(yùn)算器主要用來(lái)對(duì)操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算和位操作的?？刂破魇菃纹瑱C(jī)的指揮控制部件，主要任務(wù)的識(shí)別指令，并根據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)各功能部件，從而保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。它的程序存儲(chǔ)器為 8K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器， 閃爍存儲(chǔ)器允許在線 +5V電擦除、電寫入或使用編程器對(duì)其重復(fù)編程。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器比 51 系列的單片機(jī)相比大了許多為 256 字節(jié) RAM。 AT89C52 單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳功能與 MCS51 的完全兼容。 劉釗： GDM12864A 顯示模塊與單片機(jī)的接口技術(shù)及仿真 8 圖 11 單片機(jī) 89C52 結(jié)構(gòu)框圖 主要性能參數(shù) ? 8K 字節(jié)可重擦寫 Flash閃速存儲(chǔ)器 ? 1000 次可擦寫周期 ? 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz ? 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 ? 256 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM ? 32 個(gè)可編程 I/O 口線 ? 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ? 8 個(gè)中斷源 ? 可編程串行 UART 通道 ? 低功耗空閑和掉電模式 圖 12 AT89C5外部引腳圖 AT89C52管腳說(shuō)明 CPU 串行通訊口 RAM 輸入輸出接口 計(jì)數(shù)器 定時(shí)器 時(shí)鐘 FLASH 20xx 屆 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 VCC：電源 GND：接地 P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P0 口端口寫 “ 1” 時(shí)，引腳作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。 在 flash編程時(shí)， P0 口也用來(lái)接受 指令字節(jié)：在程序效驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序效驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位是雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯電平。對(duì) P1 口寫 “ 1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻的原因，將輸出電流 ILL。 此外，與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸出（ ），具體如下表所示。 表 11 和 的第二功能 引腳 號(hào) 功能特性 T2（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX 定時(shí) /計(jì)數(shù) 2 捕獲 /重裝載觸發(fā)和方向控制 在 Flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)吸收或輸出電流 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P2 口寫 “ 1” 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 ILL。 在訪問(wèn)外部好曾許存儲(chǔ)器或用 16 位地址 讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口送出高 8 位地址。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用 8 位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在 Flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口接收低 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 劉釗： GDM12864A 顯示模塊與單片機(jī)的接口技術(shù)及仿真 10 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P3 口寫 “ 1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入端口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 ILL。 P3 口除了作為一般、的 I/O 口線外，更重要的是它的第二功能，如下表所示。 表 12 P3 口引腳第二功能 引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時(shí)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)器 1 外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 在 Flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以高電平將使用單片機(jī)復(fù)位。 ALE/ PROG ：地址鎖存器控制信號(hào)（ ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 Flash編程時(shí)，此引腳（ PROG ）也使用作編程輸入脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。 如果需要，通過(guò)將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “ 1” ， ALE 操作無(wú)效。20xx 屆 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 這一位置 “ 1” ， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時(shí)有效。否則， ALE將被微弱拉高。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。 PSEN ：外部程序儲(chǔ)存器選通信號(hào)（ PSEN ）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng) AT89C52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器時(shí)， PSEN 將不被激活。 /EAVPP ：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從 0000H— FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 端必須保持低電平（接地）。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 在 flash編程期間， EA 也接受 12 伏 VPP 電壓。 XTA L1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTA L2：振蕩器反相放大器的輸出端。 液晶顯示器 液晶器工作原理 自人類進(jìn)入信息時(shí)代以來(lái)，信息顯示技術(shù)在人們社會(huì)活動(dòng)和日常生活中的作用日益明顯。例如，信息處理、接收及發(fā)送等操作均借助于信息系統(tǒng)終端與人之間的界面 — 顯示來(lái)完成。另一方面， 60 年代以后，半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使信息系統(tǒng)設(shè)備向小型化、輕型化、節(jié)能化、高密度化發(fā)展。液晶顯示具有低電壓、微功耗、易彩色化等特點(diǎn)，恰好符合技術(shù)發(fā)展趨 勢(shì)和信息時(shí)代的需求，促使了液晶顯示技術(shù)的發(fā)展。LCD 顯示模式早在上世紀(jì) 60 年代就己出現(xiàn)，并于上世紀(jì) 70 年代形成扭曲相列型 TNLCD 產(chǎn)業(yè)，主要應(yīng)用于電子手表、計(jì)算器當(dāng)中。到上世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)發(fā)的超扭曲相列型 STNLCD 產(chǎn)品，在顯示品質(zhì)上相比 TNLCD有了很大的進(jìn)步。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大， TN 和 ST 顯示模式由于其固劉釗： GDM12864A 顯示模塊與單片機(jī)的接口技術(shù)及仿真 12 有的不足己無(wú)法適應(yīng)顯示技術(shù)的發(fā)展，其缺陷主要表現(xiàn)在交叉效應(yīng)嚴(yán)重、顯示容量小、響應(yīng)速度慢等。 TFTLCD 顯示技術(shù)徹底克服了上述兩種顯示方式的不足，以其大容量、高清晰度和全彩色視頻顯示成為 LCD 顯示的主導(dǎo)技術(shù)。 LCD 技術(shù)是把液晶灌入兩個(gè)列有細(xì)槽的平面之間。這兩個(gè)平面上的槽互相垂直 (相交成 90 度 )。也就是說(shuō)，若一個(gè)平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子?xùn)|西向排列，而位于兩個(gè)平面之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種 90 度扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過(guò)液晶時(shí)也被扭轉(zhuǎn) 90 度。但當(dāng)液晶上加一個(gè)電壓時(shí)，分子便會(huì)重新垂直排列，使光線能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)。 LCD 正是由這樣兩個(gè)相互垂直的極化濾光器構(gòu)成，所以在正常情況下應(yīng)該阻斷所有試圖穿透的光線。但是，由于兩個(gè)濾光器之間充滿了扭曲液晶 ，所以在光線穿出第一個(gè)濾光器后，會(huì)被液晶分子扭轉(zhuǎn) 90 度，最后從第二個(gè)濾光器中穿出。另一方面，若為液晶加一個(gè)電壓，分子又會(huì)重新排列并完全平行，使光線不再扭轉(zhuǎn)，所以正好被第二個(gè)濾光器擋住。總之，加電將光線阻斷，不加電則使光線射出。 (a)無(wú)外加電壓 (b)有外加電壓 圖 13 液晶器件的顯示原理 20xx 屆 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 GDM12864A 圖形液晶顯示模塊電路特性 (一 ) GDM12864A 的電特性 配置于 GW48PK 系統(tǒng)的 LCD GDM12864A 是帶顯示存儲(chǔ)器的圖形液晶顯示列驅(qū)動(dòng)控制器。它的特點(diǎn)是 內(nèi)置 64 64 位的顯示存儲(chǔ)器，顯示屏上各像素點(diǎn)的顯示狀態(tài)與顯示存儲(chǔ)器的各位數(shù)據(jù) — 一對(duì)應(yīng)，顯示存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)直接作為圖形顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。顯示數(shù)據(jù)為“ 1”，相應(yīng)的像素點(diǎn)顯示；顯示數(shù)據(jù)為“ 0“，相應(yīng)的像素點(diǎn)就不顯示。同時(shí) GDM12864A 配備了一套顯示存儲(chǔ)器的管理電路和與計(jì)算機(jī)接口電路，允許計(jì)算機(jī)直接訪問(wèn)顯示存儲(chǔ)器，也就是說(shuō) GDM12864A 可以直接與計(jì)算機(jī)的總線連接。 GDM12864A 的主要特性為： 擁有 64 64 位（ 512 字節(jié)）的顯示存儲(chǔ)器，其數(shù)據(jù)直接作為顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 8 位并 行數(shù)據(jù)接口，適配 M6800 系列時(shí)序。 64 路列驅(qū)動(dòng)輸出。 簡(jiǎn)單的操作指令顯示開(kāi)關(guān)設(shè)置，顯示起始行設(shè)置，地址指針設(shè)置和數(shù)據(jù)讀／