【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指令期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(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)。：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源。：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 AT89S52單片機(jī)的振蕩器特性和芯片擦除：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C52設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 AT89S52單片機(jī)的典型功能 中斷系統(tǒng) 中斷系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中的一項(xiàng)很重要的技術(shù)。中斷系統(tǒng)的主要功能是為了解決快速CPU與慢速的外設(shè)之間的矛盾，它是由硬件和軟件組成的。有了中斷系統(tǒng)，能使計(jì)算機(jī)的功能更強(qiáng)、效率更高、使用更加靈活方便。下面簡(jiǎn)單介紹中斷系統(tǒng)的組成、處理過(guò)程及其應(yīng)用。 52單片機(jī)總共有6個(gè)中斷源。外部中斷有/INT0、/INT1，、可選擇低電平有效或沿下降沿有效。內(nèi)部中斷源有T0、TT2溢出中斷和串行口中斷源。不同的中斷源有不同的中斷矢量，當(dāng)某個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)后，CPU將通過(guò)硬件自動(dòng)地把相應(yīng)的中斷源的中斷入口地址裝入PC中，即從此地址開(kāi)始執(zhí)行中斷服務(wù)程序。因此，使用時(shí)一般在此地址單元中存放一條跳轉(zhuǎn)指令，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷是，使單片機(jī)自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的入口地址的跳轉(zhuǎn)指令，然后再通過(guò)該跳轉(zhuǎn)指令至用戶安排的中斷服務(wù)程序的入口處。表24 中斷入口地址中斷源中斷入口地址/INT0（外部中斷0）0003HT0（定時(shí)器0）000BH/INT1（外部中斷1）0013HT1（定時(shí)器1）001BH串口輸入/輸出0023H定時(shí)器2002BH 中斷處理過(guò)程分為三個(gè)階段，即中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷返回。下圖為中斷響應(yīng)過(guò)程中硬件自動(dòng)完成的流程圖，如果中斷響應(yīng)條件滿足，而且不存在中斷受阻，CPU將響應(yīng)中斷呢。在此情況下，CPU首先使被響應(yīng)中斷的“優(yōu)先級(jí)激活”觸發(fā)器置位，以阻斷同級(jí)和低級(jí)的中斷。圖214 中斷響應(yīng)過(guò)程然后，根據(jù)中斷源的類別，在硬件的控制下內(nèi)部自動(dòng)形成長(zhǎng)調(diào)用指令，此指令的作用是：首先自動(dòng)將斷點(diǎn)壓入堆棧，但不自動(dòng)保存PSW的內(nèi)容，然后將對(duì)應(yīng)的中斷源的入口地址裝入程序計(jì)數(shù)器。 CPU中斷響應(yīng)結(jié)束后即轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的入口地址，從執(zhí)行中斷服務(wù)程序的第一條指令開(kāi)始到執(zhí)行RETI返回指令為止，這個(gè)過(guò)程成為中斷處理或中斷服務(wù)。 串口通信是計(jì)算機(jī)與外界交換信息的一種基本通信方式。52單片機(jī)中的串行接口是一個(gè)全雙工通信接口，即能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。它可作偽通用異步接收和發(fā)送器使用，也可以用作同步移位寄存器，其幀格式和波特率均可通過(guò)軟件編程設(shè)置，在使用上非常方便靈活。 串行通信的基本特征是數(shù)據(jù)逐位順序進(jìn)行傳送串行通信的格式及約定（如：同步方式、通訊速率、數(shù)據(jù)塊格式、信號(hào)電平等）不同，形成了多種串行通信的協(xié)議與接口標(biāo)準(zhǔn)。 單片機(jī)接收數(shù)據(jù)的過(guò)程是：當(dāng)CPU允許接收（即SCON的REN位置“1”）且接收中斷標(biāo)志RI復(fù)位時(shí)，就啟動(dòng)一次接收過(guò)程。接收數(shù)據(jù)時(shí)，（RXD）串行輸入，數(shù)據(jù)的最低位首先進(jìn)入輸入移位寄存器，一幀數(shù)據(jù)接收完畢再并行送入到緩沖器SBUF中，同時(shí)將接收中斷標(biāo)志RI置“1”。當(dāng)用軟件將輸入的數(shù)據(jù)讀走并將RI復(fù)位后，才能再開(kāi)始下一幀數(shù)據(jù)的傳送。 發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程為：當(dāng)發(fā)送中斷標(biāo)志位TI復(fù)位后，CPU執(zhí)行任何一條寫(xiě)SBUF指令，就啟動(dòng)一次發(fā)送過(guò)程。CPU在執(zhí)行寫(xiě)SBUF指令的同時(shí)啟動(dòng)發(fā)送控制器開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，被發(fā)送的數(shù)據(jù)由TXD引腳串行輸出，首先輸出最低位，當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完即發(fā)送緩沖器空時(shí)，CPU自動(dòng)將發(fā)送中斷標(biāo)志TI置1，當(dāng)軟件將TI復(fù)位時(shí)，同時(shí)又將下一個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)緩沖器后，CPU再次重復(fù)上述過(guò)程直到數(shù)據(jù)發(fā)送完成。 GSM模塊 本設(shè)計(jì)使用的是西門子公司生產(chǎn)的TC35i。TC35i是Siemens公司推出的無(wú)線通信GSM模塊，可以快速安全可靠的實(shí)現(xiàn)數(shù)、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù)(SMS)和傳真。—，可以工作在900MHz和1800MHz兩個(gè)頻段，所在頻段功耗分別為2W(900MHz)和1W(1800MHz)。模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話、漫游檢測(cè)功能，常用的工作模式由省電模式、IDLE、TALK等模式。通過(guò)獨(dú)特的40引腳的ZIF連接器，可分別連接SIM卡支架和天線。TC35i模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口留部分組成。作為TC35i的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信號(hào)，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模塊和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持FR、HR、EFR語(yǔ)音信道編碼。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始使用的GSM模塊有很多，而且這些模塊的功能、用法差別不大。本設(shè)計(jì)采用西門子TC35 系列的TC35i，這種無(wú)線模塊功能上與TC35 兼容，設(shè)計(jì)緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。TC35i 與GSM2/2 兼容、雙頻（GSM900/GSM1800）、RS232 數(shù)據(jù)接口，該模塊及射頻電路和基帶與一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT 命令接口，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)。 TC35i 模塊主要由GSM基于處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF 連接器、天線接口六部分組成。通過(guò)ZIF 連接器與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電路接口，該接口讀取或發(fā)送TC35i 模塊中的數(shù)據(jù)，將是本文論述的重點(diǎn)，也是TC35i 應(yīng)用的核心。單片機(jī)與TC35i 的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過(guò)AT 指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，首先設(shè)置TC35i 模塊的工作模式：AT+CMGF=n，n=0 為PDU 模式；n=1 為文本模式；通常設(shè)置為PDU 模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義數(shù)據(jù)）。AT+CMGR=n 為讀TC35i 模塊短消息數(shù)據(jù)，n 為短消息號(hào)。AT+CMGL=n為列出TC35i 模塊內(nèi)的短消息，n=0 是未讀的短消息，n=1 位已讀的短消息，n=2 位未發(fā)送的短消息，n=3 為已發(fā)送的短消息n=4 為所有短消息。AT+CMGD=n 為刪除TC35i 模塊的短消息，n 為短消息編號(hào)。軟件編程通過(guò)向TC35i 寫(xiě)入不同的AT 指令能完成多種功能，如網(wǎng)絡(luò)登陸、讀取SIM卡上電話號(hào)碼、發(fā)送SMS 消息、接收SMS 消息等。常用的AT指令我們將在軟件設(shè)計(jì)中詳細(xì)說(shuō)明。3 軟件設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)主要的分為兩個(gè)狀態(tài)：主人在家狀態(tài)、主人不在家狀態(tài)。當(dāng)主人在家時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)僅對(duì)溫度傳感器和煙霧傳感器進(jìn)行監(jiān)視；當(dāng)按下主人不在家的按鍵時(shí)，系統(tǒng)就進(jìn)入到主人不在家狀態(tài)，對(duì)家中的門窗、溫度、煙霧等作一系列的監(jiān)控，一旦有意外發(fā)生能及時(shí)通知戶主采取急救措施，有效避免災(zāi)情進(jìn)一步發(fā)生。 程序是由主程序、開(kāi)機(jī)初始化模塊、主人在家狀態(tài)模塊、延時(shí)和定時(shí)器模塊、無(wú)人在家狀態(tài)模塊、傳感器檢測(cè)模塊、串口初始化和GSM通信模塊組成。（1）主程序。單片機(jī)上電后即執(zhí)行主程序。主程序調(diào)用開(kāi)機(jī)初始化模塊，之后確定用主人是否在家模塊，確定要工作的狀態(tài)。（2）開(kāi)機(jī)初始化模塊。該模塊控制所有模塊的指示燈點(diǎn)亮以確定所有模塊都正常工作，同時(shí)對(duì)單片機(jī)內(nèi)部特殊寄存器進(jìn)行賦值，設(shè)置完畢后進(jìn)入主人在家狀態(tài)，只有當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位后此模塊才會(huì)再次被調(diào)用。（3）主人在家狀態(tài)模塊。該模塊調(diào)用對(duì)輸入的定時(shí)掃描，在家中溫度或煙霧濃度出現(xiàn)異常情況是報(bào)警，同時(shí)可在按鍵控制下轉(zhuǎn)入到無(wú)人在家模塊。該模塊桶用探測(cè)器檢測(cè)模塊、延時(shí)和定時(shí)器模塊相結(jié)合防止探測(cè)器的誤觸發(fā)，提高系統(tǒng)可靠性。（4）延時(shí)和定時(shí)器模塊。該模塊包含軟件延時(shí)子函數(shù)及設(shè)置并啟動(dòng)定時(shí)器的子函數(shù)以達(dá)到對(duì)鍵盤的定時(shí)掃描。（5）無(wú)人在家狀態(tài)模塊。該模塊調(diào)用傳感器檢測(cè)模塊、延時(shí)和定時(shí)模塊對(duì)外部輸入進(jìn)行檢測(cè)，在傳感器被觸發(fā)的情況下發(fā)出警報(bào)并進(jìn)入發(fā)送短信模塊。（6）傳感器檢測(cè)模塊。采用定時(shí)掃描的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)防止報(bào)警被誤觸發(fā)，想主人在家狀態(tài)模塊和無(wú)人在家狀態(tài)模塊返回各輸入口狀態(tài)。（7）傳感器檢測(cè)模塊。傳感器主要是由MMA7455i加速度傳感器、溫度傳感器和煙霧傳感器組成，對(duì)家中情況進(jìn)行監(jiān)控，并做簡(jiǎn)單的信號(hào)處理。（8）串口初始化和通信模塊。該模塊對(duì)在進(jìn)入發(fā)送短信狀態(tài)時(shí)對(duì)串口進(jìn)行初始化，負(fù)責(zé)與串口數(shù)據(jù)的收發(fā)，并在發(fā)送短信完畢時(shí)對(duì)特殊寄存器和全局變量進(jìn)行設(shè)置。防止由于某些傳感器一直處在觸發(fā)狀態(tài)而引起的短信重復(fù)發(fā)送。（9）GSM發(fā)送短信模塊。該模塊通過(guò)調(diào)用串口初始化和通信模塊與GSM模塊發(fā)送AT指令控制其發(fā)送短信。圖31 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu) 基于C語(yǔ)言的程序調(diào)試C語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。它由美國(guó)貝爾研究所于1972年推出。1978后，C語(yǔ)言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開(kāi)發(fā)上，而且各類科研都需要用到C語(yǔ)言，適于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動(dòng)畫(huà)。具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。C是高級(jí)語(yǔ)言。它把高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來(lái)。C 語(yǔ)言可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。 C也是一種結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言。結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。C 語(yǔ)言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語(yǔ)句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。 C語(yǔ)言功能齊全。具有各種各樣的數(shù)據(jù)類型，并引入了指針概念，可使程序效率更高。而且計(jì)算功能、邏輯判斷功能也比較強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)決策目的的游戲。同時(shí)C語(yǔ)言適用范圍大，適合于多種操作系統(tǒng)，如Windows、DOS、UNIX等等；也適用于多種機(jī)型。C語(yǔ)言對(duì)編寫(xiě)需要硬件進(jìn)行操作的場(chǎng)合，明顯優(yōu)于其它高級(jí)語(yǔ)言，有一些大型應(yīng)用軟件也是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的。指針是C語(yǔ)言的一大特色，可以說(shuō)是C語(yǔ)言優(yōu)于其它高級(jí)語(yǔ)言的一個(gè)重要原因。就是因?yàn)樗兄羔?，可以直接進(jìn)行靠近硬件的操作，但是C的指針操作不做保護(hù)，也給它帶來(lái)了很多不安全的因素。C++在這方面做了改進(jìn)，在保留了指針操作的同時(shí)又增強(qiáng)了安全性，受到了一些用戶的支持，但是，由于這些改進(jìn)增加語(yǔ)言的復(fù)雜度，也為另一部分所詬病。Java則吸取了C++的教訓(xùn)，取消了指針操作，也取消了C++改進(jìn)中一些備受爭(zhēng)議的地方，在安全性和適合性方面均取得良好的效果，但其本身解釋在虛擬機(jī)中運(yùn)行，運(yùn)行效率低于C++/C。一般而言，C，C++，java被視為同一系的語(yǔ)言，它們長(zhǎng)期占據(jù)著程序使用榜的前三名。 而匯編語(yǔ)言是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。在匯編語(yǔ)合中，用助記符代替操作碼，用地址符號(hào)(Symbol)或標(biāo)號(hào)(Label)代替地址碼。這樣用符號(hào)代替機(jī)器語(yǔ)言的二進(jìn)制碼，就把機(jī)器語(yǔ)言變成了匯編語(yǔ)言。于是匯編語(yǔ)言亦稱為符號(hào)語(yǔ)言。使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，機(jī)器不能直接識(shí)別，要由一種程序?qū)R編語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，這種起翻譯作用的程序叫匯編程序，匯編程序是系統(tǒng)軟件中語(yǔ)言處理系統(tǒng)。匯編程序把匯編語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言的過(guò)程稱為匯編。大多數(shù)情況下Linux程序員不需要使用匯編語(yǔ)言，因?yàn)榧幢闶怯布?qū)動(dòng)這樣的底層程序在Linux操作系統(tǒng)中也可以完全用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，再加上GCC這一優(yōu)秀的編譯器目前已經(jīng)能夠?qū)ψ罱K生成的代碼進(jìn)行很好的優(yōu)化，的確有足夠的理由讓我們可以暫時(shí)將匯編語(yǔ)言拋在一邊了。但實(shí)際情況是Linux程序員有時(shí)還是需要使用匯編，或者不得不使用匯編，理由很簡(jiǎn)單：精簡(jiǎn)、高效和lib無(wú)關(guān)性。假設(shè)要移植Linux到某一特定的嵌入式硬件環(huán)境下，首先必然面臨如何減少系統(tǒng)大小、提高執(zhí)行效率等問(wèn)題，此時(shí)或許只有匯編語(yǔ)言能幫上忙了。匯編語(yǔ)言比機(jī)器語(yǔ)言易于讀寫(xiě)、調(diào)試和修改，同時(shí)具有機(jī)器語(yǔ)言全部?jī)?yōu)點(diǎn)。但在編寫(xiě)復(fù)雜程序時(shí)，相對(duì)高級(jí)語(yǔ)言代碼量較大，而且匯編語(yǔ)言依賴于具體的處理器體系結(jié)構(gòu)，不能通用，因此不能直接在不同處理器體系結(jié)構(gòu)之間移植。綜上所述，本設(shè)計(jì)使用的是C語(yǔ)言進(jìn)行程序的編寫(xiě)。AT89S52的C語(yǔ)言編程和C51系列的相同，因此以下用51系列來(lái)說(shuō)明。由于8051系列是8 位機(jī)，因而不存在字節(jié)校準(zhǔn)問(wèn)題。這意味著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成員是順序放置的。數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換：當(dāng)計(jì)算結(jié)果隱含著另外一種數(shù)據(jù)類型時(shí)，數(shù)據(jù)類型可以自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如，將一個(gè)位變量賦給L：一個(gè)整型變量時(shí)，位型值自動(dòng)轉(zhuǎn)換為整型值，有符號(hào)變量的符號(hào)也能自動(dòng)進(jìn)行處理。這些轉(zhuǎn)換也可以用C 語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)指令進(jìn)行人工轉(zhuǎn)換。編譯器支持下列數(shù)據(jù)類型：表31數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度值域bit1字節(jié)0或1signed char1字節(jié)128～+127unsigned char