【正文】 ，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等。 圖 1 8051 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明： 如圖 3 基于單片機(jī)的交通燈控制器的研究與設(shè)計(jì) 4 圖 3 MCS51 引腳說(shuō)明 Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng) 8051 通電，時(shí)鐘電路開(kāi)始工作，在 RESET引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即 初始復(fù)位。而訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 端將有一個(gè) 1/6 時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí) 別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。顯然，對(duì)內(nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器的 8031,EA 端必須接地。其中 C口按位置位／復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說(shuō)明也較冗長(zhǎng)，故在此不作敘述，需要時(shí)用戶(hù)可自行查找有關(guān)資料。 方式 2 ：雙向總線(xiàn)方式。 表2 此表2說(shuō)明：（ 1）當(dāng)為黃燈時(shí) A、 B 兩道同時(shí)為黃燈；以提示行人或車(chē)輛下一個(gè)燈色即將到來(lái) 時(shí)間 3秒。 (3)8031 通過(guò) 設(shè)置 各個(gè)信號(hào)等的燃亮?xí)r間、通過(guò) 8031 設(shè)置，黃、綠、紅時(shí)間依次為 3 秒、 60 秒、 3秒、 80秒、 3秒循環(huán)由 8031 的 P0 口向 8255 的數(shù)據(jù)口輸出。在方式 0 時(shí) M 為 213 ；在方式 1 時(shí) M的值為 216；在方式 2和 3為 28 計(jì) 算公式 基于單片機(jī)的交通燈控制器的研究與設(shè)計(jì) 10 T=（ M－ TC） T 計(jì)數(shù) 或 TC＝ M－ T／ T 計(jì)數(shù) T 計(jì)數(shù) 是單片機(jī)時(shí)鐘周期 TＣＬＫ 的 12 倍； TC 為定時(shí)初值 如單片機(jī)的主脈沖頻率為 TＣＬＫ 12MHZ ，經(jīng)過(guò) 12分頻 方式０ TMAX＝ 213 ＊ 1微秒＝ 毫秒 方式１ TMAX＝ 216 ＊ 1微秒＝ 毫秒 顯然１秒鐘已經(jīng)超過(guò)了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們只有采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問(wèn)題． １秒的方法 我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為 20 的軟件計(jì)數(shù)器和使 T0 定時(shí) 50 毫秒．這樣每當(dāng) T0 到 50 毫秒時(shí) CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。開(kāi) T0 中斷 SEBT TRO 。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的 12 倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為 12*（ 1/6M） =2us。 顯示原理 ： 當(dāng)定時(shí)器定 時(shí)為 1 秒，時(shí)程序跳轉(zhuǎn)到時(shí)間顯示及信號(hào)燈顯示子程序，它將依次顯示信號(hào)燈時(shí)間 ，同時(shí)一直顯示信號(hào)燈的顏色，這時(shí)在返回定時(shí)子程序定時(shí)一秒，在顯示黃燈的下一個(gè)時(shí)間，這樣依次把所有的燈色的時(shí)間顯示完后在重新給時(shí)間計(jì)數(shù)器賦初值 ，重新進(jìn)入循環(huán)。因此單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一定要考慮系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)苛刻環(huán)境下的正常運(yùn)行，而“看門(mén)狗”則是系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。 (3)在定時(shí)器的中斷服務(wù)程序中設(shè)置一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，將程序計(jì)數(shù)器 PC 轉(zhuǎn)移到初始化程序的入口。 看門(mén)狗電路可以分為內(nèi)看門(mén)狗和外看門(mén)狗。 VCC：接電源引腳，電源供電 ~。 MAX692 電路原理圖 如圖 其中 WDI 是看門(mén)狗監(jiān)測(cè)輸入腳，接到 CPU 的一個(gè)專(zhuān)用 I/O口或一個(gè)總線(xiàn)上。導(dǎo)師學(xué)識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富、要求嚴(yán)格、使我受益匪淺。 感謝我的搭檔職保平、于洋，感謝你們?cè)趯W(xué)習(xí)、生活上給我的幫助和鼓勵(lì)，我所有的進(jìn)步都與你們是分不開(kāi)的。 MAX692 的 WDI 定時(shí)周期是 ，復(fù)位脈沖寬度是 200ms。 PFI：電池故障輸入。 對(duì)于沒(méi)有看門(mén)狗定時(shí)器的單片機(jī)或是認(rèn)為內(nèi)部看門(mén)狗不可靠時(shí)，可以采用外部看門(mén)狗定時(shí)器。當(dāng)然，如果片內(nèi)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器被占用，就需要尋求其他的設(shè)計(jì)方式了。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自單片機(jī)或其他 CPU 的觸發(fā)信號(hào)，則系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制復(fù)位，以保證系統(tǒng)在受到干擾時(shí)仍能夠維持正常的工作狀態(tài)。如圖 2 我們用連接 7 段數(shù)碼管的方法來(lái)連接晶閘管 8255 輸出信號(hào)與信號(hào)燈的連接 ： LED 燈的顯示原理 :通過(guò)同名管腳上所加電平的高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)量而顯示不同的字形如 SP， g,f,e,d,c,b,a 管角上加上 7FH 所以 SP 上為 0伏，不亮其余為 TTL 高電平，全亮則顯示為 8 采用共陰級(jí)連接 : 其中 PA0\PB0a, PA1\PB1b, PA2\PB2c, PA3\PB3d, PA4\PB4e, PA5\PB5f, PA6\PB6g， PA7\PB7 SP 接地 基于單片機(jī)的交通燈控制器的研究與設(shè)計(jì) 13 顯示數(shù)值 dop g f e d c b a 驅(qū)動(dòng)代碼（ 16 進(jìn)制） 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 0 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 0 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 表 3 驅(qū)動(dòng)代碼表 8255 與 8031 的連接 ： 用 8031 的 P0 口的 連接 8255 的片選信號(hào) cs 我們用 8031 的地址采用全譯碼方式：當(dāng) =0 時(shí)片選有效， 其他無(wú)效， 用于選擇 8255端口 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 X X X X X 0 0 00H 為 8255 的 PA 口 1 X X X X X 0 1 01H 為 8255 的 PB 口 1 X X X X X 1 0 02H 為 8255 的 PC 口 1 X X X X X 1 1 03H 為 8255 的控制口 由于 8031 是分時(shí)對(duì) 8255 和儲(chǔ)存器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)所以 8031 的 P0 口不會(huì)發(fā)生 沖突 程序設(shè)計(jì) 流程圖 如圖所示 : 圖 8 程序流 程圖 開(kāi)始 初始化 等待鍵盤(pán)事件 鍵盤(pán)事件處理 顯示程序處理 基于單片機(jī)的交通燈控制器的研究與設(shè)計(jì) 14 圖 9 程序流程圖 系統(tǒng)內(nèi)存分配和 I/0 接口使用 1．程序空間（ 64k） 地址 使用情況 芯片 00