【文章內容簡介】 （記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 在 flash編程和校驗時， P3口也接收一些控制信號。 此外， P3口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號 。 ⑵ 其他引腳說明： ?RST：復位輸入。 晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位?？撮T狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 DISRTO 默認狀態(tài)下，復位高電平有效。 ?ALE/PROG—— 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地 址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 14 的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 禁止位無效。 ?PSEN—— 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 ?EA/VPP—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內部程序存儲器的指令。 FLASH 存儲器編程時，該引 腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 ?XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 ?XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 XTAL1， XTAL2 接石英晶體振蕩器。如圖 33所示晶體 電路 圖。 晶振電路如圖 33 所示： 圖 33 晶振電路 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 15 XTAL1 是片內振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。內部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz， 時鐘頻率就為 6MHz。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz 內選擇，在本設計電路中選用了 12MHz。電容取 20PF 左右。 機器周期＝ 12時間周期，如 12MHz 的機器周期為 1微秒。 ⑷ 控制或復位引腳 RESET 此腳為高電平時（約 2 個機器周期）可將單片機復位。 RST/VPD—— 當出現(xiàn)兩個機器周期高電平時，單片機復位。復位后， P0～ P3輸出高電平； SP寄存器為 07H；其它寄存器全部清 0；不影響 RAM狀態(tài)。如圖 34所示。 圖 34 按鍵電平復位 AT89SXX 系列單片機實現(xiàn)了 ISP 下載功能，故 而取代了 89CXX 系列的下載方式，也是因為這樣， ATMEL 公司已經(jīng)停止生產 89CXX 系列的單片機，現(xiàn)在市面上的 AT89CXX 多是停產前的庫存產品。 AT89S52的編程方法 編程前，須按編程模式表設置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號；順序如下： ⑴ 在地址線上加上要編程單元的地址信號。 ⑵ 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。 ⑶ 激活相應的控制信號。 ⑷ 將 EA/Vpp端加上 +12V編程電壓。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 16 ⑸ 每對 Flash存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序機密位 ，加上一個ALE/PROG編程脈沖。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的，大多數(shù)約為 50us。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復① — ⑤步驟，直到全部文件編程結束。 單片機的現(xiàn)狀及發(fā)展方向： 單片機是為了工業(yè)控制需要滿足而誕生的，是自動控制系統(tǒng)的核心部件，因而也主要用于工業(yè)控制、智能化儀器儀表、家用電器中。它具有體積小，功能多、價格低、使用方便、系統(tǒng)設計靈活等優(yōu)點，應用領域不斷擴大，除了工業(yè)控制，智能化儀表，通訊，家用電器外，在智能化高檔電子玩具產品中也大量采用單片機芯片作為核心控制部件。 由于單片機主要面向工業(yè)控 制，工作環(huán)境比較惡劣，入高溫，強電磁干擾，甚至含有腐蝕性氣體，在太空中工作的單片機控制系統(tǒng)，還必須具有抗輻射能力，這決定了單片機 CPU 于通用微機 CPU 具有不同的技術特征和發(fā)展方向： (1) 可靠性高； (2) 控制功能往往很強，數(shù)值計算交叉； (3) 指令系統(tǒng)比通用微處理器慢的多； (4) X 系列芯片取代； (5) 抗干擾性強，工作溫度范圍寬。 其它器件簡介 鍵盤可分為兩類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是較多按鍵（ 20 個以上）和專用驅動芯片的組合，當按下某個按 鍵時，它能夠處理按鍵抖動、連擊等問題，直接輸出按鍵的編碼，無需系統(tǒng)軟件干預。通用計算機使用的標準鍵盤就是編碼鍵盤。當系統(tǒng)功能比較復雜，按鍵數(shù)量很多時，采用編碼鍵盤可以簡化軟件設計。但大多數(shù)智能儀器和電子產品的按鍵數(shù)目都不太多（ 20 個以內），為了降低成本和簡化電路通常采用非編碼鍵盤。非編碼鍵盤的接口電路有設計者根據(jù)需要自行決定，按鍵信息通過接口軟件來獲取。本設計用的是 16 個按鍵，河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 17 故選擇用非編碼鍵盤。 鍵盤是單片機系統(tǒng)中最常用的人機對話輸入設備，用戶通過鍵盤向單片機輸入數(shù)據(jù)或指令。鍵盤控制程序需完成的任務有：監(jiān)測 是否有鍵按下，有鍵按下時，在無硬件去抖的動電路時，應用軟件延時方法消除按鍵抖動影響；當有多個鍵同時按下時，只處理一個按鍵，不管一次按鍵持續(xù)多長時間，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。 矩陣按鍵掃描程序是一種節(jié)省 IO口的方法 ,按鍵數(shù)目越多節(jié)省 IO口就越可觀，思路：先判斷某一列（行）是否有按鍵按下，再判斷該行（列）是那一只鍵按下。但是，在程序的寫法上，采用了最簡單的方法，使得程序效率最高。本程序中，如果檢測到某鍵按下了，就不再檢測其它的按鍵，這完全能滿足絕大多數(shù)需要，又能節(jié)省大量的 CPU 時間。 本鍵盤掃描程序的優(yōu) 點在于：不用專門的按鍵延時程序，提高了 CPU 效率，也不用中斷來掃描鍵盤，節(jié)省了硬件資源。另外，本鍵盤掃描程序，每次掃描占用 CPU 時最短，不論有鍵按下或者無鍵按下都可以在很短的時間完成一次掃描。 本鍵盤掃描子程序名叫 key，每次要掃描時用 lcall key 調用即可。 陣鍵盤的工作原理： 由于計算器中所需要使用的按鍵數(shù)量較多，如果全部采用獨立按鍵的話，勢必會占用很多 IO 口，造成了不必要的資源浪費，而如果使用矩陣鍵盤就能很好的解決上述問題，本設計中用 8個 IO 口組成了一個 4*4 的矩陣鍵盤。 如圖 35所示： 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 18 圖 35 矩陣鍵盤布局圖 矩陣鍵盤內部電路圖如圖 36所示： 圖 36矩陣鍵盤內部電路圖 LCD 顯示模塊 ⑴ 引腳功能說明 本設計系統(tǒng)是采用液晶屏 1602作為顯示模塊， 1602LCD采用標準的 14腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 32 所示 。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 19 表 32 引腳接口說明表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示 偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 各個管腳接口說明如下 第一腳： VSS 為電源地 第二腳： VDD 接 5V 正電源 正極 第三腳： VEE 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度 ）。 第四腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平 0 時選擇指令寄存器 。 第五腳： RW 為讀寫信號線，高電平 1 時進行讀操作，低電平 0時進行寫操作 。 第六腳： E端為使能 (enable)端，高電平（ 1）時讀取信息，負跳變時執(zhí)行指令 。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 20 第七到第十四腳： D0D7為 8 位雙向數(shù)據(jù)線 其接口原理圖如下圖 37 所示： 圖 37 液晶顯示接口電路 （ 2） 1602LCD 的指令說明 及時序 1602 液晶模塊內部的控制器共有 11 條控制指令，如表 33 所示： 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 21 表 33 控制命令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內容 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明： 1為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H 位置。 指令 2：光標復位，光標返回到地址 00H。 指令 3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或 者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 22 指令 6：功能設置命令 DL：高電平時為 4位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設置。 指令 8： DDRAM 地址設置。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指