【文章內(nèi)容簡介】 重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51 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，定時器，計數(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，直到下一個硬件復(fù)位為止。 ［7］　LED 脈搏信號數(shù)碼顯示P2 口作為驅(qū)動口，P1 口實(shí)現(xiàn)位選。數(shù)據(jù)從 P2 口輸出后經(jīng)過 74HC244 緩沖器對信號的放大，驅(qū)動數(shù)碼管顯示。通過 P1 口決定哪一個數(shù)碼管亮。本電路采用的是動態(tài)顯示。動態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的 8 個筆劃段 ah 同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極 COM 是各自獨(dú)立地受 I/O 線控制。CPU 向字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個顯示器亮，則取決于 COM 端，而這一端是由 I/O 控制的，所以我們就可以自行決定何時顯示哪一位了。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的 COM 端，使各個顯示器輪流點(diǎn)亮。13 圖 210　緩沖器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示也可以采用移位寄存器來實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示穿行輸入并行輸出。信號從 輸出，只有一位數(shù)據(jù)輸出端。每一個數(shù)是 8 位的所以要傳輸一個數(shù)字要輸出 8 次，而后通過 74LS164 并行輸出。由 P1 口決定哪一個數(shù)碼管點(diǎn)亮。 圖 211　移位寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示14 　串行口通信串行接口的一般概念 單片機(jī)與外界進(jìn)行信息交換稱之為通訊。 8051 單片機(jī)的通訊方式有兩種：并行通訊:數(shù)據(jù)的各位同時發(fā)送或接收。串行通訊:數(shù)據(jù)一位一位順序發(fā)送或接收。圖 212　并行通訊與串行通訊異步通訊：它用一個起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束。其每幀的格式如下： 在一幀格式中，先是一個起始位 0，然后是 8 個數(shù)據(jù)位，規(guī)定低位在前，高位在后，接下來是奇偶校驗(yàn)位（可以省略）最后是停止位 1。用這種格式表示字符，則字符可以一個接一個地傳送。 ［8］波特率即數(shù)據(jù)傳送的速率，其定義是每秒鐘傳送的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。例如，數(shù)據(jù)傳送的速率是 120 字符/s，而每個字符如上述規(guī)定包含 10 數(shù)位，則傳送波特率為 1200 波特。同步通訊：在同步通訊中，每個字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，占用了時間；所以在數(shù)據(jù)塊傳遞時，為了提高速度，常去掉這些標(biāo)志，采用同步傳送。由于數(shù)據(jù)塊傳遞開始要用同步字符來指示，同時要求由時鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步，故硬件較復(fù)雜。 在異步通訊中，CPU 與外設(shè)之間必須有兩項(xiàng)規(guī)定，即字符格式和波特率。字符格式的規(guī)定是雙方能夠在對同一種 0 和 1 的串理解成同一種意義。原則上字符格式可以由通訊的雙方自由制定，但從通用、方便的角度出發(fā)，一般還是使用一些標(biāo)準(zhǔn)為好，如采用 ASCII 標(biāo)準(zhǔn)。 ［9］通訊方向：在串行通訊中，把通訊接口只能發(fā)送或接收的單向傳送方法叫單工傳送；而把數(shù)據(jù)在甲乙兩機(jī)之間的雙向傳遞，稱之為雙工傳送。在雙工傳送方式中又分為半雙工傳送和全雙工傳送。半雙工傳送是兩機(jī)之間不能同時進(jìn)行發(fā)送15 和接收，任一時，只能發(fā)或者只能收信息。8051 串行接口是一個可編程的全雙工串行通訊接口。它可用作異步通訊方式（UART），與串行傳送信息的外部設(shè)備相連接，或用于通過標(biāo)準(zhǔn)異步通訊協(xié)議進(jìn)行全雙工的 8051 多機(jī)系統(tǒng)也可以通過同步方式，使用 TTL 或 CMOS 移位寄存器來擴(kuò)充 I/O 口。8051 單片機(jī)通過引腳 RXD（，串行數(shù)據(jù)接收端）和引腳 TXD（，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通訊。SBUF 是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同名字和地址空間，但不會出現(xiàn)沖突，因?yàn)樗鼈儍蓚€一個只能被 CPU 讀出數(shù)據(jù)，一個只能被 CPU 寫入數(shù)據(jù)?！”菊滦〗Y(jié)本設(shè)計實(shí)現(xiàn)了一種基于單片機(jī)的脈搏測量系統(tǒng)，在硬件結(jié)構(gòu)上分為信號采集電路、信號處理電路、單片機(jī)小系統(tǒng)、顯示電路。它們各司其職，密切完成整個脈搏測量顯示功能。通過軟件編程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)整個設(shè)計的要求：單片機(jī)進(jìn)行控制，發(fā)送和接受命令；傳感器將脈搏信號量轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送給單片機(jī)處理；顯示電路將單片機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)顯示出來。硬件設(shè)計簡單易行，成本低；硬件部分各電路緊密相連，調(diào)試容易進(jìn)行；各部分電路完成的功能明確，對完成脈搏測量都有不可或缺的作用。 ［10］16 第 3 章　系統(tǒng)軟件設(shè)計　總體的軟件流程圖圖 31　總體軟件流程圖首先打開控制開關(guān)，系統(tǒng)開始工作，顯示緩沖區(qū)清零，這時候數(shù)碼管被點(diǎn)亮，17 顯示全零；判斷開關(guān)是否接高電平，如果不為高電平則繼續(xù)判斷，數(shù)碼顯示繼續(xù)為零，如果接高電平計數(shù)器/定時器開始工作初始化，開中斷啟動定時器/計數(shù)器；定時時間到顯示脈搏數(shù)；繼續(xù)判斷開關(guān)是否接低電平，如果接低電平，則關(guān)閉定時器/計數(shù)器，如果接高電平則繼續(xù)顯示脈搏數(shù)。 ［11］紅外線脈搏測量單片機(jī)系統(tǒng)，采用匯編語言。匯編語言是一種與硬件緊密相關(guān)的程序語言，是機(jī)械語言的便于記憶和理解的符號化形式。但計算機(jī)的 CPU 不能直接識別機(jī)械語言，故交由計算機(jī)前，必須將他們翻譯成機(jī)械語言，這一編譯過程稱之為匯編。 ［12］　數(shù)碼顯示在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用 LED 數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的 LED 顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8 個筆劃段hgfedcba 對應(yīng)于一個字節(jié)（8 位）的 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用 8 位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。例如，對于共陰 LED 顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽極 hgfedcba 各段為 0111011 時，顯示器顯示P字符，即對于共陰極 LED 顯示器，“P”字符的字形碼是 73H。如果是共陽 LED 顯示器，公共陽極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為 10001100（8CH）。八段 LED 顯示器由 8 個發(fā)光二極管組成。基中 7 個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個賀點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED 顯示器有兩種不同的形式：一種是 8 個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極 LED 顯示器；另一種是 8 個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極 LED 顯示器。 ［13］在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，顯示器顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中 CPU 的開銷小。動態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的 8 個筆劃段 ah 同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM 是各自獨(dú)立地受 I/O 線控制。CPU 向字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個顯示器亮，則取決于 COM 端，而這一端是由I/O 控制的，所以我們就可以自行決定何時顯示哪一位了。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的 COM 端，使各個顯示器輪流點(diǎn)亮。18 在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約 1ms），但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。 ［14］　顯示子程序流程圖： 圖 32　顯示子程序把 R0 對應(yīng)存放數(shù)據(jù)的首地址，R2 附值 0FEH，R3 對應(yīng) 03H；關(guān)顯示器通過位選置高電平來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)為采用的是共陰極數(shù)碼管；調(diào)用延時子程序；查表；繼續(xù)調(diào)用延時子程序；R0 指向下一位地址，R2 不帶進(jìn)位左移，R3 減 1；判斷 R3 是否為零，不為零則繼續(xù)位選管腳置高電平，為零則指向把 R0 對應(yīng)存放數(shù)據(jù)的首地址進(jìn)行下一輪次的掃描動態(tài)顯示。 ［15］　顯示子程序DD: MOV R0,60H MOV R2,0FEH MOV R7,03H MOV DPTR,TAB。DI:19 MOV P1,0FH MOV R3,20 DJNZ R3,$ MOV A,@R0。 MOVC A,@A+DPTR。 MOV P2,A。 MOV A,R2 ANL P1,ADELAY1: MOV R5,0FH。 DL6: MOV R6,0BH。 DL5: NOP。 NOP。 DJNZ R6,DL5。 DJNZ R5,DL6。 INC R0。MOV A,R2 RL A MOV R2,A DJNZ R7,DI LJMP DDTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH　定時器/計數(shù)器89C51 單片機(jī)中有兩