【文章內(nèi)容簡介】 計(jì)數(shù)器 T0 中斷允許位。EX1：外部 INT1 中斷允許位。ET1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T0 中斷允許位。ES：串行口中斷允許位。EA：CPU 中斷允許（總允許）位。EA ES ET1 EX1 ET0 EX08 / 34第二章 基于單片機(jī) AT89C51 的 99 馬表硬件系統(tǒng)、基于單片機(jī) AT89C51 的 99 馬表原理．主要功能： 1）開始時(shí)，顯示“00”，第 1 次按下 SP1 后就開始計(jì)時(shí)。2）第 2 次按 SP1 后，計(jì)時(shí)停止。 3）第 3 次按 SP1 后，計(jì)時(shí)歸零。 圖 21 基于單片機(jī) AT89C51 的 99 馬表原理圖9 / 3系統(tǒng)板上硬件連線 1） 把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的 －數(shù)碼顯示器 U2 的 a－h(huán) 端口上；要求：，應(yīng)著 b，……。2） 把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的 －數(shù)碼顯示器 U1 的 a－h(huán) 端口上；要求：，著 b，……。 3） 把“單片機(jī)系統(tǒng)“區(qū)域中的 ”獨(dú)立式鍵盤“區(qū)域中的 SP1 端口上； 、AT89S51 的介紹AT89S51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。如圖 22圖 22 AT89S51 引腳圖10 / 3主要特性1) 與 MCS51 兼容 2) 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 3) 壽命：1000 寫/擦循環(huán)4) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年5) 全靜態(tài)工作：0Hz24Hz6) 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定7) 128*8 位內(nèi)部 RAM8) 32 可編程 I/O 線9) 兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器10)5 個(gè)中斷源 11)可編程串行通道12)低功耗的閑置和掉電模式13）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 、管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0 口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能11 / 34接收輸出 4TTL 門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示：p3 口管腳 備選功能1） RXD（串行輸入口）2） TXD（串行輸出口）3） /INT0（外部中斷 0）4） /INT1（外部中斷 1）5） T0（記時(shí)器 0 外部輸入）6） T1（記時(shí)器 1 外部輸入）7） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）8） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）9）P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。12 / 34RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(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 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(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，置位無效。 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)。 EA/VPP：當(dāng) E\A\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)，E\A\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）。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。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。、振蕩器特性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)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。、芯片擦除整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保13 / 34持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“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，AT89S51 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。、基于 AT89S51 的 99 馬表外圍電路設(shè)計(jì)、 復(fù)位電路系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)的第一步，它能使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件初始狀態(tài)下。復(fù)位對(duì)單片機(jī)來說，就是回到初始狀態(tài)，程序計(jì)數(shù)器賦值0000H，為程序運(yùn)行做好貯備工作。1）復(fù)位的實(shí)現(xiàn):當(dāng)在單片機(jī)的 RST 引腳上加上高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期（24 個(gè)始終震蕩周期），就可以完成復(fù)位操作。為了達(dá)到這個(gè)要求，可以使用很多方法，這里提供一種方法參考，其電路圖如 23 所示。 +5V 1K 10μF按鍵 地 圖 23 復(fù)位電路這種復(fù)位電路的工作原理是：通電時(shí)，電容兩段相當(dāng)于是短路，于是 RST引腳上為高電平，然后電源通過電阻對(duì)電容充電，RST 端電壓慢慢下降，經(jīng)過MCS51RES14 / 34一段時(shí)間，達(dá)到低電平，單片機(jī)開始正常工作。根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，圖 12 中復(fù)位電路的電容、電阻參考值分別為C=10uF，R1=1K ，R2=10K 。?2)單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)。51 單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存設(shè)置為特定的值，其中包括使程序計(jì)數(shù)器 PC 為0000H，程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行；21 個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值；P0、PPP3 口輸出高電平；運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)，重新上電時(shí)片內(nèi) RAM 則為隨機(jī)值，如表 24 所示。表 24 21 個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)特殊功能寄存器 初始狀態(tài) 特殊功能寄存器 初始狀態(tài)A 00H TMOD 00HB 00H TCON 00HPSW 00H TH0 00HSP 07H TL0 00HDPL 00H TH1 00HDPH 00H TL1 00HP0—P3 FFH SBUF 不定IP 00000B SCON 00HIE 000000B PCON 0B① PSW=00H：表明選積存器 0 組為工作寄存組。② SP=07H：表明堆棧指針指向片內(nèi) RAM 07H 字節(jié)單元。③ P0—P3=FFH：表明已向各端口線寫入 1，此時(shí)，各端口既可用于輸入用可用于輸出。④ IP=XXX00000B：表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí)15 / 34⑤ IE=0XX00000B：表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷。⑥ RST 引腳的第二功能是作為備用電源的輸入端，當(dāng)主電源發(fā)生故障、電壓值降低到規(guī)定的低電平時(shí)，+5V 電源自動(dòng)接入 RST 端，作為備用電源為系統(tǒng)供電，保證復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。、時(shí)鐘電路AT89C51 片內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩電路，XTAL1 和 XTAL2分別為振蕩電路的輸入和輸