【正文】 據(jù)RE=1: 擴充指令操作RE=0: 基本指令操作G=1/0：繪圖開關 設定繪圖RAM 地址0 0 1 0AC6 0AC5 0AC4 AC3AC3 AC2AC2 AC1AC1 AC0AC0設定繪圖 RAM先設定垂直(列)地址 AC6AC5…AC0再設定水平(行)地址 AC3AC2AC1AC0將以上 16 位地址連續(xù)寫入即可當 IC1 在接受指令前，微處理器必須先確認其內部處于非忙碌狀態(tài)，即讀BF 標志時，BF 需為零，方可接受新的指令；如果在送出一個指令前并不檢查BF 標志，那么在前一個指令和這個指令中間必須延長一段較長的時間，即是等待前一個指令確實執(zhí)行完成。 S51 開發(fā)板的設計425 開發(fā)板設計及測試 開發(fā)板 PCB 設計遵循先難后易，先大后小的原則。 元件的放置要便于調試和維修，大元件邊上不能放置小元件，需要調試的元件周圍應有足夠的空間。字符，絲印大小要統(tǒng)一。由于該開發(fā)板可以完成單片機各類通用實驗以及各種軟硬件測試，且具有操作簡單，性價比高的特點，因此具有一定的實用價值和現(xiàn)實意義。in=in4。return (ini*4+inj)。 //片選端sbit ADC_CLK= P2^5。for(j=0。 bit find=0。在 PC 機上安裝 ISP 在線下載器驅動，打開燒寫器軟件，選擇燒寫單片機類型，加載FLASH，點擊編程，即可把程序燒錄到單片機中。使用同一種電源的元件應考慮盡量放在一起，以便于將來的電源分割。再參考原理圖根據(jù)信號流向規(guī)律，放置其它原器件。 其他模塊a 流水燈模塊程序設計程序中先定義五個一維數(shù)組，每個一維數(shù)組里面含有八個元素，元素為十六進制數(shù)，對應 P0 口的八個引腳，十六進制數(shù)為 1 則對應相應引腳為高電平，為 0 則相應引腳為低電平。指令 11—讀數(shù)據(jù)。指令 4—顯示開關控制。因此在將段碼送至 P0 口的同時，還要用P1 口送出位碼片選中要顯示的數(shù)碼管，這樣片選中的數(shù)碼管就會顯示特定的數(shù)字。 串行通信模塊程序設計a RS232 通信模塊程序設計單片機通過 MAX232 與 PC 機通訊程序流程圖 413 所示： S51 開發(fā)板的設計30開始串口初始化保存數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)RI 等于 1YNTI 等于 1RI 置零TI 置零YN413 單片機通過 MAX232 與 PC 機通訊程序流程圖在 PC 機串口調試助手的發(fā)送窗口發(fā)送數(shù)據(jù)到單片機，單片機接收到數(shù)據(jù)后發(fā)送給 PC 機，并在串口調試助手接收窗口中顯示。當成功執(zhí)行上述某個 ROM 操作命令后，總線可以發(fā)出一個 RAM 命令來訪問和控制 RAM。 測溫模塊程序設計a DS18B20 的工作時序單總線在任何時刻只能有一個控制信號或數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)要能在單片機和單總線芯片之間實現(xiàn)可靠的傳送，遵循單總線處理次序通信協(xié)議，確保數(shù)據(jù)有條不紊地傳送，單總線處理次序圖如圖48所示：S51 開發(fā)板的設計27圖 48 單總線處理次序圖處理次序操作時，一般有以下 4 個過程：(1)初始化。如果在傳送過程中～RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且I/ O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。這里，為了使時鐘的內部饋通最小，當片選CS 為高電平時，輸入時鐘SCLK應當為低電平。如果要再進行一次模/數(shù)轉換，片選CS必須再次從高向低跳變，后面再輸入啟動位和配置位。 AD 模塊程序設計a ADC0832 的工作時序ADC0832 的工作時序圖如圖 42 所示：S51 開發(fā)板的設計22圖 42 ADC0832 的工作時序圖當CS 由高變低時，選中ADC0832。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 其他模塊 流水燈模塊、蜂鳴器模塊的原理圖如圖 3圖 321 所示：S51 開發(fā)板的設計19 圖 320 流水燈模塊原理圖 圖 321 蜂鳴器模塊原理圖如圖 320 所示流水燈模塊包含 8 個 LED 燈，單片機的 P0 口接 10K 上拉電阻，八個 LED 的負極依次連接單片機 P0 口的 8 個引腳，八個 LED 的正極依次與 510 歐姆的排阻的八個端子相連，排阻的公共端連接短路插針的一端，短路插針的另一端與電源相連，因此，若將短路插針用短路帽短路，則八個 LED 的正極上拉到高電平， LED 低電平點亮。*注釋 2：模塊內部接有上電復位電路，因此在不需要經(jīng)常復位的場合可將該端懸空。(2) 硬件實現(xiàn)：數(shù)碼管模塊的原理圖如圖 315 所示：圖 315 數(shù)碼管模塊原理圖單片機與 74HC573 通過 、 、 、相連，作為段碼信號線；與 74HC138 通過 、 、 相連，作為片選信號線。MAX485 芯片的結構和引腳都非常簡單，內部含有一個驅動器和接收器。b RS485 串行通信模塊RS232 由于傳輸速率慢，傳輸距離短，傳輸信號易受外界的干擾等缺點。第二部分是數(shù)據(jù)轉換通道。RS232 與 TTL 電路之間需要進行電平和邏輯關系的變換。只有在 SCL K 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。當 Vcc2 低于 Vcc1 時，DS1302 由 Vcc1 供電。 DS1302 時鐘模塊a DS1302 簡介DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘芯片，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償功能，工作電壓寬達 ～。開發(fā)板可外接模擬信號，也可由電位器 RR8 將+5V 分壓后提供兩路模擬信號。這樣，一個端口（如 P2 口）就可以構成 4*4=16 個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成 20 鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9 鍵） ，在需要的按鍵數(shù)較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。但必須注意，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，一般響應時間比硬件實現(xiàn)長，且占用 CPU 時間；(4)系統(tǒng)中的相關器件要盡可能做到性能匹配。利用程序開發(fā)語言開發(fā)程序并實現(xiàn) ISP 在線下載到單片機，無需配置單獨的下載器。因此擁有一塊單片機開發(fā)板對單片機學習具有著極其重要的意義。S51 開發(fā)板的設計22 系統(tǒng)方案 總體設計方案本開發(fā)板共分為十四個模塊，分別是：S51 單片機主控制器模塊、鍵盤模塊、AD 模塊、DA 模塊、DS1302 時鐘模塊、測溫模塊、MAX232 模塊、MAX485 模塊、數(shù)碼管模塊、LCD1602 模塊、LCD12864 模塊、下載器模塊、流水燈模塊、蜂鳴器模塊。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。主要性能指標有：功耗低，只有 15mW；8 位分辨率，逐次逼近型，基準電壓為 5V；輸入模擬信號電壓范圍為 0～5V ；輸入和輸出電平與TTL 和 CMOS 兼容；在 250kHz 時鐘頻率時，轉換時間為 32us；具有兩個可供選擇的模擬輸入通道。TLC5615 性能價格比高，目前在國內市場很方便購買。主要性能指標有：31 字節(jié)帶后備電池的 RAM 用于數(shù)據(jù)存儲；串行 I/O 口，管腳數(shù)量少；寬范圍工作電壓：～；工作電壓 時，電流小于 300nA；讀/寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式—單字節(jié)傳送和突發(fā)模式傳送；8 腳 DIP 封裝或其他可選封裝方式；簡單的 3 線接口；與 TTL 兼容(Vcc = 5V)；可選工業(yè)級溫度范圍： 40℃～+ 85℃；與 DS1202 兼容。RST 是復位片選線，通過把 RST 輸入驅動置為高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 測溫模塊a DS18B20 簡介DS18B20 是DALLAS 半導體公司生產(chǎn)的，是一種單總線溫度傳感器，屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器，有兩種封裝形式分別為3腳PR35封裝和16腳SSOP封裝。MAX232 芯片是 RS232 標準接口芯片，使用+5v 單電源供電。8 腳（R2IN） 、9 腳（ R2OUT） 、10 腳（T2IN） 、7 腳（T2OUT ）為第二數(shù)據(jù)通道。它采用差分信號進行傳輸；最大傳輸距離可以達到 km；最大可連接 32 個驅動器和收發(fā)器；接收器最小靈敏度可達177。只需要一個信號控制 MAX485 的接收和發(fā)送即可。c LCD12864 模塊 (1) LCD12864 簡介：LCD12864 漢字圖形點陣液晶顯示模塊可以顯示漢字、圖形、ASCⅡ碼和自定義字形，內置 8192 個 16*16 的中文漢字、128 個 8*16 字符、以及 64*256點陣顯示 RAM，控制器為 ST7920，具有串/并接口方式，其內部含有中文字庫，LCD12864 顯示屏為 128*64 點陣，可顯示 4 行，每行 8 個字，模塊內含有多種軟件功能：光標顯示、畫面移位、自定義字符、反白、清除、關閉顯示和睡眠模式等，可方便地對模塊進行控制。 下載器模塊ATmega8 是基于增強的 AVR RISC 結構的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。S51 開發(fā)板的設計204 軟件部分 整體程序設計軟件部分主要包括數(shù)碼管程序、鍵盤程序、AD 程序、DA 程序、DS1302時鐘程序、DS18b20 溫度傳感器程序、串行通信程序、顯示程序和其他簡單模塊程序。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。當輸入啟動位和配置位后，選通輸入模擬通道，轉換開始。并在液晶或數(shù)碼管上顯示出來。DIN輸入的12位數(shù)據(jù)中，前10位為TLC5615輸入的D/A轉換數(shù)據(jù)，且輸入時高位在前，低位在后，后兩位必須寫入數(shù)值為零的低于LSB 的位，因為TLC5615的DAC輸入鎖存器為12位寬。DS1302 的數(shù)據(jù)輸入輸出：向DS1302 寫入數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)在控制字節(jié)輸入后的下一個SCLK周期的上升沿被寫入，多余的SCLK 將被忽略。(2)ROM 操作命令。主機和從機之間進行數(shù)據(jù)的傳輸，所有的數(shù)據(jù)都是從低位開始讀寫的。 顯示模塊程序設計a 數(shù)碼管程序數(shù)碼管的顯示方式可以分為動態(tài)和靜態(tài)的。S51 開發(fā)板的設計33b LCD1602 顯示程序1602 液晶模塊內部的控制器共有 11 條控制指令，如表 42 所示：表 42 控制指令表序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 顯示開/關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址10 寫數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內容11 從 CGRAM 或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內容1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。指令 6—功能設置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 S51 開發(fā)板的設計34N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符。c LCD12864 顯示程序 模塊控制芯片提供兩套控制命令，基本指令和擴充指令見表 44：S51 開發(fā)板的設計36表 44 基本指令表和擴充指令表指 指 令 碼 功 能令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清除顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 將 DDRAM填 滿 20H， 并 且 設 定 DDRAM的 地址 計 數(shù) 器 (AC)到 00H地址歸位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X設 定 DDRAM的 地 址 計 數(shù) 器 (AC)到 00H， 并且 將 游 標 移 到 開 頭 原 點 位 置。流水燈程序流程圖如圖 425 所示：S51 開發(fā)板的設計40開始數(shù)組 LED1 內容送P0 口顯示數(shù)組 LED2 內容送P0 口顯示數(shù)組 LED3 內容送P0 口顯示數(shù)組 LED4 內容送P0 口顯示數(shù)組 LED5 內容送P0 口顯示圖 425 流水燈程序流程圖b 蜂鳴器模塊程序設計在程序中首先定義 為蜂鳴器控制引腳，在主函數(shù)中配置 T0 為 16 位定時/計數(shù)器，并裝載一定的初值，啟動定時器 T0，定時器 T0 開中斷，CPU 開中斷，然后每隔約 1ms 對 frq 進行累加。按照均勻分布，重心平衡，版面美觀的標準來優(yōu)化布局。 采用手動布線的方法，在保障布線合理，符合規(guī)范的情況下，盡量追求布線的完美。S51 開發(fā)板的設計446 結論通過兩個多的畢業(yè)設計，完成了 S51 開發(fā)板的設計，詳細對開發(fā)板進行了硬件設計，在硬件設計合理的情況下，對硬件驅動程序也進行了一定程度的開發(fā)。i++) //確定列線{P2=act[i]。 inj=j