【文章內(nèi)容簡介】 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定， 避免噪聲干擾而死機。 RESET： AT89S51 的重置引腳，高電平動作，當(dāng)要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 8 得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 EA/Vpp： EA為英文 External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意， 低電平動作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部 EPROM中）來執(zhí)行程序。因此在 8031 及 8032中， EA引腳必須接低電平，因為其內(nèi)部無程序存儲器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至 8751內(nèi)部 EPROM時，可以利用此引腳來輸入 21V的燒錄高壓（ Vpp）。 ALE/PROG： ALE 是英文 Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。ATAT89S51可以利用這個引腳來觸發(fā)外部的 8位鎖存器（如 74LS373），將端口 0的地址總線（ A0～ A7）鎖進鎖存器中，因為 ATAT89S51是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時在程序執(zhí)行時 ALE 引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的 1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時基輸入。此外在燒錄 8751程序代碼時，此引腳會被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。 PSEN：此為 Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲存啟用，當(dāng) 8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時（ EA=0），會送出此信號以便取得程序代碼，通常這支腳是接到 EPROM的 OE腳。 ATAT89S51可以 利用 PSEN及 RD引腳分別啟用存在外部的 RAM與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用 64K的定址范圍。 PORT0（ ～ ）：端口 0 是一個 8 位寬的開路電極（ Open Drain）雙向輸出入端口，共有 8個位， 表示位 0， 1，依此類推。其他三個 I/O端口（ P PP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)作 I/O 用時可以推動 8 個 LS的 TTL負載。如果當(dāng) EA 引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器）， P0就以多工方式提供地址總線（ A0～ A7）及數(shù)據(jù)總線（ D0～ D7）。設(shè)計者必須外加一個鎖存器將端口 0 送出的地址鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2 所送出的 A8～ A15 合成一組完整的 16 位地址總線，而定位地址到 64K的外部存儲器空間。 PORT2（ ～ ）：端口 2 是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，每一個引腳可以推動 4 個 LS 的 TTL 負載，若將端口 2 的輸出設(shè)為高電平時，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。 P2除了當(dāng)作一般 I/O端口使用外，若是在 ATAT89S51擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個時候 P2便 不能當(dāng)作 I/O 來使用了。 PORT1（ ～ ）：端口 1 也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動 4 個 LS TTL 負載，同樣地，若將端口 1 的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當(dāng)作定時器 2 的外部脈沖輸入腳，而 T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)引腳。 PORT3（ ～ ）：端口 3 也具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動 4個 TTL負載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷 控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋? 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 9 ： TXD，串行通信輸出。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 ： INT1，外部中斷 1輸入。 ： T0，計時計數(shù)器 0輸入。 ： T1，計時計數(shù)器 1輸入。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。 ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。 74HC164 芯片介紹 74HC164為串行輸入、并行輸出移位寄存器， 74HC164為單向總線驅(qū)動器。 在串行口 為方式 0狀態(tài)，即工作在移位寄存器方式，波特率為振蕩頻率的十二分之一。器件執(zhí)行任何一條將 SBUF 作為目的寄存器的命令時，數(shù)據(jù)便開始從 RXD 端發(fā)送。在寫信號有效時，相隔 一個機器周期后發(fā)送控制端 SEND 有效，即允許 RXD發(fā)送數(shù)據(jù)，同時，允許從 TXD 端輸出移位脈沖。第一幀（ 8 位）數(shù)據(jù)發(fā)送完畢時，各控制信號均恢復(fù)原狀態(tài)，只有 TI 保持高電平，呈中斷申請狀態(tài)。第一個 74HC164 把第一幀數(shù)據(jù)并行輸出， LED1 顯示該數(shù)據(jù)。然后，用軟件將 TI 清 0，發(fā)送第二幀數(shù)據(jù)。第二幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢， LED1 顯示第二幀數(shù)據(jù)，第一幀數(shù)據(jù)串行輸 入給第二個 74HC164， LED2顯示第一幀數(shù)據(jù)。依此類推，直到把數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)發(fā)送出去。應(yīng)該注意，數(shù)據(jù)全部發(fā)送完后，第一幀數(shù)據(jù)在最后一個 LED顯示。由于 TXD 端最多可以驅(qū)動 8個 TTL 門。 74LS04 輸出信號與信號燈 要使行人能看見信號燈的情況，必須把 P1口輸出的信號進行放大，這里我們用 74LS04反向器，當(dāng)極性為高電平時晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)極性為低電平時關(guān)斷，該支路指示燈滅。 LED 燈的顯示原理 :通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點亮。 七段數(shù)碼管的顯示及與 74HC164的連接顯示不同的數(shù)字如 SP， g,f,e,d,c,b,a 管角上加上 0FEＨ所以 ＳＰ上為０伏，不亮其余為ＴＴＬ高電平，全亮則顯示為８。 74LS04（ 6反向器）主要對信號 起了反向作用。 其它器件的功能如： 7805的功能，既提供穩(wěn)定的 +5V電壓。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 10 交通燈控制線路圖 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 4 交通燈軟件設(shè)計 程序設(shè)計流程圖 (1) 程序設(shè)計總框圖：如圖 41 圖 41 程序設(shè)計框圖 開 始 鍵盤事件處 理 等 待 鍵 盤 事 件 初始化 顯示程序處理 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 12 (2)程序詳細流程圖：如圖 42 圖 42程序詳細流程圖 開始 設(shè)置定時器 開中斷 賦初值 F0=1 R0,R1 分別送 A。調(diào)用計時程序并調(diào)用延時 R2=011 Flag0=1 跳到 SEC R2=021 Flag1=1 跳到 THR, F0=1 R2=03 Flag1=1 跳到 FOU R2=04 標志位清 0， 跳到 FIR R0=00 R2 加 1，跳到 DIAOY R1,R0 分別送 A。調(diào)用計時程序并調(diào)用延時 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 13 流程圖說明： 圖中定時器在每 50ms 中斷一下，設(shè)置為循環(huán) 20次（此時為 1秒），每 1秒以后， R0，R1自動減 1。 程序中的判斷在相等情況下從右邊出， 不相同的情況往下走。 延時方法可以有兩種一種是利用 AT89S51 內(nèi)部定時器的溢出中斷來確定 1 秒的時間，另一種是采用軟件延時的方法。 計數(shù)器初值計算 定時器工作時必須給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到 TH 和 TL 中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1到全 0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)定為 C 和計數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計算通式： TC=M－ C 式中， M為計數(shù)器模值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式 0時 M為 213 ；在方式 1時 M的值為 216；在方式 2和 3為 28 ； 算法公式： T=（ M－ TC） T 計數(shù) 或 TC=M－ T/T 計數(shù) T 計數(shù) 是單片機時鐘周期Ｔ ＣＬＫ 的 12倍；ＴＣ為定時初值 如單片機的主脈沖頻率為Ｔ ＣＬＫ 12ＭＨＺ ，經(jīng)過１２分頻 方式０ TMAX＝ 213 １微秒＝ 方式１ TMAX＝ 216 １微秒＝ 顯然１秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時間，所以我們只有采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題． 實現(xiàn)１秒的方法： 我們采用在主程序中設(shè)定一個初值為 20的軟件計數(shù)器和使 T1定時 50 毫秒。這樣每當(dāng)T1 到 50 毫秒時 CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中， CPU 先使軟件計數(shù)器減１，然后判斷它是否為零。為 0 表示１秒已到可以返回到輸出時間顯示程序。 相應(yīng)程序代碼 （１）定時器的設(shè)置 定時器需定時５０毫秒，故Ｔ 1工作于方式１。 初值計算： TC=M－ T/T 計數(shù) ＝ 216－ 50ms/1us=15536=3CBOH 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 14 START: MOV TMOD, 10H ；令ＴＯ為定時器方式１ MOV TH0, 3CH ；裝入定時器初值 MOV TL0, 0BOH SETB EA ； 打開總中斷 SETB ET1 ；開Ｔ 1中斷 SETB ER ；啟動Ｔ 1計數(shù)器 CLR FLAG1 CLR FLAG2 CLR FLAG3 MOV R3, 20H ；軟件計數(shù)器賦初值 （２）相應(yīng)中斷服務(wù)子程序 ORG 001BＨ LJMP DSD ORG 0030H DSD： INC R3 MOV TH0, 3CH ；重裝入定時器初值 MOV TL0, BOH CJNE R3， 20， FH DEC R0 DEC R1 MOV R3， 00H FH： RETI 程序的軟件延時 ： AT89S51的工作頻率為 0— 33MHZ，我們選用的 AT89S51單片機的工作頻率為 12MHZ。機器周期與主頻有關(guān)，機器周期是主頻的 12 倍，所以一個機器周期的時間為 12*（ 1/12M）=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間。 具體的延時程序分析 ： DELAY: MOV R4,08H 延時 1秒主程序 DE2: LCALL DELAY1 DJNZ R4, DE2 RET DELAY1： MOV R4， 00H ；延時 125us 子程序 D1： MOV R5， 00H D2： DJNE R5， DL2 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 15 DJNE R4， D1 RET DELAY1為一個雙重循壞 循環(huán)次數(shù)為 256*256=65536 所以延時時間 =65536*2=131072us 約為 125us DELAY R4設(shè)置的初值為 8 主延時程序循環(huán) 8次，所以 125us*8= 1 秒 由于單片機的運行速度很快其他的指令執(zhí)行時間可以忽略不計。 程序的主控制循環(huán)調(diào)用 用來實現(xiàn)四個狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換 ,代碼如下 : DIAOY: ；循環(huán)控制子程序 CJNE R2, 01H, AA ；判斷不相等剛跳轉(zhuǎn) JB FLAG1, AA ； FLAG1為 1則跳轉(zhuǎn) LJMP SEC ；跳轉(zhuǎn)到 SEC AA: CJNE R2, 02H, AAA JB FLAG2, AAA