【正文】 斷 標(biāo)志 INT1觸發(fā)方式 INT0 中斷 標(biāo)志 INT0 觸發(fā)方式 位名稱 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TCON低 4位與外中斷、有關(guān)。 ③ TR1:定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1運(yùn)行控制位。 TR0=1,T0運(yùn)行 。 高四位控制 T1 低四位控制 T0 門控位 計(jì)數(shù) /定時(shí)方式選擇 工作方式選擇 門控位 計(jì)數(shù) /定時(shí)方式選擇 工作 方式選擇 G C/T M1 M0 G C/T M1 M0 ① M M0：工作方式選擇位 M1 M0 工作方式 功能 00 方式 0 13位計(jì)數(shù)器 01 方式 1 16位計(jì)數(shù)器 10 方式 2 兩個(gè) 8位計(jì)數(shù)器，初值自動(dòng)裝入 11 方式 3 兩個(gè) 8位計(jì)數(shù)器，僅適用 T0 ② C/T：計(jì)數(shù) /定時(shí)方式選擇位 C/T=1,計(jì)數(shù)工作方式 ,對(duì)外部事件脈沖計(jì)數(shù) ,用作計(jì)數(shù)器。只 有 當(dāng)INT0/INT1=1且 TR0/TR1=1,T0/T1才能運(yùn)行。 （ 2） 工作方式 1 16位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值為 216 = 65536。 機(jī)周時(shí)間與主振頻率有關(guān) :機(jī)周時(shí)間 =12/fosc； fosc=12MHZ時(shí)， 1機(jī)周 =1?S； fosc=6MHZ 時(shí)， 1機(jī)周 =2?S。 REN=1，允許接收。 ⑦ RI —— 接收中斷標(biāo)志。 （ 1） 串行工作方式 0（同步移位寄存器工作方式） 以 RXD（ ）端作為數(shù)據(jù)移位的輸入 /輸出端， 以 TXD（ ）端輸出移位脈沖。方式 2的波特率只有固定的兩種，而方式 3的波特率則與方式 1相同，即通過設(shè)置 T1的初值來設(shè)定波特率。 單片機(jī)的工作過程 單片機(jī)的工作過程實(shí)質(zhì)上是執(zhí)行用戶編制程序的過程，一般程序的機(jī)器碼都已固化到存儲(chǔ)器中，因此開機(jī)復(fù)位后，就可以執(zhí)行指令。到此，取指令過程結(jié)束，進(jìn)入執(zhí)行指令過程。機(jī)器一直重復(fù)上述過程直到程序中的所有指令執(zhí)行完畢，這就是單片機(jī)的基本工作過程。在擴(kuò)展多片程序存儲(chǔ)器時(shí) ,把各自的64K字節(jié)空間分配給各個(gè)芯片 ,為避免地址和數(shù)據(jù)的沖突 ,需要合理地分配地址空間。讀寫控制線記為 WPR的芯片與上面情況相反。 （一）線選法：如外擴(kuò)的存儲(chǔ)器芯片數(shù)目較少 ,那么只需用 P2口某幾根多余的高位地址線 ,作為存儲(chǔ)器的片選信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)外擴(kuò)存儲(chǔ)器的目的。用線選法擴(kuò)展 8051外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的電路如圖 35 所示 。用譯碼選通法擴(kuò)展 8051 的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電路如圖 36 所示 。 A L E0A7A0D7D0 . 7P0 . 0PR DW RppP S E N5A L EABC0Y1Y2Y3YAG2BG21GO E3 7 37 4 L S0A7A0D7D8A1 2A。本系統(tǒng)對(duì) 存儲(chǔ)器 的擴(kuò)展 就是 采 用了 以上介紹的 譯碼選通 方式 。這樣 ,既充分利用了存儲(chǔ)空間 ,又克服了空間分散的缺點(diǎn)。也就是說 ,每一個(gè)存儲(chǔ)單元可以對(duì)應(yīng)有若干個(gè)地址 ,但這并不會(huì)引起混亂 ,也不會(huì)影響正常使用。 EPROM 在正常使用中只能讀出 ,不能寫入 ,故 EPROM 芯片沒有寫信號(hào)線 ,只有讀信號(hào)線。當(dāng)其為低電平 ,允許寫入數(shù)據(jù) 。 MCS51 單片機(jī)的片內(nèi)結(jié)構(gòu)由 8個(gè)部件組成 ,即微處理器 (CPU)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、程序存儲(chǔ)器 (ROMPEPROM)、 IPO 口 ( P0 口、 P1 口、 P2 口、 P3 口 )、串行口、定時(shí)器 P計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器 (SFR)。至此，本指令執(zhí)行結(jié)束。假設(shè)機(jī)器碼 74H、 E0H 已存在 0000H 開始的單元中，則此表示把 E0H 這個(gè)值送入 A 累加器。解決的 方法是調(diào)整單片機(jī)的時(shí)鐘頻率 fosc，通常采用 晶振。 （ 2）串行工作方式 1 方式 1是一幀 10位的異步串行通信方式，包括 1個(gè)起始位， 8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位。 PCON寄存器不能進(jìn)行位尋址。 ⑤ RB8 —— 方式 2和方式 3中要接收的第 9位數(shù)據(jù)。 ② SM2 —— 多機(jī)通信控制位。 （ 4） 工作方式 3 方式 3僅適用于 T0， T1無方式 3。 2 定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式 （ 1） 工作方式 0 13位計(jì)數(shù)器，由 TL0低 5位和 TH0 8位組成， TL0低 5位計(jì)數(shù)滿時(shí)不向 TL0第 6位進(jìn)位，而是向 TH0進(jìn)位， 13位計(jì)滿溢出， TF0置“ 1”。 ③ GATE：門控位 GATE=0，運(yùn)行只受 TCON中運(yùn)行控制位 TR0/TR1的 控制。 TCON的字節(jié)地址為 88H，每一位有位地址，均可位操作。TR1=0,T1停。 ① TF1:定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1溢出標(biāo) 志。 （ 2） 中斷嵌套 當(dāng) CPU正在執(zhí)行某個(gè)中斷服務(wù)程序時(shí)，如果發(fā)生更高一級(jí)的中斷源請(qǐng)求中斷，CPU可以 “ 中斷 ” 正在執(zhí)行的低優(yōu)先級(jí)中斷 ,轉(zhuǎn)而響應(yīng)更高一級(jí)的中斷，這就是中斷嵌套。 ⑤ ET1 —— 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1中斷允許控制位 ET1=1， T1開中； ET1=0， T1關(guān)中。 IE的結(jié)構(gòu)、位名稱和位地址如下： IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位名稱 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 位地址 AFH ACH ABH AAH A9H A8H ① EA —— CPU中斷允許控制位 EA=1， CPU開中； EA=0， CPU關(guān)中，且屏蔽所有 5個(gè)中斷源。 ④ 中斷請(qǐng)求控制寄存器 TCON INT0、 INT T0、 T1中斷請(qǐng)求標(biāo)志放在 TCON中串行中斷請(qǐng)求標(biāo)志放在 SCON中。 2 中斷寄存器 8051單片機(jī)中涉及中斷控制的有 3個(gè)方面 4個(gè)特殊功能寄存器： ① 中斷請(qǐng)求：定時(shí)和外中斷控制寄存器 TCON。 ⑵ INT1:外部中斷 1，中斷請(qǐng)求信號(hào)由 。 (2) 程序計(jì)數(shù)器 PC 不占據(jù) RAM 單元，它在物理上是獨(dú)立的，因此是不可尋址的寄存器。一般在內(nèi)部 RAM 的 30H～ 7FH 單元中開辟堆棧。堆棧共有兩種操作：進(jìn)棧和出棧。編程時(shí)， DPTR 既可以按 16位寄存器使用，也可以按兩個(gè) 8 位寄存器分開使用，即： DPH DPTR 高位字節(jié) DPL DPTR 低位字節(jié) DPTR 通常在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)作地址指針使用。此標(biāo)志 位對(duì)串行通信中的數(shù)據(jù)傳輸有重要的意義。 P（ ） —— 奇偶標(biāo)志位。 OV（ ） —— 溢出標(biāo)志位。它們被用于選擇 CPU 當(dāng)前使用的通用寄存器組。在 BCD 碼調(diào)整中也要用到AC位狀態(tài)。其功能有二：一是存放算術(shù)運(yùn)算的進(jìn)位標(biāo)志，在進(jìn)行加或減運(yùn)算時(shí)，如果操作結(jié)果的最高位有進(jìn)位或借位時(shí)， CY 由硬件置 “1” ，否則清 “0” ；二是在位操作中，作累加位使用。 PSW 的位狀態(tài)可以用專門指令進(jìn)行測(cè)試，也可以用指令讀出。除法操作后，余數(shù)存于 B 中。 (3) B 寄存器。因地蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 址不在 SFR（專用寄存器）之內(nèi)，一般不計(jì)作專用寄存器。 專用寄存器（ SFR）簡介 8051 共有 21 個(gè)專用寄存器，其中部分寄存器簡單介紹如下： (1) 程序計(jì)數(shù)器 PC: PC 是一個(gè) 16 位的計(jì)數(shù)器，它的作用是控制程序的執(zhí)行順序。 還有一組特殊單元是 0003H～ 002AH，共 40 個(gè)單元。 8051 的程序存儲(chǔ)器中有些單元具有特殊功能，使用時(shí)應(yīng)予以注意。 2 8051 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 8051 的程序存儲(chǔ)器用于存放編好的程序和表格常數(shù)。 （ 3） 用戶 RAM 區(qū) 在內(nèi)部 RAM 低 128 單元中，通用寄存器占去 32 個(gè)單元，位尋址區(qū)占去 16 個(gè)單元，剩下 80 個(gè)單元，這就是供用戶使用的一般 RAM 區(qū)，其單元地址為 30H～ 7FH。 （ 2） 位尋址區(qū) 內(nèi)部 RAM 的 20H～ 2FH 單元，既可作為一般 RAM 單元使用，進(jìn)行字節(jié)操作，也可以對(duì)單元中每一位進(jìn)行位操作，因此把該區(qū)稱之為位尋址區(qū)。 在任一時(shí)刻， CPU 只能使用其中的一組寄存器，并且把正在使用的那組寄存器稱之為當(dāng)前寄存器組。 （ 1） 寄存器區(qū) 8051 共有 4 組寄存器，每組 8 個(gè)寄存單元，各組都以 R0～ R7作寄存單元編號(hào)。單片機(jī)在復(fù)位后，已使 P0~P3 口每一端線為 “1” ，為這些端線用作輸入口做好了準(zhǔn)備。 (2) SP 值為 07H，表明堆棧底部在 07H。 單片機(jī)復(fù)位期間不產(chǎn)生 ALE 和 PSEN 信號(hào)，即 ALE=1 和 PSEN=1。它們之間的關(guān)系如下： （ 1）一個(gè)振蕩脈沖的周期為節(jié)拍； （ 2）一個(gè)狀態(tài)就包含兩個(gè)節(jié)拍； （ 3）一個(gè)機(jī)器周期的寬度為 6 個(gè)狀態(tài)； （ 4）一條指令周期由若干個(gè)機(jī)器周期組成。 1XTAL 1XTAL 2C1C2晶振8051至內(nèi)部時(shí)鐘電路 圖 33 時(shí)鐘振蕩電路 （ 2）外部方式時(shí)鐘電路 在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間時(shí)鐘信號(hào)的同步，應(yīng) 當(dāng)引蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 入惟一的公用外部脈沖信號(hào)作為各單片機(jī)的振蕩脈沖。請(qǐng)讀者特別注意時(shí)鐘脈沖與振蕩脈沖之間的二分頻關(guān)系，否則會(huì)造成概念上的錯(cuò)誤。 8051 單片機(jī)的 4 個(gè) I/O 口都是 8 位雙向口，這些口在結(jié)構(gòu)和特性上是基本相同的，但又各具特點(diǎn)。每個(gè)口都包含一個(gè)鎖存器、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。但是 P3 口的情況卻有所不同，它的第二功能信號(hào)都是單片機(jī)的重要控制信號(hào)。 P3 的 8 條口線都定義有第二功能，詳見表 31。 ～ ： P1 口 8 位雙向口線。 ◇ EA/VPP：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于控制把 P0 口輸出的低 8 位地址鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。 （ 3）控制信號(hào)引腳 ◇ RST/VPD：復(fù)位信號(hào)。 2 8051 的信號(hào)引腳 8051 是標(biāo)準(zhǔn)的 40 引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳如圖 32 所示。 8) 時(shí)鐘電路 8051 芯片的內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需外接。該串行口功能較強(qiáng)，既可作為全雙工異步通信收發(fā)器使用，也可作為同步移位器使用。 3) 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（內(nèi)部 ROM） 8051 共有 4KB 掩膜 ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格，因此，稱之為程序存儲(chǔ)器，簡稱 內(nèi)部 ROM。 CPU時(shí)鐘電路P 0 P 3P 2P 1 TXD RXD INT 0 INT 1并行接口 串行接口 中斷系統(tǒng)定時(shí) / 計(jì)數(shù)器RAMROMT 0 T 1 圖 31 8051 單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 1) 中央處理器（ CPU） 中央處理器是單片機(jī)的核心 ,完成運(yùn)算和控制功能。 單片機(jī)選擇 公交 IC 卡控制系統(tǒng)的讀寫器 電路板向著小型化、低功耗、抗千擾、低成本、實(shí)用功能方向發(fā)展 。目前，在世界智能卡市場(chǎng)上主要有三大品牌 : Mifare,Temic,Legic 它們各具特點(diǎn)，性能也各具千秋。卡內(nèi)各扇區(qū)均有自己的操作密碼和訪問條件，并實(shí)行芯片傳輸密碼保護(hù)。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 這些都將大大提高卡乃至機(jī)具的可靠性和使用壽命。其中近距離藕合由于優(yōu)勢(shì)不明顯而應(yīng)用較少， 而藕合距離較遠(yuǎn)的射頻卡使用較普遍且最具發(fā)展?jié)摿Α? 2 非接觸式 IC 卡 從提供電源的角度來看，非接觸式 I C 卡可分為有源和無源 2 種。 SAM 卡是安全認(rèn)證卡，所有部件功能經(jīng)專門設(shè)計(jì)，性能大大提高，與普通 CPU 卡相比較，具有很高的安全性、可靠性。 圖 2 公交 IC 卡 讀寫器 的 硬件 結(jié)構(gòu)框圖 方案論證確定 IC 卡類型選擇 任何技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展都有一個(gè)過程，限于技術(shù)原因，早期大多用磁卡、光電卡等，這些卡構(gòu)成的控制系統(tǒng)雖然曾經(jīng)給我們帶來了各種便利，但仍然存在一些弊端和缺陷，常常帶來許多不便，特別是其防偽性能差，易被仿制，作為收費(fèi)電子錢包使用存在巨大安全隱患，隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，上述卡逐漸被其他卡取代，而對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇主要考慮卡片模型、存儲(chǔ)容量、安全性要求綜合價(jià)格等因素。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 第二章 總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 公交汽車 IC 卡控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多，因此，公交 IC 卡 控制系 統(tǒng)的讀寫器至少應(yīng)包括公交售卡機(jī)、公交車載機(jī) 和公交制卡機(jī)三個(gè)讀寫器。 (3)完成 公交汽車 IC 卡 控制系統(tǒng) 的軟件設(shè)計(jì) 。本文重點(diǎn)介紹 以 8051 單片機(jī) 和 非接觸式 IC 卡讀 讀寫器 MF RC500 為核心 ，設(shè)計(jì) 出 一套 性能好 、 安全措施有效可信、管理平臺(tái)完善 的 公交 非接觸式 IC 卡 控 制系統(tǒng) 。 2 開放原則 : 3 安全原則 :采用有效可信的安全措施 ,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)多層次的安全管理。 6 盡可能簡單明了操作方式