【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX @RI 指令）時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P3 口 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏 輯門電路。對(duì) P3 口寫入 “1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 RST RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng) 8052 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。初始化后，程序計(jì)數(shù)器 PC 指向 0000H， P0P3 輸出口全部為高電平，堆棧指 針 寫入 07H，其它專用寄存器被清 “0”。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開(kāi)始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)， 8052的初始態(tài) 。 8052 的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，此外， RESET/Vpd還是一復(fù)用腳， Vcc 掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部 RAM的數(shù)據(jù)不丟 失。 ALE/PROG 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微 弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無(wú)效。 PSEN 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。 EA/VPP 外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端。 單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置 （ b） 圖 231 單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器配置 從用戶的角度存儲(chǔ)器分 3 個(gè)邏輯地址空間： 1. 片內(nèi)外統(tǒng)一編址的 64KB 程序存儲(chǔ)器地址空間 0000H~FFFFH 即（ a）圖； 2. 256B 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空 間 00H~FFH（包括低 128B 的內(nèi)部 RAM 地址00H~7FH 和高 128B 的特殊功能寄存器地址空間）即（ b）圖； 3. 64KB 的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 接口地址空間 0000H~FFFFH 如（ c）圖。 4. 畫出 RAM 的組成 RAM 共有 256 個(gè)單元，按功能分為兩部分低 128 單元（單元地址 00H~7FH）和高 128 單元（單元地址 80H~FFH）。其中高 128 單元是供給專用寄存器使用，因這些寄存器的功能已作為專門規(guī)定故此稱之為特殊功能寄存器 SFR— 11 個(gè) SFR 有位尋址作用，而且要說(shuō)明低 128 單元是單片機(jī)的真正 RAM 存儲(chǔ)器 。 30H~7FH 通用 RAM 區(qū) 20H~2FH 位尋址區(qū)（ 00H~7FH） 18H~1FH 工作寄存器 3 區(qū)（ R7~R0） 10H~17H 工作寄存器 2 區(qū)（ R7~R0） 08H~0FH 工作寄存器 1 區(qū)（ R7~R0） 00H~07H 工作寄存器 0 區(qū) (R7~R0) 圖 232 RAM 的組成圖 低 128 單元是單片機(jī)的真正 RAM 存儲(chǔ)器，按其用途劃分為三個(gè)區(qū)域： ⒈通用寄存器區(qū) 通用寄存器為 CPU 提供了就近數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的便利，有利于提高單片機(jī)的運(yùn)算速度。此外，使用通用存儲(chǔ)器還能提高程序編制的靈活性 ，因此在單片機(jī)的應(yīng)用編程中應(yīng)充分利用這些寄存器，以簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)，提高程序運(yùn)行速度。 ⒉位尋址區(qū) 內(nèi)部 RAM 的 20H~2FH 單元，即可作為一般 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)。 ⒊工作寄存區(qū) 用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。 第三章 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 52單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖 : 圖 311 單片機(jī)的最小系統(tǒng)圖 說(shuō)明 : ① 復(fù)位電路 :由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成 ,由圖并結(jié)合 電容電壓不能突變 的性質(zhì) ,可以知道 ,當(dāng)系統(tǒng)一上電 ,RST 腳將會(huì)出現(xiàn)高電平 ,并且 ,這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的 RC 值來(lái)決定 .典型的 51 單片機(jī)當(dāng) RST 腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位 ,所以 ,適當(dāng)組合 RC 的取值就可以保證可靠的復(fù)位 .一般教科書推薦 C 取10u,R 取 ,原則就要讓 RC 組合可以在 RST 腳上產(chǎn)生不少于 2個(gè)機(jī)周期的高電平 ； ②復(fù)位輸入高電平有效，當(dāng)振蕩器工作是， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，使單片機(jī)復(fù)位。此電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位只需按“ RST”鍵，此電源 Vcc 經(jīng)電阻分壓，在 RST 端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平 ； ③ 晶振電路 :典型的晶振取 (因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到 9600 波特率和19200 波特率 ,用于有串口通訊的場(chǎng)合 )/12MHz(產(chǎn)生精確的 方波便于 12 分頻 ,方便定時(shí)操作 )； ④ 單片機(jī) :一片 AT89S51/52 或其他 51 系列兼容單片機(jī) ； 注意 :對(duì)于 31 腳 (EA/Vpp),當(dāng)接高電平時(shí) ,單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部 ROM 的 0000H開(kāi)始執(zhí)行 ； 當(dāng)接低電平時(shí) ,復(fù)位后直接從外部 ROM的 0000H 開(kāi)始執(zhí)行 ； ⑤電源部分：接 +5 伏特的電壓。 數(shù)碼管顯示電路 LED 顯示器，實(shí)現(xiàn)七段數(shù)碼管的顯示三位十六進(jìn)制數(shù)。來(lái)進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，即來(lái)限制搶答的時(shí)間。 其中數(shù)碼管的顯示可以分為兩種：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的段選位和位選位 均單獨(dú)連接，因此占用的 I/O接口多，無(wú)法擴(kuò)展多個(gè)數(shù)碼管，在這種采用這種方式，必須要給 LED恒定的電壓，要求電壓一 直保持，所以一般在 LED和單片機(jī)之間加鎖存器，這種顯示方式亮度高，編程較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)清晰，管理也較簡(jiǎn)單，占用的 CPU時(shí)間少。 ② 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共端 COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O線控制， 當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪 個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM端電路的控制，所以我們只要將 需要顯示的數(shù)碼管選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的 COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O端口，而且功耗更低。 從電路上，按數(shù)碼管的接法不同又分為共陰和共陽(yáng)兩種。圖 11 是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼 管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。其數(shù)碼管的外形如下圖所示： 圖 32 數(shù)碼管的共陰和共陽(yáng)極接法 第四章 軟件設(shè)計(jì) 搶答器流程圖 流程圖 是 使用圖形表示算法的思路是一種極好的方法， 不論采用何種程序設(shè)計(jì)方法，程序總體結(jié)構(gòu)確定后，一般以程序流程圖的形式對(duì)其進(jìn)行描述 。 總體框圖中的各個(gè)子模塊或各個(gè)子任務(wù)也應(yīng)該結(jié)合具體的教學(xué)模型和算法畫出較詳細(xì)的程序流程圖，供后面編寫具體程序和閱讀程序使用。 流程圖是由一些圖框和流程線 組成的，其中圖框表示各種操作的類型，圖框中的文字和符號(hào)表示操作的內(nèi)容，流程線表示操作的先后次序。 流程圖的基本結(jié)構(gòu)為 順序結(jié)構(gòu)，分支結(jié)構(gòu)（又稱選擇結(jié)構(gòu)），循環(huán)結(jié)構(gòu)。為便于識(shí)別，繪制流程圖的習(xí)慣做法是： 方框表示：要執(zhí)行的處理（ Process） 平行四邊型表示：代表資料輸入（ Input） 不規(guī)則圖形代表資料輸出（ Output）或報(bào)表輸出（ Print） 菱形表示：決策或判斷（例如： If...Then...Else） 圖 411搶答器主程序流程圖 初始化部分 Kz= =0 啟動(dòng)中斷，數(shù)碼管開(kāi)始計(jì)時(shí) 若有選手搶答 中斷停止，數(shù)碼管顯示選手的標(biāo)號(hào)及所用的時(shí)間 結(jié)束 開(kāi)始 N Y Y N 圖 412 搶答器定時(shí)器中斷流程圖 圖 413 外部中斷程序圖 主程序 我們組所設(shè)計(jì)的搶答器的程序采用的是 C 程序設(shè)計(jì)， C語(yǔ)言的顯著特點(diǎn)是 用定時(shí)器 0 中斷 1 秒