【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位。 上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 80C51 單片機(jī)的上電復(fù)位POR（ Power On Reset）實(shí)質(zhì)上就是上電延時(shí)復(fù)位，也就是在上電延時(shí)期間把單片機(jī)鎖定在復(fù)位狀態(tài)上。在單片機(jī)每次初始加電時(shí)，首先投入工作的功能部件是復(fù)位電路。復(fù)位電路把單片機(jī)鎖定在復(fù)位狀態(tài)上并且維持一個(gè)延時(shí)（記作 TRST），信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)論文 第 8 頁(yè) 共 19 頁(yè) 以便給予電源電壓從上升到穩(wěn)定的一個(gè)等待時(shí)間；在電源電壓穩(wěn)定 之后，再插入一個(gè)延時(shí)，給予時(shí)鐘振蕩器從起振到穩(wěn)定的一個(gè)等待時(shí)間；在單片機(jī)開(kāi)始進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)之前，還要至少推遲 2 個(gè)機(jī)器周期的延時(shí) 。 上述一系列的延時(shí)，都是利用在單片機(jī) RST 引腳上外接一個(gè) RC 支路的充電時(shí)間而形成的。典型復(fù)位電路如圖 （ a）所示，其中的阻容值是原始手冊(cè)中提供的。 上電復(fù)位延時(shí)電路 標(biāo)準(zhǔn) 80C51 不僅復(fù)位源比較單一，而且還沒(méi)有設(shè)計(jì)內(nèi)部上電復(fù)位的延時(shí)功能，因此必須借助于外接阻容支路來(lái)增加延時(shí)環(huán)節(jié)，如圖 (a)所示。其實(shí)，外接電阻 R 還是可以省略的，理由是一些 CMOS 單片機(jī)芯片內(nèi)部存在一個(gè)現(xiàn)成的下拉電阻 Rrst。例如， 80C51 系列的 Rrst 阻值約為 50～ 200 kΩ； P89V51Rx2 系列的 Rrst 阻值約為 40～ 225 kΩ，如圖 所示。因此，在圖 (a)基礎(chǔ)上，上電復(fù)位延時(shí)電路還可以精簡(jiǎn)為圖 (b)所示的簡(jiǎn)化電路（其中電容 C 的容量也相應(yīng)減小了）。 復(fù)位引腳 RST內(nèi)部電路 在每次單片機(jī)斷電之后，須使延時(shí)電容 C 上的電荷立刻放掉，以便為隨后可能在很短的時(shí)間內(nèi)再次加電作好準(zhǔn)備。否則，在斷電后 C 還沒(méi)有充分放電的情況下，如果很快又加電，那么 RC 支路就失去了它應(yīng)有的延遲功能。因此，在圖 (a)的基礎(chǔ)上添加一個(gè)放電二極管 D，上電復(fù)位延時(shí)電路就變成了如圖 (c)信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)論文 第 9 頁(yè) 共 19 頁(yè) 所示的改進(jìn)電路。也就是說(shuō)，只有 RC 支路的充電過(guò)程對(duì)電路是有用的，放電過(guò)程不僅無(wú)用，而且會(huì)帶來(lái)潛在的危害。于是附加一個(gè)放電二極管 D 來(lái)大力縮 短放電持續(xù)時(shí)間，以便消除隱患。二極管 D 只有在單片機(jī)斷電的瞬間（即 VCC 趨近于 0 V，可以看作 VCC 對(duì)地短路）正向?qū)ǎ綍r(shí)一直處于反偏截止?fàn)顟B(tài)。 手動(dòng)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，如果發(fā)生死機(jī)，用按鈕開(kāi)關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。 單片機(jī)要完成復(fù)位， 必須向復(fù)位端輸出并持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 本設(shè)計(jì)采用上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位電路，如圖 所示上電后，由于電容充電，使 RST 持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行之中時(shí)，按下復(fù)位鍵也能使 RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位的 操作。通常選擇 C=10~30μF，R=1K，本設(shè)計(jì)采用的電容值為 22μF 的電容和電阻為 1K 的電阻。 V C CC 3R 4 S 4R 52 0 0 Ω1 K Ω2 2 u F接 R S E T 單片機(jī)復(fù)位電路 系統(tǒng)總電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總電路由以上設(shè)計(jì)的顯示電路，時(shí)鐘電路，按鍵電路和復(fù)位電路組成，只要將單片機(jī)與以上各部分電路合理的連接就組成了系統(tǒng)總電路。系統(tǒng)總電路圖附錄 B 所示。 8051 單片機(jī)為主電路的核心部分，各個(gè)電路均和單片機(jī)相連接，由單片機(jī)統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)各個(gè)電路的運(yùn)行工作。 8051 單片機(jī)提供了 XTAL1 和 XTAL2 兩個(gè)專用引腳接晶振電路，因此只要將晶振電路接到兩個(gè)專用引腳即可為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖，但在焊接晶振電路時(shí)要盡量使晶振電路靠近單片機(jī)，這樣可以為單片機(jī)提供穩(wěn)定的始終脈沖。 信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)論文 第 10 頁(yè) 共 19 頁(yè) 復(fù)位電路同晶振電路，單片機(jī)設(shè)有一個(gè)專用的硬件復(fù)位接口，并設(shè)置為高電平有效。 按鍵電路與單片機(jī)的端口連接可以由用戶自己設(shè)定，本設(shè)計(jì)中軟件復(fù)位鍵和查看鍵分別接單片機(jī)的 和 ，均設(shè)為低電平有效。而另外的開(kāi)始鍵和暫停鍵兩鍵使用了外部中斷，所以需要連接到單片機(jī)的特殊接口 和 ，這兩個(gè) I/O 口的第二功能分別為單片機(jī)的外部中斷 1 端口和外部中斷 0 端口。同樣設(shè)置為位低電平有效。 顯示電路由五位數(shù)碼管組成，采用動(dòng)態(tài)顯示方式，因此有 8 位段控制端和 5位位控制端，八位段控制接 P0 口， ~ 分別控制數(shù)碼顯示管的 a、 b、 c、 d、e、 f、 g、 dp 顯示， 8051 的 P0 口沒(méi)有集成上拉電阻，高電平的驅(qū)動(dòng)能力很弱，所以需要接上拉電阻來(lái)提高 P0 的高電平驅(qū)動(dòng)能力。五位位控制則由低位到高位分別接到 ~ 口， NPN 三極管 9013 做為位控制端的開(kāi)關(guān)，當(dāng) ~端口任意一個(gè)端口為高電平時(shí)， 與其相對(duì)應(yīng)的三極管就導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管導(dǎo)通顯示。 通過(guò)以上設(shè)計(jì)已經(jīng)將各部分電路與單片機(jī)有機(jī)的結(jié)合到一起，硬件部分的設(shè)計(jì)以大功告成，剩下的部分就是對(duì)單片機(jī)的編程，使單片機(jī)按程序運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子秒表的全部功能。 3 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用了匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，匯編語(yǔ)言由于采用了助記符號(hào)來(lái)編寫(xiě)程序，比用機(jī)器語(yǔ)言的二進(jìn)制代碼編程要方便些，在一定程度上簡(jiǎn)化了編程過(guò)程。匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)是用符號(hào)代替了機(jī)器指令代碼，而且助記符與指令代碼一一對(duì)應(yīng)，基本保留了機(jī)器語(yǔ)言的靈活性。使用匯編語(yǔ)言能面向機(jī)器并較好地發(fā)揮機(jī)器的特性，得到質(zhì) 量較高的程序。 匯編語(yǔ)言的特點(diǎn) : (1).面向機(jī)器的低級(jí)語(yǔ)言，通常是為特定的計(jì)算機(jī)或系列計(jì)算機(jī)專門設(shè)計(jì)的。 (2).保持了機(jī)器語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，具有直接和簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)。 (3).可有效地訪問(wèn)、控制計(jì)算機(jī)的各種硬件設(shè)備，如磁盤、存儲(chǔ)器、 CPU、 I/O端口等。 信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)論文 第 11 頁(yè) 共 19 頁(yè) (4).目標(biāo)代碼簡(jiǎn)短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快，是高效的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 (5).經(jīng)常與高級(jí)語(yǔ)言配合使用，應(yīng)用十分廣泛。 在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了有效地完成任務(wù)，把所要完成的任務(wù)精心的分割成若干個(gè)相互獨(dú)立但相互又仍可有聯(lián)系的任務(wù)模塊，這些任務(wù)模塊使得任務(wù)變得相對(duì)單純， 對(duì)外的數(shù)據(jù)交換相對(duì)簡(jiǎn)單，容