【文章內(nèi)容簡介】 位字節(jié)。在Flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳出一個(gè)ALE脈沖。，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時(shí)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，置位無效。（9）/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。（10）/EA/VPP：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（VPP）。（11）XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。（12）XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。模塊部分主要分為AT89C52芯片、獨(dú)立式鍵盤、LED數(shù)碼管顯示部分，下面對(duì)這后兩部分進(jìn)行介紹，其中對(duì)LED七段數(shù)碼管顯示器做詳細(xì)介紹，并根據(jù)實(shí)際工作情況采用合適的工作方式。 利用8個(gè)常開按鈕開關(guān)S1~S8和8只電阻R1~R8組成搶答器的輸入電路。S1~S8為自復(fù)式常開按鈕開關(guān)，分別作為8位搶答按鈕，與它相連的8只電阻為下拉電阻，以保證按鈕未按下時(shí)，鎖存器的輸入端為低電平。當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)，按下按鍵，七段數(shù)碼管顯示器上即顯示相應(yīng)的是哪個(gè)組按下?lián)尨?。譯碼器的邏輯功能是將每一個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的輸出高、低電平信號(hào)，是編碼器的反操作。數(shù)碼管可以用TTL或CMOS集成電路直接驅(qū)動(dòng)，所以使用譯碼器將BCD編碼譯成數(shù)碼管所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便使數(shù)碼管用十進(jìn)制數(shù)字顯示出BCD編碼表示的數(shù)值。七段數(shù)碼管的段排列和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示七段數(shù)碼管的段排列和內(nèi)部部結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況決定究竟采用共陽還是共陰方式，其基本原則是：若單片機(jī)口線直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管各段，最好采用共陽極數(shù)碼管，因?yàn)?051系列單片機(jī)口線輸出高電平時(shí)，輸出的電流很小，數(shù)碼管不會(huì)太亮。若數(shù)碼管通過驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)相連，就要看驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)數(shù)碼管極性的要求了點(diǎn)亮顯示器分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種方法。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或是截止。例如，其段數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、導(dǎo)通，g截止，所占硬件較多，一般用于顯示位數(shù)較少（很少）的場合。當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需的I/O過多，一般采用動(dòng)態(tài)顯示方法。所謂動(dòng)態(tài)顯示，就是逐位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描），對(duì)于每一位顯示器而言，每個(gè)一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器的點(diǎn)亮既與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可是實(shí)現(xiàn)亮度較高、較為穩(wěn)定的顯示，同時(shí)可減少工作電流。三極管中的COM是選通位，對(duì)于共陽極數(shù)碼管，當(dāng)a、b、c、d、e、f、g、h端接低電平時(shí)，COM位高電平，數(shù)碼管各段全部點(diǎn)亮。例如，想讓數(shù)碼管顯示“1”，就必須使數(shù)碼管的b、c段點(diǎn)亮，其它段熄滅；所以使b、c段為低電平，其它各引腳均為高電平。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，可將這幾位分別接到單片機(jī)的引腳上，還要加上限流電阻，這樣就可由程序控制數(shù)碼管的工作情況了。但是如果用一個(gè)端口驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)碼管，四位數(shù)碼管就需要四個(gè)空閑端口，而在許多系統(tǒng)中并無四個(gè)端口可用。此外，使用四個(gè)端口往往使得每一個(gè)數(shù)字都需要獨(dú)立驅(qū)動(dòng)(緩沖)電路和排阻，這將大大增加系統(tǒng)的成本。 最常見的解決方案是采用多路復(fù)用顯示。這是指對(duì)于每一個(gè)顯示只驅(qū)動(dòng)1/4時(shí)間。只要在20Hz50Hz之間循環(huán)所有顯示，由于人眼存在視覺殘留，在這樣的顯示方式下，數(shù)碼管看起來時(shí)同時(shí)點(diǎn)亮的。在這次課程設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際需要采用了七段數(shù)碼管共陽極和靜態(tài)顯示方式。搶答器的實(shí)現(xiàn)方式有種多樣，通過純電子器件搭建電路實(shí)現(xiàn)，如優(yōu)先編碼器，鎖存器，555定時(shí)器譯碼器等，純電子器件實(shí)現(xiàn)沒有軟件參與，調(diào)試簡單，但是它不易于擴(kuò)展和修改，而且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy電子，電子器件管腳很多，實(shí)際搭建起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，焊接很容易出錯(cuò)。于是，我想到了用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)體積小價(jià)格低，應(yīng)用方便，穩(wěn)定可靠。單片機(jī)將很多任務(wù)交給了軟件編程去實(shí)現(xiàn)，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實(shí)現(xiàn)簡單方便。由于單片機(jī)本身不具有軟件編譯測試的功能，我們需要借助其他軟件編譯，將編譯好的程序“燒”入單片機(jī)內(nèi)。 在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，需要先通過仿真軟件測試電路以及編譯的程序，檢查外圍電路設(shè)計(jì)是否合理，軟件編譯是否正確，以及軟件和硬件電路能否正常配合工作，能否準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的功能。如果測試通過，電路仿真沒有問題能完全實(shí)現(xiàn)功能的話就可以實(shí)際的做板子的焊接工作了。 進(jìn)行仿真。第三章 硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)搶答器的基本功能，可以設(shè)計(jì)出如下的單片機(jī)外圍電路：圖31 總體設(shè)計(jì)如圖31，，數(shù)碼管段選P0口，位選P2口低3位，蜂鳴器（用綠燈代替）。 外部振蕩電路圖32 外部振蕩電路一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào),其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個(gè)電容 C1,C2的作用有兩個(gè):一是幫助振蕩器起振。二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。C1,C2的典型值為30PF。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖4所示:圖33 復(fù)位電路在方案中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能,由上面的硬件復(fù)位可使寄存器及存儲(chǔ)器的值都恢復(fù)到初始值,而前面的功能提到了倒計(jì)時(shí)間需要有記憶功能,該功能實(shí)現(xiàn)的前提條件就是不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。軟復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完畢之后,將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址。 顯示電路的設(shè)計(jì)顯示電路使用了七段數(shù)碼管7SEGMPX4CC，它是共陰極的，由高電平點(diǎn)亮。圖34 陰極七段數(shù)碼管 按鈕輸入電路的設(shè)計(jì)搶答器的輸入按鈕使用常開開關(guān)，圖35 搶答按鍵這些常開開關(guān)組成了搶答按鍵，硬件電路簡單，在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產(chǎn)生的“毛刺” 現(xiàn)象就可以了。這里采用最常用的方法即延時(shí)法，其的原理為：因?yàn)?