【正文】 構(gòu)圖由于單片機的高度集成化縮短了系統(tǒng)內(nèi)的信號傳送距離優(yōu)化了結(jié)構(gòu)配置大大地提高了系統(tǒng)的可靠性及運行速度同時它的指令系統(tǒng)又很適合于工業(yè)控制的要求所以單片機在工業(yè)過程及設(shè)備控制中得到了廣泛的應(yīng)用 [1314] 圖 31 典型單片機結(jié)構(gòu)圖 312 單片機的應(yīng)用系統(tǒng) 單片機在進行實時控制和實時數(shù)據(jù)處理時需要與外界交換信息人們需要通過人機對話了解系統(tǒng)的工作情況和進行控制單片機芯片與其它 CPU 比較功能雖然要強得多但由于芯片結(jié)構(gòu)引腳數(shù)目的限制片 內(nèi) ROMRAMIO 口等不能很多在構(gòu)成實際的應(yīng)用系統(tǒng)時需要加以擴展以適應(yīng)不同的工作情況單片機應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成基本上如圖 32 所示 圖 32 單片機的應(yīng)用系統(tǒng) 單片機應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置的狀況可以分為最小應(yīng)用系統(tǒng)最小功耗系統(tǒng)典型應(yīng)用系統(tǒng)本設(shè)計是設(shè)計一款最小應(yīng)用系統(tǒng)最小應(yīng)用系統(tǒng)是指能維持單片機運行的最簡單配置的系統(tǒng)這種系統(tǒng)成本低廉結(jié)構(gòu)簡單常用來構(gòu)成簡單的控制系統(tǒng)如開關(guān)量的輸入輸出控制時序控制等對于片內(nèi)有 ROMEPROM 的芯片來說最小應(yīng)用系統(tǒng)即為配有晶體振蕩器復(fù)位電路和電源的單個芯片對與片內(nèi)沒有 ROMEPROM 芯片來說其最小應(yīng)用系統(tǒng)除了應(yīng)配置上述的晶振復(fù)位電路和電源外還應(yīng)配備 EPROM 或 EEPROM 作為程序存儲器使用 [1516] 313 AT89C52 簡介 AT89C52 的主要參數(shù)如表 31 所示 表 31 AT89C52 的主要參數(shù) 型號 存儲器 定時器 I0 串行口 中斷 速度 MH 其它特點 E2PROM ROM RAM 89C52 8K 128 2 32 1 6 24 低電壓 AT89C52 含 E2PROM 電可編閃速存儲器有兩級或三級程序存儲器保密系統(tǒng)防止 E2PROM 中的程序被非法 復(fù)制不用紫外線擦除提高了編程效率程序存儲器E2PROM 容量可達 20K 字節(jié) AT89C52 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器 FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory 的低電壓高性能 CMOS8 位微處理器俗稱單片機該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中 ATMEL 的 AT89C5 是一種高效微控制器為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價 廉的方案 [1718] 圖 33 單片機的引腳排列 1 主要特性與 MCS51 兼容 可編程串行通道 兩個 16 位定時器計數(shù)器 在第 4 步中 A 相關(guān)閉 B 相通電極性與第 2 步相反重復(fù)該順序促使轉(zhuǎn)子按 90176。 K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命 1000 寫擦循環(huán)低功耗的閑置和掉電模式 32 可編程 IO 線 在第 3 步中 B 相關(guān)閉 A 相通電但極性與第 1 步相反這促使轉(zhuǎn)子再次旋轉(zhuǎn) 90176。全靜態(tài)工作 0Hz24Hz 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路管腳說明 VCC 供電電壓 GND 接地 P0 口 P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 IO 口每腳可吸收 8TTL 門電流當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時被定義為高阻輸入 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器 它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的第八位在 FIASH編程時 P0 口作為原碼輸入口當(dāng) FIASH進行校驗時 P0 輸出原碼此時 P0 外部必須被拉高 P1 口 P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 IO 口 P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流 P1 口管腳寫入 1 后被內(nèi)部上拉為高可用作輸入 P1 口被外部下拉為低電平時將輸出電流這是由于內(nèi)部上拉的緣故在 FLASH 編程和校驗時 P1 口作為第八位地址接收 P2口 P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 IO 口 P2 口緩沖器可接收輸出 4個 TTL門電流當(dāng) P2 口被寫 1 時其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高且作為輸入并因此作為輸入時 P2口的管腳被外部拉低將輸出電流這是由于內(nèi)部上拉的緣故 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時 P2口輸出地址的高八位在給出地址 1 時它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時 P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號 P3 口 P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 IO口可接收輸出 4 個TTL 門電流當(dāng) P3 口寫入 1 后它們被內(nèi)部上拉為高電平并用作輸入作為輸入由于外部下拉為低電平 P3 口將輸出電流 ILL 這是由于上拉的緣故 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口如下所示 口管腳備選功能 P30 RXD 串行輸入口 P31 TXD 串行輸出口 P32 INT0 外部中斷 0 P33 INT1 外部中斷 1 P34 T0 記時器 0 外部輸入 P35 T1 記時器 1 外部輸入 P36 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 P37 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號 RST 復(fù)位輸入當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間 ALEPROG 當(dāng)訪問外部存儲器時地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)在 FLASH編程期間此引腳用于輸入 編程脈沖在平時 ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號此頻率為振蕩器頻率的 16 因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的然而要注意的是每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0 此時 ALE 只有在執(zhí)行 MOVXMOVC 指令是ALE才起作用另外該引腳被略微拉高如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止置位無效 PSEN 外部程序存儲器的選通信號在由外部程序存儲器取指期間每個機器周期兩次 PSEN 有效但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時這兩次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn) EAVPP 當(dāng) EA 保持 低電平時則在此期間外部程序存儲器 0000HFFFFH 不管是否有內(nèi)部程序存儲器注意加密方式 1時 EA將內(nèi)部鎖定為 RESET當(dāng) EA端保持高電平時此間內(nèi)部程序存儲器在 FLASH 編程期間此引腳也用于施加 12V 編程電源VPPXTAL1 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入 XTAL2 來自反向振蕩器的輸出振蕩器特性 XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用如采用外部時鐘源驅(qū)動器件 XTAL2 應(yīng)不接有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器因此對外 部時鐘信號的脈寬無任何要求但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度 芯片擦除整個 EPROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成在芯片擦操作中代碼陣列全被寫 1且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前該操作必須被執(zhí)行此外 AT89C5 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯支持兩種軟件可選的掉電模式在閑置模式下 CPU停止工作但 RAM定時器計數(shù)器串口和中斷系統(tǒng)仍在工作在掉電模式下保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器禁止所用其他芯片功能直到下一個硬件復(fù)位為止圖 [19] 34 圖 41 主程序框圖 42 查鍵部分