【正文】 期的時(shí)間，計(jì)數(shù)器加 1。引起中斷的原因或發(fā) 出中斷請(qǐng)求的來(lái)源，稱為中斷源。關(guān)于中斷的概念可以打個(gè)如下的比喻。 中斷的概念： CPU 在處理某一事件 A 時(shí)，發(fā)生了另一事件 B 請(qǐng)求 CPU 迅速去處理（中斷發(fā)生）；CPU 暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件 B（中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)）；待 CPU 將事件 B處理完畢后，再回到原 來(lái)事件 A 被中斷的地方繼續(xù)處理事件 A（中斷返回），這一過(guò)程稱為中斷。 表 34 字型 共陽(yáng)極段碼 字型 共陽(yáng)極段碼 0 C0H 9 90H 1 F9H A 88H 2 A4H B 83H 3 BOH C C6H 4 99H D A1H 5 92H E 86H 6 82H F 84H 7 F8H 空白 FFH 8 80H P 8CH 將 STC89C52 的 ～ 分別與四位共陽(yáng)極碼管的 a～ g 及 dp 相連，低電平位對(duì)應(yīng)的 LED數(shù)碼管的段暗，高電平的位對(duì)應(yīng)的 LED數(shù)碼管的段亮，這樣，當(dāng) P2口輸出不同的段碼，就可以控 制數(shù)碼管顯示不同的字符。各段碼位與顯示段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 33。 圖 36 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理圖 眾所周知， LED顯示數(shù)碼管通常由硬件 7段譯碼集成電路，完成從數(shù)字到顯示碼的譯碼驅(qū)動(dòng)。 數(shù)碼管有兩種接法即共陽(yáng)極接法和共陰極接法（如圖 36所示）。七段 LED 通常構(gòu)成字型“ 8” ,還有一個(gè)發(fā)光二極管用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)。 圖 35 蜂鳴器原理圖 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 如圖所示，三極管的基極 B經(jīng)過(guò)限流電阻 R12后由單片機(jī)的 ，當(dāng) 輸出高電平時(shí)，三極管 Q7截止，沒(méi)有電流流過(guò)線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng) 平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。 本次設(shè)計(jì)按鍵電路的原理圖如 34所示。當(dāng)檢測(cè)到按鍵釋放時(shí)，亦需要做同樣的處理。按鍵抖動(dòng)時(shí)間一般為 5ms～10ms,抖動(dòng)可能造成一次按鍵的多次處理問(wèn)題。 本次設(shè)計(jì)定時(shí)器主控電路最小系統(tǒng)原理圖如圖 33所示。如采外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 引腳號(hào) 復(fù)用功能 T0（定時(shí)器 0的外部輸入） T1（定時(shí)器 1的外部輸 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） 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 定時(shí)器主控電路最小應(yīng)用系統(tǒng) 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路是主控電路最小應(yīng)用系統(tǒng)中必不可少的。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。當(dāng)AT89C51RC 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼碼 PESN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PESN將不被激活。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOV 指令時(shí)有效。在 Flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG ）也用作編程輸入脈沖?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST 引腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 P3做輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流（ In） 在對(duì) Flash ROM編程或程序校驗(yàn)時(shí)， P3還接收一些控制信號(hào)。 在對(duì) Flash ROM編程和程序校驗(yàn)期間， P2 也接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL輸入。對(duì)端口寫入 1 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉 電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。在 Flash ROM編程時(shí)， P0 端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。 圖 31 STC89C52引腳圖 STC89C52引腳功能說(shuō)明 ： VCC（ 40引腳）：電源電壓 VSS（ 20引腳）：接地 P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引腳）： P0 口是一個(gè)漏極 開路的 8 位雙向 I/O 口。 本次設(shè)計(jì)主要以 STC89C52單片機(jī)為研究核心，分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，硬件資源分配等，下面是對(duì) STC89C52單片機(jī)的介紹： STC89C52RC 單片機(jī)是新一代高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051單片機(jī)， 12時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。對(duì)于這 20次計(jì)數(shù)，就可以采用軟件的方法來(lái)統(tǒng)計(jì)了。只要通過(guò)設(shè)置特殊功能寄存器 TMOD，即可完成。） 由于本設(shè)計(jì)只用了 6 個(gè)按鍵，不需要采用矩陣式鍵盤，所以選擇第一種方案，采用獨(dú)立式鍵盤。所以，獨(dú)立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場(chǎng)合。 （ 2） 鍵盤方案 方案一：獨(dú)立式鍵盤。 方案二：動(dòng)態(tài)顯示則是一位一位的輪流點(diǎn)亮顯示器的各個(gè)位（掃描）。 定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)形式 利用單片機(jī)的智能性，可方便的實(shí)現(xiàn)具有智能定時(shí)器的設(shè)計(jì)。 （ 2）在六個(gè)數(shù)碼管上顯示時(shí)、分、秒及兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)。 （ 2）完成 軟件程序的編寫 和 編譯 ， 使系統(tǒng)具備如下功能 ： 時(shí)間顯示、 校對(duì) 時(shí)間、 鬧鈴 、報(bào)時(shí)等功能。 數(shù)字定時(shí)器的應(yīng)用 數(shù)字定時(shí)器已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。 數(shù)字定時(shí)器的意義 定時(shí)器 是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí) 、 分 、 秒 。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。在這次設(shè)計(jì)中，我們采用 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，以 24 小時(shí)計(jì)時(shí)方式，根據(jù)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理來(lái)進(jìn)行顯示，用 12MHz的晶振產(chǎn)生振蕩脈沖，定時(shí)器計(jì)數(shù)。 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 I 基于 STC89C52 單片機(jī)的 智能定時(shí)器 設(shè)計(jì) 摘要 ：定時(shí)器的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，同時(shí)定時(shí)器 的集成化受廣大消費(fèi)的喜愛(ài)， 因此得到了廣泛的使用。在此次設(shè)計(jì)中，電路具有顯示時(shí)間的其本功能，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間的調(diào)整。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。 數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置 ,廣泛用于個(gè)人家庭 、 車站 ,、 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所 ,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用 ,使得數(shù)字鐘的精度 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式 定時(shí)器 , 定時(shí)器 的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了 定時(shí)器 原先的報(bào)時(shí)功能。由于 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使定時(shí)器具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。 （ 3）完成 電路的模擬仿真。 （ 3）含有鬧鐘功能，可以選擇鬧鐘開關(guān)，可以設(shè)定鬧鈴時(shí)間。而且，微處理系統(tǒng)具有時(shí)鐘振蕩系統(tǒng)，利用系統(tǒng)時(shí)鐘并借助微處理器的定時(shí) /計(jì)數(shù) 器功能可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字定時(shí)器的功能。對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次；動(dòng)態(tài)顯示耗能較小，但編寫程序較復(fù)雜。獨(dú)立式鍵盤的各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵獨(dú)立的與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機(jī)并行接口或其他芯片的并行接口）連接。 方案二：矩陣式鍵盤。 （ 3）計(jì)時(shí)方案 采用軟件控制： 利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)，配合軟件定時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)，該方案能夠使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中容易實(shí)現(xiàn)，且節(jié)省硬件成本，因此本系統(tǒng)將采用軟件方法實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。定時(shí) /計(jì)數(shù)器何時(shí)工作也是通過(guò) TCON 特殊功能寄存器來(lái)設(shè)置的。 設(shè)定 TMOD＝ 00000001B，即 TMOD＝ 01H，設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0工作在方式 1。 主要特性如下： （ 1）增強(qiáng)型 8051 單片機(jī)， 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 （ 2）工作電壓： ～ （ 5V單片機(jī)） /～ （ 3V單片機(jī)） （ 3）工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá) 48MHz （ 4）用戶應(yīng)用程序空間為 8K字節(jié) （ 5）片上集成 512 字節(jié) RAM （ 6）通用 I/O口（ 32個(gè)），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入“ 1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（ In） 此外， 還可以作為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部技術(shù)輸入（ ）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體參見(jiàn)下表 31所示。對(duì)端口寫入 1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。 P3 端口（ ～ ， 10～ 17 引腳）： P3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O端口。 P3口除作為一般 I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表所示 32所示。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO 位可以使此功能無(wú)效。 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。否則， ALE 將被微弱拉高。 EA /VPP（ 31引腳）：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。在 Flash 編程期間， EA 也接收 12伏 VPP電壓。 定時(shí)器時(shí)鐘電路原理圖如圖 32所示： XTAL1 和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任 何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 圖 33 主控電路最小系統(tǒng)原理圖 鍵盤及其接口 按鍵的去抖處理 按鍵就是一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)。應(yīng)采取措施消除抖動(dòng)的影響。 定時(shí)器按鍵電路 定時(shí)器單片機(jī)控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。 P1.0P1.1P1.2P3.1P3.2P3.3 圖 34 按鍵電路原理圖 其中， ， ， ， ， ， 為單片機(jī)的 I/O 口。因此，我們可以通過(guò)程序控制 。每段 LED 分別引出一個(gè)電極，電極的名為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp，其中dp 是小數(shù)點(diǎn)段引出的電極。所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極 連接在一起稱為共陽(yáng)極；陰極連接在一起的稱為共陰極。本系統(tǒng)采用軟件譯碼，以減小體積，降低成本和功耗，軟件譯碼的另一優(yōu) 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 勢(shì)還在于比硬件譯碼有更大的靈活性。 表 33 段碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示段 dp g f e d c b a 需說(shuō)明的是當(dāng)用數(shù)據(jù)口連接 LED 數(shù)碼管 a～ dp 引腳時(shí)，不同的連接方法，各段碼位與顯示段有不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 本次設(shè)計(jì)的數(shù)碼管顯示電路原理圖如圖 37所示。 中斷技術(shù)在單片系統(tǒng)中有著十分重要的作用，它不僅可以提高單片機(jī) CPU的效率，也可以對(duì)突發(fā)事件處理。領(lǐng)導(dǎo)（ CPU）在自己的房間辦公（執(zhí)行主程序），下屬（外設(shè)）有問(wèn)題打電話來(lái)請(qǐng)示（中斷源），領(lǐng)導(dǎo)停下正在進(jìn)行的工作，通過(guò)電話給下屬做指示（執(zhí)行中斷服務(wù)程序），指示完后，領(lǐng)導(dǎo)掛斷電話，繼續(xù)做自己的工作（返回主程序繼續(xù)執(zhí)行）。 單片機(jī)一般允許有多個(gè)中斷源，當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向 CPU請(qǐng)求中斷時(shí)，就存在 CPU優(yōu)先響應(yīng)哪一個(gè)中斷請(qǐng)求源的問(wèn)題（優(yōu)先級(jí)問(wèn)題），一般根據(jù)中斷源的輕重緩急排隊(duì)，優(yōu)先處理最緊急事件的中斷請(qǐng)求，于是便規(guī)定每一個(gè)中斷源都有一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)別，并且 CPU總是響應(yīng)級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求。 本設(shè)計(jì)采用的是 12MHz 晶體，則計(jì)數(shù)頻率為 1MHz，即每過(guò) 1us的時(shí)間計(jì)數(shù)器加 1。 TLX低 5位溢出則向 THX 進(jìn)位， THX計(jì)數(shù)溢出則置位 TCON中的溢出標(biāo)志位 TFX。調(diào)試工作的 主要任務(wù) 是排除硬件故障，包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障。 本系統(tǒng)的軟件程序 調(diào)試 是在 Keil C51的環(huán)境下編譯的， Keil C51是美國(guó) Keil S