【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。（3）控制或與其他電源復(fù)用引腳 RST；ALE/PROG； 和 /VPP。PSENARST 復(fù)位輸人端。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/ 。當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 地址鎖存允許的輸出用于鎖存地址PROG的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE 端仍以不變的頻率輸出。此頻率為振蕩器頻率的 1/6 周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：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。在對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖 PROG。如果需要的話，通過(guò)對(duì)專用寄存器 SFR 區(qū)中 8EH 單元的 D0 位置數(shù)，可禁止 ALE 操作。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條 MOVX 或 MOVC 指令期間，ALE 才會(huì)被激活。另外，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)該設(shè)定禁止 ALE 位為無(wú)效。程序存儲(chǔ)允許，輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng) AT89C51PSEN由外部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效即輸出 2 個(gè)脈沖。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)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)。/VPP 外部訪問(wèn)允許端。要使 CPU 只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器地址為 00C0HAFFFFH 則 端必須保持低電接到 GND 端。然而要注意的是，如果保密位 LBI 被E編程，復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端的狀態(tài)。當(dāng) 端保持高電平（接 VCC 端）時(shí)，EACPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。在 Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳也用于施加 12V 的編程允許電源 VPP（如果選用 12V 編程） 。（4）輸人/輸出引腳 ，。 口P0 口是多功能口，即可作為地址/數(shù)據(jù)總線使用，又可作為普通 I/O 口使用。P0 口作為地址/數(shù)據(jù)總線時(shí)，控制線為高電平，用來(lái)輸出外存儲(chǔ)器地址的 8 位D0——D7，因此 P0 口進(jìn)行分時(shí)復(fù)用操作。P0 端口是一個(gè) 8 位漏極開路型雙向 1/0 端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 輸人，對(duì)端口寫 1 時(shí)，又可作高阻抗輸人端用。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位)數(shù)據(jù)總線，在訪問(wèn)期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。在 Flash 編程時(shí)，P0 端口接收指令字節(jié)。而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻 口Pl 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口。Pl 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 輸人。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸人口。Pl 口作輸人口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流 IIL。在對(duì) Flash 編程和程序校驗(yàn)時(shí)，Pl 口接收低 8 位地址。 口P2 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口。P2 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)吸收或輸出電流方式)4 個(gè) TTL 輸人。對(duì)端口寫 1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸人口。P2 作輸人口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流IIL。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，如執(zhí)行 MOVX DPTR 時(shí)，P2 口送出高 8 位地址。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，如執(zhí)行MOVX R1 指令時(shí)，P2 口引腳上的內(nèi)容就是專用寄存器 SFR 區(qū)中 P2 口寄存器的內(nèi)容，在整個(gè)訪問(wèn)期間不會(huì)改變。在對(duì) Flash 編程時(shí)和程序校驗(yàn)期間，P2 口也接收高位地址和一些控制信號(hào)。 口P3 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 1/0 端口。P3 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4 個(gè) TTL 輸人。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸人口。P3 口作輸人口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流 IIL。P3 口也是準(zhǔn)雙向口，在作第二功能使用時(shí)，相應(yīng)的口鎖存器必須為“1” 。對(duì)并行口進(jìn)行讀寫時(shí)有兩種操作：一是鎖存器，二是讀引腳。1．讀引腳的指令是絕大部分的并行口作為操作數(shù)的數(shù)據(jù)指令。2．讀鎖存器指令執(zhí)行器如下操作，讀入鎖存器的值，改寫，然后再寫入。在 AT89C51 中，P3 端口還有一些復(fù)用功能。復(fù)用功能如表 21 所列。表 21 P3 各端口引腳與復(fù)用功能表端口引腳 復(fù)用用能 RXD(串行輸入口) TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時(shí)器 0 的外部輸入） T1（定時(shí)器 1 的外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀寫通） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部集成口多達(dá) 8 個(gè)部件：（RAM）：片內(nèi)為 128 個(gè)字節(jié)（單元） ，片外最多可擴(kuò)展至 64K 字節(jié)（ROM/EPROM）：有 4K 的 EPROM。：有 5 個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)：兩個(gè) 16 位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。：1 個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式。 口、P1 口、PP3 口：為 4 個(gè)并行的 8 位 I/O 口。（SFR）：共有 21 個(gè)，用于對(duì)片內(nèi)各個(gè)功能模塊進(jìn)行管理、控監(jiān)視。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)特殊功能的 RAM 區(qū)域。（CPU）：為 8 位的 CPU，而且內(nèi)含一個(gè)位處理器，不僅可以處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行多位變量的處理。 外圍電路通過(guò)某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。為使單片機(jī)正常工作，必須保證良好的復(fù)位。復(fù)位可分為上電復(fù)位和外部復(fù)位兩種方式。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 19Jun2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\Administrator\圖圖\圖\BACKUP~ By:30pF30pF12MHZXTAL2XTAL1上電復(fù)位是指單片機(jī)在接通電源時(shí)對(duì)單片機(jī)復(fù)位，外部復(fù)位可由外部脈沖復(fù)位或由手動(dòng)復(fù)位。本系統(tǒng)采用上電復(fù)位方式。復(fù)位電路如圖 23。 上電瞬間，由于電容 C 兩端電壓不能突變，所以電容正極電壓為低，單片機(jī) RESET 腳保持高電平。隨著電容正極電壓的逐漸上升，RESET 腳的電壓逐漸下降。只要合理選擇 R、C 的值使 RESET 腳上高電平的保持時(shí)間超過(guò)兩個(gè)機(jī)器周期，就可以使單片機(jī)可靠復(fù)位。單片機(jī)的定時(shí)控制功能是用片內(nèi)的時(shí)鐘電路和定時(shí)電路來(lái)完成的，而片內(nèi)的時(shí)鐘產(chǎn)生有兩種方式:內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。本課題采用內(nèi)部時(shí)鐘方式(如圖 24 所示)，片內(nèi)高增益反相放大器通過(guò)XTALI 和 XTAL2 外接作為反饋元件的晶體(呈感性)與電容組成的并聯(lián)諧振回路構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器向內(nèi)部時(shí)鐘電路提供振蕩時(shí)鐘。AT89C51 工作的時(shí)鐘頻率范圍為 0 到 12MHz 的石英晶振與 30pF 的電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。圖 23 復(fù)位電路圖 24 時(shí)鐘電路1A2AO78GND123654VcSCLTEDA AT24C02 的應(yīng)用 AT24CXX 介紹AT24CXX 系列采用低功耗 COMS 工藝制造，內(nèi)部設(shè)有高壓泵電路，可以單電壓工作，具有擦除/寫入 10 萬(wàn)次和數(shù)據(jù)保留 100 年的高可靠性，提供雙線串行接口，支持 ISO/ICE7816—3 同步協(xié)議，便于與各種微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行接口，使用方便。另外，對(duì)存儲(chǔ)器在芯片中的數(shù)據(jù)，還可通過(guò)軟件的方法利用各種算法進(jìn)行加密處理，從而提高安全性，擴(kuò)大器件的應(yīng)用范圍。AT24CXX 含 24C01/24C02/24C04/24C08/16,它們分別提供 1K/2K/4K/8K/16K位串行 E2PROM，內(nèi)部組態(tài)為 128/256/512/20488 位，支持 8 字節(jié)（1K，2K） 、16 字節(jié)（4K，8K，16K）頁(yè)面寫入方式。如將這些芯片的輸入地址引腳 AA1和 A0 按照表 22 所示進(jìn)行硬件接地后，便可用于 IC 卡中。表 22 AT24CXX 用于 IC 卡的硬件連接AT24CXX 01 02 04 08 16接地引腳 A2,A1,A0 A2, A2,A1 A2 無(wú) AT24C02 的簡(jiǎn)介 引腳簡(jiǎn)介，如圖 25。（1）A2，A1，A0 接地引腳（2）GND 模擬地（3）SDA 數(shù)據(jù)引腳（4）SCL 時(shí)鐘引腳（5）Vcc 電源引腳（6）TEST 測(cè)試端 圖 25 AT24C02 引腳圖 的卡模塊觸點(diǎn)（圖 26）及功能設(shè)置（表 2—3） 。圖 26 卡模塊觸點(diǎn)圖表 2—3 功能設(shè)置 引腳 卡觸點(diǎn) 符號(hào) 功能 1 C1 VCC 操作電壓 5V 2 C2 NC 復(fù)位 3 C3 SCL 串行時(shí)鐘線 4 C4 NC 未用5 C5 GND 地 6 C6 NC 未用 7 C7 SDA 串行數(shù)據(jù)線 8 C8 NC 未用 卡工作狀態(tài)AT24C02 卡工作時(shí)的總線時(shí)序如圖 27 所示。SCL 和 SDA 兩總線平時(shí)通過(guò)一個(gè)電阻上拉為高電平，SDA 總線上的數(shù)據(jù)僅在 SCL 低電平時(shí)間周期內(nèi)可能改變。SCL 高電平周期期間數(shù)據(jù)的改變表示“開始”或“停止”兩種狀態(tài)：當(dāng) SCL 處于高電平時(shí)，SDA 由高電平轉(zhuǎn)向低電平表示一個(gè)“開始”狀態(tài)必須在其他操作之前執(zhí)行，而“停止”狀態(tài)則終止所有操作。除了以上兩種狀態(tài)外，AT24C02卡與外界的通訊還需要另外一個(gè)狀態(tài)，那就是“確認(rèn)（ACK） ”：總線上的任何接收數(shù)據(jù)設(shè)備必須將 SDA 總線置于低電平以確認(rèn)它成功的收到了每個(gè)字節(jié)（所有的地址和數(shù)據(jù)都是以 8 位碼串行輸入、輸出 AT24C02 卡） ，該確認(rèn)是在每個(gè)字節(jié)之后，第九個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)發(fā)生。AT24C02 卡也通過(guò)在收到每個(gè)地址或數(shù)據(jù)碼之后置 SDA 于低電平的方式確認(rèn)。為了正確地訪問(wèn) AT24C02 卡，外部數(shù)據(jù)傳送設(shè)備必須在發(fā)出“開始”狀態(tài)之后，隨即給出一個(gè) 8 位地址碼，稱為器件尋址碼。該碼高四位為 1010，這在 AT24C02 系列所有芯片中都是一樣的。接下來(lái) 3C1C7C8C6C5C4C3C2Vc NCSDANCGNDNSCLN位依次是 A2，A1 和 A0，它們與芯片各自的輸入地址引腳硬件連接相對(duì)應(yīng)，未作硬件連接的引腳所對(duì)應(yīng)位用于頁(yè)面尋址。最后 1 位是讀、寫操作選擇位，該位為 0（低電平）時(shí)激發(fā)寫操作，為 1（高電平）時(shí)激發(fā)讀操作。 的讀寫方法AT24C02 具有寫字節(jié)和寫頁(yè)面兩種寫操作方式。圖 28 所示為寫字節(jié)方式，該方式在器件尋址和確認(rèn)之后跟隨一個(gè)數(shù)據(jù)尋址碼，卡片在收到該尋址碼后通過(guò)SDA 發(fā)出確認(rèn)，并隨時(shí)鐘輸入 8 位數(shù)據(jù)碼，同樣，收到數(shù)據(jù)之后卡片再次發(fā)出確認(rèn)，數(shù)據(jù)傳送設(shè)備必須用停止?fàn)顟B(tài)來(lái)終止寫操作。這時(shí)，卡片進(jìn)入一個(gè)內(nèi)計(jì)時(shí)固定存儲(chǔ)器寫入周期，在該寫周期內(nèi)，所有輸入都被禁止，直至寫操作完成。圖 27 AT24C02 卡總線時(shí)序AT24C02 的讀操作分為立即地址讀取、隨機(jī)地址讀取和順序地址讀取三種方式。隨機(jī)讀取方式式需要一個(gè)“空”字節(jié)序列來(lái)加載數(shù)據(jù)地址，一旦器件尋址碼和數(shù)據(jù)尋址碼隨時(shí)鐘輸入，并被確認(rèn)，傳送設(shè)備必須產(chǎn)生另一個(gè)開始狀態(tài)。通過(guò)送出一個(gè)讀、寫選擇位處于高電平的器件尋址碼去激發(fā)一次立即尋址讀取，卡片確認(rèn)器件地址，并隨時(shí)鐘串行輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的讀取不通過(guò)確認(rèn)應(yīng)答，而通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)停止?fàn)顟B(tài)來(lái)應(yīng)答。 圖 28 寫字節(jié)操作 I2C 總線特性的簡(jiǎn)介I2C 雙向二線制串行總線協(xié)議定義：只有在總線處于“非忙”狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸才能被初始化。在數(shù)據(jù)傳輸期間，只要時(shí)鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線都必須保持穩(wěn)定，否則數(shù)據(jù)線上的任何變化都被當(dāng)作“啟動(dòng)”或“停止”信號(hào)。I 2C 串行總線支持所有 NMOS、CMOS, 工藝制造的器件，通過(guò)兩根線（SDA串行數(shù)據(jù)線，SCL－串行時(shí)鐘線）再連接到總線之間傳遞信息，根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件，根據(jù)器件的功能可以工作在發(fā)送接收方式，對(duì)于發(fā)送器和接收器而言，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞時(shí)可以認(rèn)為時(shí)主器件或從器件。主器件是啟動(dòng)在總線上傳的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)以允許傳送的器件，這時(shí)能尋址的器件即認(rèn)為時(shí)從器件。（A 段）：數(shù)據(jù)線 SDA 和時(shí)鐘線 SCL 都保持高電平。（B 段）：當(dāng)時(shí)鐘總線 SCL 為高電平狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)線 SDA由高電平變?yōu)榈碗娖降南陆笛乇徽J(rèn)為時(shí)“啟動(dòng)”信號(hào)。只有出現(xiàn)“啟動(dòng)”信號(hào)以后，其他的命令才有效。（C 段）：當(dāng)時(shí)鐘線 SCL 為高電平狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)線 SDA由低電平變?yōu)楦唠娖降纳仙乇徽J(rèn)為時(shí)“停止”信號(hào)。隨著“停止”信號(hào)的出現(xiàn)，所有的外部操作都結(jié)束。（D 段）：在出現(xiàn)“啟動(dòng)”信號(hào)以后，在時(shí)鐘線為高電平時(shí)數(shù)據(jù)線是穩(wěn)定的，這是數(shù)據(jù)線的狀態(tài)就表示要傳送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)改變必須在時(shí)鐘線為低電平期間完成，每位數(shù)據(jù)占一個(gè)時(shí)鐘脈沖寬度。每個(gè)數(shù)據(jù)的傳輸都是由“啟動(dòng)”信號(hào)開始，結(jié)束語(yǔ)“停止”信號(hào)。在“啟動(dòng)”與“停止”信號(hào)