【正文】 12P A 021A D 113P A 122A D 214P A 223A D 315P A 324A D 416P A 425A D 517P A 526A D 618P A 627A D 719P A 728P B 029CE8P B 130RD9P B 231WR10P B 332I O / M7P B 433A L E11P B 534P B 635P B 736T M R O U T6P C 037P C 138T M R I N3P C 239P C 31P C 42R E S E T4P C 55U 10 281 55CEE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U 10 180 51G N D 圖 8051與 8155的連接 8155 的 CE 接 ,IO/M 端與 相連。 8155 的控制字定時(shí) / 計(jì)數(shù)器工作情況D7 D60 0 無操作，即不影響定時(shí)器的工作0 11 0立即停止定時(shí)器的計(jì)數(shù)定時(shí)器計(jì)滿回 0 后停止計(jì)數(shù)1 1若定時(shí)器不工作，則開始計(jì)數(shù)；若定時(shí)器正在計(jì)數(shù)，則計(jì)滿回 0 后按新輸入的長度值開始計(jì)數(shù)的控制字定時(shí) 計(jì)數(shù)器工作情況無操作，即不影響定時(shí)器的工作立即停止定時(shí)器的計(jì)數(shù)定時(shí)器計(jì)滿回 后停止計(jì)數(shù)若定時(shí)器不工作，則開始計(jì)數(shù)；若定時(shí)器正在計(jì)數(shù)，則計(jì)滿回 后按新輸入的長度值開始計(jì)數(shù)的控制字的控制字定時(shí) 計(jì)數(shù)器工作情況定時(shí) 計(jì)數(shù)器工作情況無操作，即不影響定時(shí)器的工作無操作，即不影響定時(shí)器的工作立即停止定時(shí)器的計(jì)數(shù)定時(shí)器計(jì)滿回 后停止計(jì)數(shù)立即停止定時(shí)器的計(jì)數(shù)定時(shí)器計(jì)滿回 后停止計(jì)數(shù)若定時(shí)器不工作，則開始計(jì)數(shù)；若定時(shí)器正在計(jì)數(shù)，則計(jì)滿回 后按新輸入的長度值開始計(jì)數(shù)若定時(shí)器不工作，則開始計(jì)數(shù)；若定時(shí)器正在計(jì)數(shù)，則計(jì)滿回 后按新輸入的長度值開始計(jì)數(shù) 8051 單片機(jī) 并行 I/O 擴(kuò)展 使用單片機(jī) 本身的 I/O 口，可以實(shí)現(xiàn)一些簡單的數(shù)據(jù)輸入 /輸出傳送，但是對(duì)于復(fù)雜的 I/O 操作，必須有接口電路的協(xié)調(diào)與 控制才能進(jìn)行。 方式 2 時(shí)， A、 B、 C 口都工作于基本 I/O 方式，可以直接和外設(shè)相連，采用 “MOVX”類的指令 進(jìn)行輸入 /輸出操作。 1: 滿A 口中斷允許： 0: 禁止。與 I/O 端口和計(jì)數(shù)器使用有關(guān)的內(nèi)部寄存器共有 6個(gè)，需要三位地址來區(qū)分 。 ? CS：片選線，低電平有效。PB7 PC0161。 (2) I/O 口總線（ 22 條）： PA0～ PA PB0～ PB7 分別為 A、 B 口線，用于和C B A AD0 12 PA0 21 AD1 13 PA1 22 AD2 14 PA2 23 AD3 15 PA3 24 AD4 16 PA4 25 AD5 17 PA5 26 AD6 18 PA6 27 AD7 19 PA7 28 PB0 29 CE 8 PB1 30 RD 9 PB2 31 WR 10 PB3 32 IO/M 7 PB4 33 ALE 11 PB5 34 PB6 35 PB7 36 TIMEROUT 6 PC0 37 PC1 38 TIMERIN 3 PC2 39 PC3 1 PC4 2 RESET 4 PC5 5 8155 256 字節(jié) 靜態(tài) RAM 14 位 定時(shí) 計(jì)數(shù)器 TIMER IN TIMER OUT VCC(163。 TR1=0， 停止定時(shí)器工作； TR1=1，啟動(dòng)定時(shí)器工作。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能 定時(shí)器的定時(shí)功能是通過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)的計(jì)數(shù)脈沖來自單片機(jī)芯片內(nèi)部，每個(gè)機(jī)器周期有一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，即每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加 一個(gè)機(jī)器周期等于 12個(gè)振蕩脈沖周期，因此，計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/12。 可見， 8051 通過中斷允許控制寄存器對(duì)中斷允許實(shí)行兩級(jí)控制：中斷系統(tǒng)總控制和各類中斷單獨(dú)控制。中斷控制是通過硬件實(shí)現(xiàn)的，但須進(jìn)行軟件設(shè)置。 8051 單片機(jī) 的 中斷系統(tǒng) 8051 單片機(jī)中斷系統(tǒng)共有 6個(gè)中斷源，即 2 個(gè)外部中斷， 2 個(gè)定時(shí)器中斷和2個(gè)串行中斷 。只要保證 RESET 為高電平的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期，便能正常復(fù)位。 上電復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作 ， 其主要紅能是把程序計(jì)數(shù)器 PC 內(nèi)容初始化為0000H，也就是使單片機(jī)從 0000H 單元開始執(zhí)行程序，同時(shí) 使 CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作 。 3) 指令周期 指令周期是最大的時(shí)序定時(shí)單位 , 執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期。振蕩脈沖經(jīng)過二分頻后，就是單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)的周期，其定義為狀態(tài)（用 S 表示）。 時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后，才成為單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 ② P1 口（ 1腳至 8腳）：是準(zhǔn)雙向 8位 I/O口。 8 VCC 掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 （ 1） 主 電源引腳 VCC 和 VSS： VCC—— （ 40 腳）接 +5V 電壓； VSS—— （ 20腳）接地。 8051 共有 5個(gè)中斷源，即外中斷兩個(gè)，定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷兩個(gè)，串行中斷一個(gè)。 5) 并行 I/O 口 8051 共有 4個(gè) 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3），以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入 /輸出。 6 3) 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（內(nèi)部 ROM） 8051 共有 4 KB 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。首先從程序 存儲(chǔ)器讀出指令，送指令寄存器保存；然后送指令譯碼器進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果送定時(shí)控制電路，有定時(shí)控制邏輯 產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)和控制信號(hào)；再送到系統(tǒng)的各個(gè)部件去控制相應(yīng)的操作。 電源8 0 5 18 1 5 5流 水 燈按 鍵 掃 描 3 圖 系統(tǒng)框 圖 基本功能簡介 本文將用單片機(jī) 8051 和外圍接口 815發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路以及必要的軟件組成的以 8051 為核心，輔以簡單的設(shè)備和必要的電路，設(shè)計(jì)了一款簡易的流水燈，并編寫簡單的程序，使其能夠自動(dòng)工作 系統(tǒng)程序 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序流程圖如下圖所示 4 開 始初 始 化 定 時(shí) 器 T 1 方 式 一 ， 5 0 M S 定 時(shí)8 1 5 5 初 始 化模 0 ； A 口 、 B 口 為 輸 出 ； C 口為 輸 入L E D 顯 示 初 始狀 態(tài)鍵 盤 掃 描 程 序是 否 有 鍵 按 下T 1 中 斷L E D 流 水 燈顯 示YY按 鍵 識(shí) 別數(shù) 據(jù) 處 理NN 圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 5 第 2 章 8051 單片機(jī)原理分析及硬件電路 8051 單片機(jī)原理簡述 MCS51 單片機(jī)的典型芯片是 803 805 8751。 2 學(xué)習(xí)單片機(jī)，接觸到的第一個(gè)例子幾乎都是流水燈。現(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。 28 1 摘 要 二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。 16 I/O口的工作方式 16 作擴(kuò)展 I/O 口使用 11 8051 單片機(jī)的并行 I/O 口 6 8051 單片機(jī)的基本組成 3 第 1 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 15 作片外 RAM 使用 顧名思義 ，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。其發(fā)展之一就是將微處理器及其外圍芯片，如程序存儲(chǔ)器、并行、串行 I/O 口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷控制器及其它控制部件集成在一個(gè)芯片之中，制成單片機(jī)。相信不久的將來它會(huì)發(fā)展到更寬的領(lǐng)域去。 有運(yùn)算電路和控制電路，其中控制電路是單片機(jī)的指揮控制部件，保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)的工作。 但高 128 單元被專用寄存器占用，能作為寄存器供用戶使用的只是低 128 單元，用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。中斷響應(yīng)后，按中斷種類，自動(dòng)轉(zhuǎn)到各中斷區(qū)的首地址去執(zhí)行程序，因此在中斷地址區(qū)中理應(yīng)存放中斷服務(wù)程序。 6) 串行口 MCS51 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其它設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 從上述內(nèi)容可以看出， MCS51 雖然是一個(gè)單片機(jī)芯片，但作為計(jì)算機(jī)應(yīng)該具有的基本部件它都包括，因此，實(shí)際上它已是一個(gè)簡單的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)了。采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接外部振 蕩器的信號(hào)，即把外部振蕩器的信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端 。 ④ EA/VPP（引腳）：當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在 PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過 0FFFH 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。 值得強(qiáng)調(diào)的是， P3 口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。 MCS51 的時(shí)序定時(shí)單位共有 4個(gè)，從小到大依次是：節(jié)拍、狀態(tài)、機(jī)器周期和指令周期。由于一個(gè)機(jī)器周期共有 12 個(gè)振蕩脈沖周期 , 因此機(jī)器周期就是振蕩脈沖的十二分頻。 ALE 引腳上出現(xiàn)的信號(hào)是周期性的，在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)出現(xiàn)兩次高電平。圖 （ a）為上電復(fù)位電路，它是 通過外部復(fù)位電路的 電容充電來實(shí)現(xiàn)的。由于通路中已有輸出鎖存器，因此數(shù)據(jù)輸出時(shí)可以與外設(shè)直接連接，而不需再加數(shù)據(jù)鎖存電路 。 中斷控制是指提供給用戶使用的中斷 控制手段。 ET1：定時(shí)器中斷允許控制位。當(dāng)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，相應(yīng)的溢出標(biāo)志位由硬件置 1，并自動(dòng)產(chǎn)生定時(shí)中斷請(qǐng) 求。我們來了解前兩個(gè)寄存器。 8155 和單片機(jī)的接口非常簡單，目前被廣泛應(yīng)用。171。 ? ALE：地址鎖存線，高電平有效。當(dāng)系統(tǒng)同時(shí)擴(kuò)展片外 RAM 芯片時(shí)，要注意二者的統(tǒng)一編址。 狀態(tài)字的各位定義如下圖所示。 2) 定時(shí) 器高、低 8 位寄存器 ： 關(guān)于 定時(shí) /計(jì)數(shù)器高、低 8 位寄存器的使用，我們將在后面講到定時(shí)器使用時(shí)再作介紹。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器使用 8155 的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器是一個(gè) 14 位的減法計(jì)數(shù)器，在 TIMERIN 端輸入 17 計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)滿時(shí)由 TIMEROUT 輸出脈沖或方波，輸出方式由定時(shí)器高 8 位寄存器中的 M M1 兩位 來決定。 P2 口只作為高位地址線使用 8051 單片機(jī)與 8155 的