【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ZILOG、 Motorola 和 Intel 在微處理器領(lǐng)域三足鼎立。 20 世紀(jì) 80 年代初， Intel 公司在 MCS48 系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，推出了 MCS51系列 8位高檔單片機(jī)。 MCS51系列單片機(jī)無(wú)論是片內(nèi) RAM 容量，I/O口 功能，系統(tǒng)擴(kuò)展方面都有了 很大的提高 。 典型的單片機(jī)產(chǎn)品 Intel 是最早推出單片機(jī)的公司之一 ,主要有 MCS4 MCS51 系列 8位單片機(jī)和 MCS96 系列的 16位單片機(jī) 。在二十世紀(jì)八、 九十年代 MCS51和 MCS96曾經(jīng)是我國(guó)最流行的單片機(jī) ,得到最廣泛的應(yīng)用 .國(guó)內(nèi)具有很多型號(hào)的 51/96 仿真器 ,至今仍有不少的用戶 。 這幾年 Intel 公司注重于奔騰系列的微處理器 ,高檔嵌入式系統(tǒng)等的開(kāi)發(fā) 沒(méi)有推出新的單片， 而 ATMEL 公司有很多和 MCS51 兼容的高性能單片機(jī) 。 Motorola 公司主要有 MC68HC0 MC68HC1 MC68HC08 系列的 8 位單片機(jī) ,MC68C1 MC68HC16 系列 16 位單片機(jī) .MC68HC908 是新型的 FLASH 型單片機(jī) ,功能強(qiáng) ,型號(hào)多 ,又有國(guó)產(chǎn)的廉價(jià)仿真器的支持 ,在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用 。 東芝公司主要有 TLCS870、 TLCS870/X、 TLCS870/C 等系列的 8位單片機(jī) ,TLCS900系列的 16位單片機(jī) ,這些單片機(jī)是近幾年推出的新型單片機(jī) ,功能強(qiáng) 、 可靠性高 ， .國(guó)內(nèi)推出了 tlcs870、 tlcs870/c 系列單片機(jī)的廉價(jià)開(kāi)發(fā)工具 (STFB 和 STF870/C)， 使這兩個(gè)系列的單片機(jī)引起國(guó)內(nèi)用戶的重視，近兩年來(lái)開(kāi)始流行，特別是在家用電器領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 9 世界上其他的半導(dǎo)體公司，如美國(guó)的國(guó)際半導(dǎo)體，日本的日立、三菱、NEC、富士通公司、韓國(guó)的三星公司、荷蘭的 Philips 公司等都有他們的單片機(jī)系列產(chǎn)品。從應(yīng)用的角度看，各個(gè)公司的新型單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能大體上相似，從應(yīng)用的廣度看， 8位單片機(jī)應(yīng)用最廣泛。在開(kāi)發(fā)一個(gè)應(yīng)用產(chǎn)品時(shí)，選用哪一個(gè)型號(hào)的單片機(jī)取決于開(kāi)發(fā)成本、生產(chǎn)成本以及是否有廉價(jià)的開(kāi)發(fā)工具的支持。 、 10 第二章 單片機(jī)芯片的簡(jiǎn)介 MCS51 芯片簡(jiǎn)介 AT89S51 是 MCS51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品， 它是 一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 AT89S51 具有如下特點(diǎn)： 40個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2層中斷嵌套中斷， 2個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 其管腳圖如圖 1所示； 圖 1 AT89S51 的引腳圖 11 現(xiàn)在我們 對(duì) AT89S51的 40 個(gè) 管 腳 的功能 加以 說(shuō)明： 1．主電源引腳 VCC： 電源電壓輸入端。 GND： 電源地。 P0口 ： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí) 開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1時(shí)，被定義為 高阻 輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。 89C51 的 P0、 P P P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。除了 P1 口外 P0、 P P3口都還有其他的功能 。 RST： 復(fù)位輸入端，高電平有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG： 地址鎖存允許 /編程脈沖信號(hào)端。當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 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(wú)效。 PSEN： 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許。當(dāng) EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1： 片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2： 片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端 。 /輸出引腳 AT89S51 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3口，每 個(gè)口有 8位（ 8根引腳），共 32 根。每一根引腳都可以編程，比如用來(lái)控制電機(jī)、交通燈、霓虹燈等，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)就是利用這些可編程引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)我們想要的功能 。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 12 經(jīng)過(guò)對(duì) AT89S51和之前的 MCS51 系列單片機(jī)的比較，以下是其 主要性能特點(diǎn) 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器； 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）； 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 5 個(gè) 中斷優(yōu)先級(jí) 、 2 層 中斷嵌套 中斷； 6 個(gè)中斷源； 2 個(gè) 16 位可編程 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ； 2 個(gè)全雙工串行通 信口； 看門狗 （ WDT）電路； 片內(nèi) 振蕩器 和 時(shí)鐘電路 ； 與 MCS51 兼容； 1全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz； 1三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定； 1可編程串行通道； 1低功耗的閑置和掉電模式 ； 看門狗（ WDT）電路的主要是實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能 ， 當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)死循環(huán)時(shí) ,看門狗（ WDT）電路可以起保護(hù)功能 ,實(shí)現(xiàn)復(fù)位作用 。 數(shù)碼管 數(shù)碼管分類 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè) 發(fā)光二極管 單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè) “8” 可分為 1位、 2 位、 4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管，共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指 將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM接到地線 GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 數(shù)碼管結(jié)構(gòu) LED 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成 “8” 字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。 led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于 3位 “+1” 型。位數(shù)有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等 .... led數(shù)碼管根據(jù) LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解 LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖 2 是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們 13 的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。 led數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場(chǎng)合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。 SM220501K 是一個(gè)兩位數(shù)共陰極的數(shù)碼管 ,a,b,c,d,e,f,g,就是數(shù)碼管的段碼 dip 就是數(shù) 碼管的小數(shù)點(diǎn)， 1 10 為位選信號(hào)。例如 :如果給 b,c送高電平 ,11接地 ,左邊的數(shù)碼管會(huì)顯