【文章內(nèi)容簡介】 要求，復位操作通常有兩種基本形式：上電復位、手動復位。 上電復位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復位操作。 80C51 單片機的上電復位POR（ Power On Reset）實質(zhì)上就是上電延時復位，也就是在上電延時期間把單片機鎖定在復位狀態(tài)上。在單片機每次初始加電時，首先投入工作的功能部件是復位電路。復位電路把單片機鎖定在復位狀態(tài)上并且維持一個延時（記作 TRST），信息工程學院 單片機課程設計論文 第 8 頁 共 19 頁 以便給予電源電壓從上升到穩(wěn)定的一個等待時間；在電源電壓穩(wěn)定 之后，再插入一個延時，給予時鐘振蕩器從起振到穩(wěn)定的一個等待時間；在單片機開始進入運行狀態(tài)之前，還要至少推遲 2 個機器周期的延時 。 上述一系列的延時，都是利用在單片機 RST 引腳上外接一個 RC 支路的充電時間而形成的。典型復位電路如圖 （ a）所示，其中的阻容值是原始手冊中提供的。 上電復位延時電路 標準 80C51 不僅復位源比較單一，而且還沒有設計內(nèi)部上電復位的延時功能，因此必須借助于外接阻容支路來增加延時環(huán)節(jié)，如圖 (a)所示。其實，外接電阻 R 還是可以省略的，理由是一些 CMOS 單片機芯片內(nèi)部存在一個現(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，上電復位延時電路還可以精簡為圖 (b)所示的簡化電路（其中電容 C 的容量也相應減小了）。 復位引腳 RST內(nèi)部電路 在每次單片機斷電之后，須使延時電容 C 上的電荷立刻放掉，以便為隨后可能在很短的時間內(nèi)再次加電作好準備。否則，在斷電后 C 還沒有充分放電的情況下，如果很快又加電，那么 RC 支路就失去了它應有的延遲功能。因此，在圖 (a)的基礎(chǔ)上添加一個放電二極管 D，上電復位延時電路就變成了如圖 (c)信息工程學院 單片機課程設計論文 第 9 頁 共 19 頁 所示的改進電路。也就是說，只有 RC 支路的充電過程對電路是有用的，放電過程不僅無用，而且會帶來潛在的危害。于是附加一個放電二極管 D 來大力縮 短放電持續(xù)時間，以便消除隱患。二極管 D 只有在單片機斷電的瞬間（即 VCC 趨近于 0 V，可以看作 VCC 對地短路）正向?qū)?，平時一直處于反偏截止狀態(tài)。 手動復位要求在電源接通的條件下，在單片機運行期間，如果發(fā)生死機，用按鈕開關(guān)操作使單片機復位。 單片機要完成復位， 必須向復位端輸出并持續(xù)兩個機器周期以上的高電平，從而實現(xiàn)復位操作。 本設計采用上電且開關(guān)復位電路，如圖 所示上電后，由于電容充電，使 RST 持續(xù)一段高電平時間。當單片機已在運行之中時，按下復位鍵也能使 RST持續(xù)一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電且開關(guān)復位的 操作。通常選擇 C=10~30μF，R=1K，本設計采用的電容值為 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 單片機復位電路 系統(tǒng)總電路的設計 系統(tǒng)總電路由以上設計的顯示電路，時鐘電路，按鍵電路和復位電路組成，只要將單片機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 單片機為主電路的核心部分，各個電路均和單片機相連接，由單片機統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)各個電路的運行工作。 8051 單片機提供了 XTAL1 和 XTAL2 兩個專用引腳接晶振電路，因此只要將晶振電路接到兩個專用引腳即可為單片機提供時鐘脈沖，但在焊接晶振電路時要盡量使晶振電路靠近單片機，這樣可以為單片機提供穩(wěn)定的始終脈沖。 信息工程學院 單片機課程設計論文 第 10 頁 共 19 頁 復位電路同晶振電路，單片機設有一個專用的硬件復位接口，并設置為高電平有效。 按鍵電路與單片機的端口連接可以由用戶自己設定，本設計中軟件復位鍵和查看鍵分別接單片機的 和 ，均設為低電平有效。而另外的開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的特殊接口 和 ，這兩個 I/O 口的第二功能分別為單片機的外部中斷 1 端口和外部中斷 0 端口。同樣設置為位低電平有效。 顯示電路由五位數(shù)碼管組成，采用動態(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 口沒有集成上拉電阻，高電平的驅(qū)動能力很弱，所以需要接上拉電阻來提高 P0 的高電平驅(qū)動能力。五位位控制則由低位到高位分別接到 ~ 口， NPN 三極管 9013 做為位控制端的開關(guān)，當 ~端口任意一個端口為高電平時， 與其相對應的三極管就導通，對應的數(shù)碼管導通顯示。 通過以上設計已經(jīng)將各部分電路與單片機有機的結(jié)合到一起，硬件部分的設計以大功告成，剩下的部分就是對單片機的編程，使單片機按程序運行，實現(xiàn)數(shù)字電子秒表的全部功能。 3 系統(tǒng) 軟件設計 本設計采用了匯編語言編寫，匯編語言由于采用了助記符號來編寫程序，比用機器語言的二進制代碼編程要方便些，在一定程度上簡化了編程過程。匯編語言的特點是用符號代替了機器指令代碼，而且助記符與指令代碼一一對應，基本保留了機器語言的靈活性。使用匯編語言能面向機器并較好地發(fā)揮機器的特性，得到質(zhì) 量較高的程序。 匯編語言的特點 : (1).面向機器的低級語言，通常是為特定的計算機或系列計算機專門設計的。 (2).保持了機器語言的優(yōu)點，具有直接和簡捷的特點。 (3).可有效地訪問、控制計算機的各種硬件設備，如磁盤、存儲器、 CPU、 I/O端口等。 信息工程學院 單片機課程設計論文 第 11 頁 共 19 頁 (4).目標代碼簡短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快，是高效的程序設計語言。 (5).經(jīng)常與高級語言配合使用，應用十分廣泛。 在程序設計過程中，為了有效地完成任務，把所要完成的任務精心的分割成若干個相互獨立但相互又仍可有聯(lián)系的任務模塊，這些任務模塊使得任務變得相對單純， 對外的數(shù)據(jù)交換相對簡單，容