【文章內(nèi)容簡介】 輸出 Q端時，構(gòu)成了一個準(zhǔn)雙向 I/O 口，可作數(shù)據(jù)口用。當(dāng)多路開關(guān)在 CPU 的控制下，倒向內(nèi)部地址線一端時， P2 口可用于輸出高 8位地址。 P2 口使用時應(yīng)注意： 當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)擴展有大于 256B 而小于 64KB 的外部存儲器， P2 口用于輸出高 8 位地址。由于訪問外部存儲器的操作是連續(xù)不斷的， P2 口要不斷輸出高 8位地址，故此時 P2 口不能在作 I/O 口使用。 在不接外部存儲器或外部存儲器容量小于 256 字節(jié)的系統(tǒng)中，由 P0 口輸出低 8 位地址，而 P2 口引腳上的內(nèi)容在整個訪問期間不會變化，此時 P2口可作通用 I/O 口用。在外部擴展的存儲器容量大于 256B 而小于 64KB 時可用軟件方法利用 P1～ P3 中的某幾位線輸出高 8位地址，而保留 P2 中的部分或全部口線作通用 I/O 口用。 4） P3 口 口。另外，每一位均具有第二功能，見表 2－ 2。每一位的兩個功能不能同時使用。 端口線（引腳） 第二功能 （ 10 ） RXD（串行口輸入） （ 11 ） TXD（串行口輸 出） （ 12 ） 0INT （外部中斷 0 輸入 ） （ 13 ） 1INT （外部中斷 1 輸入 ） （ 14 ） T0(定時器 0 的外部的輸入 ) （ 15 ） T1(定時器 1 的外部的輸入 ) （ 16 ） WR （片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 （ 17 ） RD （片外數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 表 22 P3 口的各位線與第二功 能 通用 I/O 口的輸出使用。輸出數(shù)據(jù)時，鎖存器輸出的信號可以通過與非門經(jīng) VT 輸出到 P3 口的引腳。輸入時，引腳上的數(shù)據(jù)將通過兩個相串的三態(tài)緩沖器在引腳選通的控制下進入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。 P3 口除了作通用 I/O 口使用外，他的各位還具有第二功能。當(dāng) P3 口某一位用于第二功能作輸出時，該位的鎖存器應(yīng)置“ 1”，打開與非門，第二功能端上的內(nèi)容通過“與非門”和 VT 送至端口引腳，當(dāng)作第二功能輸入時，端口引腳的第二功能信號通過第一個緩沖器送到第二輸入功能端。 使用時注意：無論 P3 口作通用輸入口還是作第二功能口使用，相應(yīng)位的 輸出鎖存器和第二功能端都應(yīng)置“ 1”使 VT 截至。 綜上所述， P0口的輸出極與 P1～ P3 口的輸出極在結(jié)構(gòu)上是不同的，因此他們的負(fù)載能力和接口要求也不相同。 P0 口的每一位輸出可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 負(fù)載。 P0 口即可作通用 I/O 使用，也可以作地址 /數(shù)據(jù)總線使用，當(dāng)把它作通用 I/O 口輸出時，輸出極是開漏電路，當(dāng)它驅(qū)動 NMOS 或其它上拉電流負(fù)載時，需要外接上拉電阻才有高電平輸出。當(dāng)?shù)刂?/數(shù)據(jù)總線時，無需外接上拉電阻。此時不能作通用I/O 口使用。 P1～ P3口輸出極均有接上拉電阻，他們的每一位的輸出均可以驅(qū)動 3個 LSTTL 負(fù)載。對 NMOS 型的單片機，當(dāng) P1 和 P3 口作輸入時，任何 TTL或 NMOS 電路都能以正常的方法驅(qū)動這些口。無論是 HMOS 還是 CHMOS 型的單片機，他們的 P1～ P3 口的輸入端都可以被集電極開路或漏極開路電路所驅(qū)動，而無需再外接上拉電阻。 P0～ P3 口都是準(zhǔn)雙向 I/O 口。作輸入時，必先向相應(yīng)的端口的存儲器寫入“ 1”，使下拉場效應(yīng)管截至。 P0 口作為輸入時呈高阻態(tài)； P1～ P3 口內(nèi)部有上拉電阻；當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時， P0～P3 端口鎖存器全為“ 1”。 2． 6 中斷系統(tǒng) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 89C52 有 8 個中斷源 : 與中斷有關(guān)的特殊功 能寄存器有 4 個 :定時器控制寄存 TCON,串行控制寄存器 SCON、中斷允許寄存器 IE、中斷優(yōu)先級寄存器 IP。 IE 用于允許或禁止各中斷請求。 IP 用于設(shè)置各中斷源的優(yōu)先級，可設(shè)兩級，當(dāng)多個中斷源同時請求服務(wù)，選級別最高者先服務(wù)，同級內(nèi)優(yōu)先級從高到低按以下次序進行 :IEO, TFO, IE1, TF1, RI， TI。 2． 7 工作方式 單片機的工作方式主要有以下幾種 :復(fù)位方式、程序連續(xù)執(zhí)行方式、單步操作、掉電保護操作、低功耗等 . 2． 8 指令系統(tǒng) 51 型單片機的指令系統(tǒng)用匯編語言表示有 40 多種助記符， 111 條指令，可以實現(xiàn) 51 種基本操作，因為有些指令用于不同場合，可以表示成不同形式，如 MOV， MOVX， MOVC 等，所以不是一個助記符表示一條指令。按指令碼的字節(jié)來分，可分為單字節(jié) (49 條 )、雙字節(jié) (46 條 )，三字節(jié) (16 條 )。按功能可分為五類 :數(shù)據(jù)傳送指令 (28 條 )、算術(shù)運算指令 (24 條 )、邏輯操作轉(zhuǎn)移指令 (25 條 )、控制轉(zhuǎn)移指令 (17 條 )、位操作指令 (17 條 )。 51 型指令系統(tǒng)共有 7 種尋址方式 :寄存器尋址、直接尋址、立即尋址、寄存器間址、變址尋址、相對尋址、位尋址。 2． 9 引腳特性 89C52 單片機是高性能單 片機，因受引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。下面分別說明 40 條引腳的功能。 Vcc: 電源正端（第 40 腳），接 +5V 直流電源。 Vss：電源負(fù)端（第 20 腳），接電源地線。 RST/Vpd：即第 9 腳，為復(fù)位信號輸入端，復(fù)位信號從低到高約 3V的跳變脈沖。該腳的特點是：如果 Vcc 的電源電壓低于規(guī)定值時， Vpd 在規(guī)定范圍內(nèi)（大約為 +5V），則 Vpd 將為 RAM 提供備用電源。 Vpd 為低時，則由 Vcc 供給 RAM 電流。同時內(nèi)部有一個小電阻，允許使用一個連接到Vcc 的電容實現(xiàn)加 電復(fù)位。 ALE/PROG ：即 30 腳，為地址鎖存信號輸出端。當(dāng)主機（ 89C52）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 訪問外部存儲器時， P0 口輸出的低 8 位地址由 ALE 端輸出的信號鎖存到外部的地址寄存器，使 P0 口輸出地址以后能和外部存儲器之間傳送指令或數(shù)據(jù)信息。同時，該腳可作時鐘信號輸出端、編程脈沖輸入端或擴展器輸出端。在不使用外部數(shù)據(jù)存儲器的條件下， ALE 以 1/6 振蕩頻率的固定速度輸出，因而它能用作外部時鐘或定時。 PESN ：即第 29 腳，為對 外部程序存儲器取址時的信號輸出端。當(dāng)主機訪問外部程序存儲器時，將 PC 程序計數(shù)器 16 為地址端輸出到 P2 口和 P0口外部的地址寄存器后， PSEN 產(chǎn)生負(fù)脈沖選通外部程序存儲器。相應(yīng)存儲器單元的指令字節(jié)送到 P0 口，供主機讀取。 EA /Vdd：即 31 腳，為內(nèi)部和外部程序存儲器選擇線段。當(dāng) EA 為高電平時， CPU 訪問程序存儲器有兩種情況：地址小于 4k 時，訪問內(nèi)部的程序存儲器；地址大于 4k 時，訪問外部程序存儲器。若 EA 接地，則不用內(nèi)部的程序存儲器，不管地址大小，取指令時總是 訪問外部的程序存儲器。 XTAL1：即 19 腳，為內(nèi)部振蕩器外接晶振的一個輸入端。 HMOS 芯片使用外部振蕩器時，此端用于輸入外部振蕩信號。 XTAL2：即 18 腳，為內(nèi)部振蕩器外接晶振的另一個輸入端。 HNOS 芯片使用時外部振蕩器時，此端必須接地。 利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，再 XTAL1 和 XTAL2 的引腳上外接定時元件，內(nèi)部的振蕩電路便自激振蕩。我們可以用示波器觀察到 XTAL2 輸出的波形。定時元件可在 ～ 12MHz 之間任選，電容可在 5pf～ 30pf 之間選擇。 第三章 熨燙系統(tǒng)控制器的顯示部分及接口設(shè)計 3． 1 LED(發(fā)光二極管 )顯示器及其接口 1． LED 顯示器的基本原理 發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)變成光能的半導(dǎo)體器件。在小型專用微機河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 系統(tǒng)和單板機等場合，它是主要的顯示器件，在通用微機系統(tǒng)中，也常用來作狀態(tài)等顯示。常用的 LED 有單個 LED 顯示管、 7段數(shù)碼顯示器和點陣式顯示器。 LED 顯示管實際上是一個壓降為 1． 2～ 2． 5V 的二極管，使用時將它通過驅(qū)動電路接向微機的一個端口即可。下面只介紹 7段數(shù)碼管及其接口。 7 段數(shù)碼顯示器是將多個 LED 管組成一定字形的顯示器，有共陰極和共陽極兩種接法，如 圖 7－ 50 所示。圖 7－ 50（ a）為共陰極。圖 7－ 50（ b） 為共陽極，圖 7－ 50（ c）為內(nèi)部排列。 7 段數(shù)碼顯示器實際上為 8 段， 7 段用來顯示十進制或十六進制數(shù)字和某些符號，另一段用來顯示小數(shù)點。一般每段飲食一個 LED 管，大型顯示器（ 25． 4mm 以上）每段有兩個或多個串聯(lián) LED 管，需要加比單管型更高的電壓才能得到所需亮度的電流。為了達(dá)到顯示 一字形的目的，需要從接口輸出不同的，以便點亮所需的段，這些數(shù)碼稱為字形碼或段碼。對共陽極顯示器，要點亮的顯示段引腳需接低電平“ 0”。對共陰極顯示器，接法則相反，需接高電平“ 1”。如以引腳的電平為準(zhǔn)，要顯示“ 2”字，應(yīng)點亮 a、 b、 g、 e、 d 段， 8 段的數(shù)據(jù)用一個字節(jié)表示，設(shè) a～ g 對應(yīng) D0～D6， P對應(yīng) D7，對共陽極顯示器，字形碼為 A4H；對陰極顯示器，則為 5BH，其余不難類推。 2． LED 顯示器接口電路 LED 顯示器接口電路可用硬件譯碼器或一般并行口與驅(qū)動器連接而成。也有多種 LED 譯碼／驅(qū)動器芯片可供選 用。常使用輸入為 BCD 碼、輸出為段碼的芯片。 TP86 單板機中采用專用芯片 8279 作 LED 顯示器接口和鍵盤控制接口，如圖 7－ 51 所示。 該電路采用共陽極 LED 顯示器，各段用 7406 反相驅(qū)動，各位相同的段連到一起 7445 譯碼器用作位選擇驅(qū)動。下面是從 0 位開始顯示 13579H六個字符的程序， 300H 單元開始為 6 個字符的字形碼。 MOV SI， 300H ；存放顯示字符的內(nèi)存單元 MOV CX， 06H ；顯示字符數(shù) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 MOV DX， 0FFEAH ； 8279 的命令口 MOV AL， 00H ；工作方 式： 8字符顯示，左端輸入 OUT DX， AL MOV AL， 19H ；分頻系數(shù)為 25，產(chǎn)生 100KHZ 掃描頻率 OUT DX， AL MOV AL， 90H ；寫顯示 RAM 命令，從 0位起，地址自動加 1 OUT DX， AL L： MOV DX， 0FFE8H ；數(shù)據(jù)口 MOV AL， [SI] ；從內(nèi)存單元中取顯示碼送顯示 RAM OUT DX， AL INC SI ；內(nèi)存地址加 1 DEC CX JN ZL HLT DB 06H， 4FH， 6DH， 07H， 67H， 76H 3． LED 顯示器的結(jié)構(gòu) 7 段 LED 由 7 個發(fā)光二極管按“日”自行排列，所有發(fā)光二極管的陽極連在一起稱共陽極接法，陰極連在一起稱為共陰極接法。當(dāng)采用專用芯片驅(qū)動時不需加限流電阻，其他情況下一般應(yīng)外界限流電阻。 LED 的結(jié)構(gòu)及連接如圖 所示。 圖 LED 的結(jié)構(gòu)及連接 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 LED 顯示器工作原理 當(dāng)選用共陰極的 LED 顯示器時，所有發(fā)光二極管的陰極連在一起接地， 當(dāng)某個發(fā)光二極管 的陽極加入高電平時，對應(yīng)的二極管發(fā)亮。因此要顯示某字形就應(yīng)使此字形的相應(yīng)段的二極管點亮，實際上就是送一個用不同電平組合代表的數(shù)據(jù)字（顯示碼）來控制 LED 的顯示，此數(shù)據(jù)稱為字符的段碼或稱為字型碼。字型碼與 LED 顯示器各段的關(guān)系為： 表 字型碼與 LED 顯示器各段的關(guān)系 共陰極的 LED,被選中時的段為高電平有效，熄滅的段碼為低電平；共陽極的LED，被選中時的段為低電平有效，熄滅的段碼為高電平。 3． 1 8155 的結(jié)構(gòu) 8155 芯片內(nèi)具有 256 個字節(jié)的 RAM，兩個 8位、一個 16位的可編程I/O 口和一個 14 位計數(shù)器。它與 51型單片機接口簡單，是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛使用的芯片。 8155 按照器件的功能， 8155 右下列三部分組成 : 隨機存儲部分 容量為 256 8位的靜態(tài) RAM I/O 接口部分： 端口 A:可編程程序 I/O 端口 PA0～ PA7。 端口 B:可編程程序 I/O 端口 PB0～ PB7。 端口 C:可編程程序 6位 I/O 端口 PC0～ PC5。 命令寄存器： 8位寄存器，只允許寫入。 狀態(tài)寄存器： 8位寄存器，只允許讀出。 計數(shù)器 /計時器是一個 14 位的二進制減法計數(shù)器。 D7