【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 直接接地，不存在譯碼的問(wèn)題。擴(kuò)展 32K 程序存儲(chǔ)器的電路如圖 33 所示：圖 33 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 32K 程序存儲(chǔ)器單片機(jī)擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，/EA 引腳必須接地；由 P2 口和鎖存器共同組成 16 位的地址總線；P0 為數(shù)據(jù)總線； /PSEN 為控制總線。 27C256 是一個(gè)容量為32KBEPROM 芯片，它共有 28 個(gè)引腳，分別是：電源（VCC ） 、數(shù)字地（GND ） 、地址引腳（A14?A0） 、數(shù)據(jù)引腳（O7?O0） 、/片選信號(hào)（ /CE） 、輸出允許（/OE）和編程電源 Vpp。27C256 作為程序存儲(chǔ)器時(shí)，其地址引腳 A14?A0 分別接地址總線的A14?A0；數(shù)據(jù)引腳 D7?D0 分別接數(shù)據(jù)總線的 D7?D0；片選信號(hào)/CE 接地；輸出允許（/OE ）接程序選通允許/PSEN。VCC 接+5V 電源；GND 接數(shù)字地；Vpp 接+5V電源。（2）單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM/EEPROM/Flash）的擴(kuò)展單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器按存儲(chǔ)器接口類型可分為兩種，即擴(kuò)展并行接口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和擴(kuò)展串行接口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。傳統(tǒng)的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的方法即是指擴(kuò)展并行接口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。并行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展和程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方法基本相西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 10 頁(yè)同，即地址總線和數(shù)據(jù)總線的連接和程序存儲(chǔ)器完全一樣，訪問(wèn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)的控制總線主要由/RD、/WR 等組成。SRAM、E2PROM、Flash 芯片都可以作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，單片機(jī)系統(tǒng)最常見的 SRAM 型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有 6264（8KB ） 、62256（32KB）628128（128KB） ，前面提到的 AT28C6AT28C256 、AT29C256 等也都可用作外部 RAM，但用 E2PROM 和 FLASH 芯片作外部 RAM 時(shí)，寫操作的速度要比SRAM 慢得多。系統(tǒng)擴(kuò)展 8KB 外部 RAM 的電路如圖 34 所示：圖 34 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 8K 外部 RAM由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可讀、可寫，所以，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片與程序存儲(chǔ)器芯片的最大區(qū)別是它都有一個(gè)寫信號(hào)引腳，圖 34 為擴(kuò)展 6264 的原理圖。SRAM6264 的容量為8KB，有 28 個(gè)引腳，即電源和地引腳（Vcc、GND ） 、13 個(gè)地址引腳（A12 ?A0） 、8個(gè)數(shù)據(jù)引腳（O7?O0） 、2 個(gè)片選引腳（/CECE2 ） 、1 個(gè)寫信號(hào)引腳（/WE） 、1 個(gè)輸出允許（/OE）信號(hào)引腳，具體的引腳定義如圖 34 所示。一般情況下，當(dāng)存儲(chǔ)器的“片選（/CE） ”信號(hào)無(wú)效時(shí)，O7?O0 為三態(tài)輸出。從圖 33 和圖 34 可以看出，并行接口的存儲(chǔ)器芯片引腳基本相同，大容量的芯片地址線增加，除了電源和地外，其余的引腳可分成三類，即接地址總線的引腳（An ?A0） 、接數(shù)據(jù)總線的引腳（O7? O0）以及接控制總線的引腳（/OE、/WE、/CE、/RD）等。單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可擴(kuò)展 64KB，可以用多片 SRAM 芯片實(shí)現(xiàn)，也可以用一片 64KB 容量的芯片實(shí)現(xiàn)，但需要注意，一般的單片機(jī)系統(tǒng)除了擴(kuò)展外部 RAM，可能還需要擴(kuò)展各種端口，如 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換或用于鍵盤或顯示的 I/O 端口等，由于單片機(jī)系統(tǒng)的外部RAM 和端口是統(tǒng)一編址的，即是說(shuō)如果一個(gè)地址用作外部存儲(chǔ)器單元，則將不能再用作端口地址，反之亦然，所以，實(shí)際應(yīng)用中很少有擴(kuò)展 64KB 外部 RAM 的，如果實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)確實(shí)需要 64KB 或更大的外部 RAM 空間，則可以通過(guò)存儲(chǔ)器分頁(yè)技術(shù)或采用擴(kuò)展串行接口的外部 RAM 解決。（3）單片機(jī)擴(kuò)展存儲(chǔ)器電路圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 11 頁(yè)圖 35 單片機(jī)擴(kuò)展存儲(chǔ)器電路圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 12 頁(yè) 內(nèi)置 CM1286417 控制的液晶顯示模塊的硬件特性本設(shè)計(jì)用的就是內(nèi)置 CM1286417 控制器的圖形點(diǎn)陣式液晶顯示控制器。該液晶顯示模塊由液晶顯示控制器 CM1286417 及其周邊電路、行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 組、列驅(qū)動(dòng)器T6A39 組、液晶驅(qū)動(dòng)偏壓電路、顯示存儲(chǔ)器以及液晶屏組成。CM1286417 的指令可帶一個(gè)、兩個(gè)參數(shù)，或無(wú)參數(shù)，則每條指令執(zhí)行時(shí)指令必須檢測(cè)不同狀態(tài)位。CM1286417 廣泛應(yīng)用于內(nèi)置控制器的液晶顯示模塊。CM1286417 的最大特點(diǎn)是具有獨(dú)特的硬件初始值設(shè)置功能，顯示驅(qū)動(dòng)所需的參數(shù)如占空比系數(shù)，驅(qū)動(dòng)傳輸?shù)淖止?jié)書/行及字體選擇等均由引腳電平設(shè)置，這樣 CM1286417 的初始化在上電是就已經(jīng)基本設(shè)置完成，軟件操作的主要精力就可以全部用于顯示畫面的設(shè)計(jì)上了。在內(nèi)置 CM1286417 的液晶顯示模塊上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 CM1286417 與行、列驅(qū)動(dòng)器及顯示緩沖區(qū) RAM 的接口，同時(shí)也已用硬件設(shè)置了數(shù)據(jù)傳輸方式、顯示窗口長(zhǎng)度、寬度等。CM1286417 是圖形點(diǎn)陣式液晶顯示控制器，能直接與 80 系列的 8 位微處理器接口。內(nèi)置 CM1286417 的單屏點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊結(jié)構(gòu)如圖 36 所示：電源線數(shù)據(jù)總線控制總線行驅(qū)動(dòng)器組列驅(qū)動(dòng)器組8K RAMAT89C51LCD液晶顯示屏圖 36（內(nèi)置 CM1286417 的單屏點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊結(jié)構(gòu)）此模塊的初始化設(shè)置一般由管腳設(shè)置完成，所以初始化時(shí)，由軟件編寫的指令就集中在顯示功能的設(shè)置上。CM1286417 的指令可帶一個(gè)、兩個(gè)參數(shù)，或無(wú)參數(shù)。若指令中含有參數(shù)，則每條指令執(zhí)行時(shí)均須先送入?yún)?shù)，再送入指令代碼。由于狀態(tài)位作用不一樣，因此執(zhí)行不同指令必須檢測(cè)不同狀態(tài)位。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 13 頁(yè) CM1286417 與單片機(jī)的接口電路本設(shè)計(jì)的接口電路中，CPU 采用的是 8051 芯片，液晶顯示模塊是 CM1286417 點(diǎn)陣式模塊。本文中的液晶模塊是 12864 點(diǎn)陣。CM1286417 模塊與 8051 之間的數(shù)據(jù)傳送可以通過(guò)串口方式，也可以通過(guò)并口方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。CM1286417 模塊與 MPU8051 的并口方式下的接口圖見下圖（圖 48） 。其中：D0~D7 是 CM1286417 與 MPU 接口的數(shù)據(jù)總線，它與 8051 的 ~ 相連，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)。 （本設(shè)計(jì)中 CM1286417 控制器的液晶顯示模塊與計(jì)算機(jī)的接口采用的是直接控制方式，所以 LCD 模塊和 8051 的 P0 口相連，讀寫線和 P3 口相連。 ）圖 48 （CM1286417 與 51 單片機(jī)的接口線路圖）/RD 和 /WR 是 CM1286417 的讀、寫選通信號(hào)，它們分別連接 8051 的讀和寫信號(hào)。/CE 是 CM1286417 的片選信號(hào)。 （由于并行接口只用于液晶顯示模塊，所以/CE 信號(hào)直接接地。 ）VO 是 CM1286417 需要的負(fù)電壓。 CM1286417 鍵盤接口設(shè)計(jì)鍵盤是一種常見的輸入設(shè)備，用戶可以向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)或命令。根據(jù)按鍵的識(shí)別方法分類，有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。通過(guò)硬件識(shí)別的鍵盤稱編碼鍵盤；通過(guò)軟件識(shí)別的鍵盤稱非編碼鍵盤。非編碼鍵盤有兩種接口方式。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 14 頁(yè) 獨(dú)立按鍵接口在單片機(jī)系統(tǒng)中，若所需按鍵數(shù)量少，可采用獨(dú)立式鍵盤。每只按鍵接單片機(jī)的一條 I/O 線，通過(guò)對(duì)輸入線的查詢，即可識(shí)別出各按鍵的狀態(tài)。如圖 49 所示。4 只按鍵分別接在 MCS－51 單片機(jī)的 ～。無(wú)按鍵按下時(shí)， ～ 線上均輸入高電平。當(dāng)某鍵按下時(shí)，與其相連的 I/O 線將得到低電平輸入。 單片機(jī) S1S2S3S4圖 49 獨(dú)立鍵盤接口 按鍵去抖動(dòng)按鍵在閉合和斷開時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)存在抖動(dòng)現(xiàn)象：穩(wěn)定閉合按下抖動(dòng) 釋放抖動(dòng)理想波形實(shí)際波形西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 15 頁(yè)圖410 鍵盤開關(guān)波形采用軟件來(lái)消除按鍵抖動(dòng)的基本思想是：在第一次檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，該按鍵所對(duì)應(yīng)飛行線為低電平，執(zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序，確認(rèn)該行線電平是否仍然低電平，如果仍為低電平，則確認(rèn)為該行確實(shí)有鍵按下。當(dāng)按鍵松開時(shí)，行線的低電平變?yōu)楦唠娖?，?zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，檢測(cè)該行線為高電平，說(shuō)民航按鍵確實(shí)已經(jīng)松開。采用以上措施消除按鍵抖動(dòng)的影響。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 16 頁(yè)第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路由實(shí)現(xiàn)功能可以看出，本設(shè)計(jì)中需要用到西文顯示、漢字顯示、繪圖等子程序。首先，要實(shí)現(xiàn)西文/漢字的顯示，需要三個(gè)子程序：創(chuàng)建字模，寫入字模，顯示西文或漢字。ML1286417 實(shí)現(xiàn)西文/漢字的顯示有三種方式：文本顯示，圖形顯示和文本屬性顯示。由于繪圖只能使用圖形顯示，因此在本設(shè)計(jì)中采用圖形顯示方法來(lái)實(shí)現(xiàn)西文/漢字的顯示。其次，要實(shí)現(xiàn)繪圖，需要由繪點(diǎn)子程序?qū)崿F(xiàn)。繪圖功能則是通過(guò)連續(xù)使用繪點(diǎn)子程序?qū)崿F(xiàn)的。最后，還需要用到初始化子程序、清屏子程序。同時(shí)狀態(tài)字的檢測(cè)和指令的寫入、數(shù)據(jù)的自動(dòng)寫、數(shù)據(jù)的一次寫等子程序也是必不可少的。由于每進(jìn)行一次操作都需要檢測(cè)狀態(tài)字，所以可以把狀態(tài)字檢測(cè)程序做成通用程序方便調(diào)用。初始化程序和清屏幕程序主要完成 ML1286417 的初始化和屏幕清除功能。西文/ 漢字的顯示首先需要?jiǎng)?chuàng)建字模，然后將字模寫入 ML1286417 中，最后再在屏幕上顯示出來(lái)。 實(shí)現(xiàn)功能隨著顯示技術(shù)發(fā)展的日新月異，液晶顯示器因其功耗低、重量輕而成為便攜式應(yīng)用中的主流顯示技術(shù)。本設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：（1）顯示阿拉伯?dāng)?shù)字，英文字母，常見符號(hào)等；（2）在指定顯示區(qū)域中顯示漢字或西文；（3）全屏顯示圖片；（4）按鍵翻頁(yè)； 系統(tǒng)時(shí)序 單片機(jī)的時(shí)序圖時(shí)序就是進(jìn)行某種操作時(shí)，各種數(shù)據(jù)、控制信號(hào)先后出現(xiàn)的順序。單片機(jī)的工作時(shí)序是個(gè)很重要的概念，了解時(shí)序是進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)的第一步運(yùn)行單片機(jī)程序時(shí)，總是按照取指、譯碼、執(zhí)行，再取指、再譯碼、再執(zhí)行的順序進(jìn)行。為了說(shuō)明 CPU 的時(shí)序，把 12 個(gè)振蕩周期稱為一個(gè)機(jī)器周期，2 個(gè)振蕩周期被稱為一個(gè)狀態(tài)（state） ，每個(gè)狀態(tài)中，前一個(gè)振蕩周期被稱為相（Phase）1，第二個(gè)振蕩周期被稱為相（Phase）2，這樣任何一個(gè)振蕩周期都可以用 SiPj（i=1 ?6。j=1?2）來(lái)表示。 ALE 信號(hào)總是在一個(gè)機(jī)器周期的S1PS2P1 和 S4PS5P1 被激活。單周期指令總是從 S1P2 開始取指，當(dāng)操作碼被鎖存到指令寄存器時(shí)，如果是雙字節(jié)指令，在同一機(jī)器周期的 S4 讀第二個(gè)字節(jié)代碼；如果是個(gè)單字節(jié)指令，在 S4 仍會(huì)讀一次，但這次讀到的內(nèi)容將被忽略或丟棄。在任何情況下，指令都是在 S6P2 執(zhí)行完畢。單周期、單字節(jié)指令和單周期、雙字節(jié)指令的取指、執(zhí)行過(guò)程如圖 41 的（A） （B）所示。AT89S51 單片機(jī)的指令中，大多數(shù)指令都是單周西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 17 頁(yè)期或雙機(jī)器周期指令，只有乘法指令（MUL，multiply）和除法指令（DIV，divide）需要四個(gè)機(jī)器周期才能完成。單字節(jié)雙周期指令的取指、執(zhí)行時(shí)序如圖 42（C）所示。共有四次取指，但只有第一次是有效的，后三次都被丟棄。在這類指令中，有一個(gè)例外，即 MOVX 指令，它的取指和執(zhí)行時(shí)序如圖 42（D）所示，當(dāng)讀取和執(zhí)行 MOVX 指令時(shí)，在第二個(gè)機(jī)器周期的沒(méi)有了兩次取指操作，并且，在第二個(gè)機(jī)器周期的 S1PS2P1 期間，ALE 信號(hào)也不會(huì)出現(xiàn)。圖 41CPU 取指令讀指令時(shí)序（A） （B）圖 42CPU 取指令讀指令時(shí)序（C） （D） CM1286417 的讀寫操作時(shí)序圖1．寫操作時(shí)序（如圖 43 所示）西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 18 頁(yè)圖 43 寫操作時(shí)序圖（如圖 44 所示）圖 44 讀操作時(shí)序圖（如表 41 所示）西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 19 頁(yè)表 41 系統(tǒng)程序本系統(tǒng)根據(jù)硬件設(shè)計(jì)，主要部分由三大模塊組成：T6963C 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，鍵盤掃描程序設(shè)計(jì)，字模程序設(shè)計(jì)等；下面就分開來(lái)說(shuō)明各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 20 頁(yè) 主程序流程圖（如圖 45 所示）入口設(shè)置堆棧地址初始化清屏西文/漢文顯示繪圖結(jié)束圖 45 主程序流程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 21 頁(yè) 判斷狀態(tài)字流程圖（如圖 46 所示）STA1=0STA1=1STA3=3數(shù)據(jù)寫操作NNN圖 46 判斷狀態(tài)字流程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 22 頁(yè) 指令寫入流程圖（如圖 47 所示）判斷 S0、S1 狀態(tài)雙參數(shù)入口參數(shù) D1 寫入數(shù)據(jù)通道判 S0、S1 狀態(tài)參數(shù) D2 寫入數(shù)據(jù)通道判 S0、S1 狀態(tài)指令代碼寫入指令通道返回單參數(shù)入口無(wú)參數(shù)入口圖 47 指令寫入流程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 23 頁(yè) 數(shù)據(jù)寫入流程圖（如圖 48 所示）入口顯示地址指針設(shè)置判 S0、S1 狀態(tài)寫入數(shù)據(jù)自動(dòng)寫指令代碼數(shù)據(jù)寫操作判狀態(tài)位 S3結(jié)束？寫入退出自動(dòng)寫方式指令返回N圖 48 數(shù)據(jù)寫入流程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 24 頁(yè) 各功能子程序模塊（1）數(shù)據(jù)一次寫入流程圖（如圖 49 所示）入口判 S0、S1 狀態(tài)顯示地址指針設(shè)置數(shù)據(jù)寫操作寫入數(shù)據(jù)一次寫指令代碼返回圖 49 數(shù)據(jù)一次寫入流程圖（2）