【文章內(nèi)容簡介】 32個I/O口線，兩個16位定時器，一個5級中斷機構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51是用靜態(tài)邏輯來設(shè)計的，其工作頻率可下降到0Hz，并提供兩種可用軟件來選擇的節(jié)電工作模式，分別為：空閑方式和掉電模式?？臻e模式下停止CPU的工作，但允許RAM、定時/記數(shù)器、串行通信中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電模式下片內(nèi)震蕩器停止工作，由于時鐘被凍結(jié)，是一切功能都被暫停，因而只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容，直到下一次硬件復(fù)位為止。VCC：電源端,接+5V電壓。VSS：接地端。P0口：P0口為一個8位漏極開路準(zhǔn)雙向I/O口，作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動8個LS型TTL負(fù)載。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為輸入。此時P0口的全部引腳浮空，可作為高阻抗輸入。P0能夠用于訪問外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以分時提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。在FIASH編程時，P0 口接收指令字節(jié)，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出指令字節(jié)，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器可以驅(qū)動4個TTL輸入。P1口管腳寫入1后，通過內(nèi)部的上拉電阻將端口電壓上拉為高電平，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(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TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。又因為作為輸入時，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。當(dāng)P2口用于訪問外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高8位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8位帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個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。在對閃速存儲器編程和程序校驗時，P3口還接收一些控制信號。P3口除了做一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能。表31 P3口第二功能引腳備選功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INT0（外部中斷0）/INT1（外部中斷1）T0（記時器0外部輸入）T1（記時器1外部輸入）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，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，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，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：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指令期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。圖35 AT89C51管腳圖/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間CPU只訪問外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。然而需要注意的是如果保密位LB1被編程，則復(fù)位時在內(nèi)部會鎖存/EA端的狀態(tài)；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。在片內(nèi)，它是震蕩電路反向放大器的輸入端。在采用外部時鐘時，該引腳輸入外部輸入時鐘。XTAL2：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。在AT89C51片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的固有頻率就是晶體的固有頻率。若需采用外部時鐘電路，則該引腳懸空。時鐘振蕩器：AT89C51中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端，這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷振蕩器一起構(gòu)成自激振蕩器。用戶還可以采用外部時鐘，在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。ADC0809具有8個通道的模擬輸入線（IN0~IN7），可在程序的控制下對任意通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，獲得8位二進(jìn)制數(shù)字量（D7~D0）。模擬輸入部分有8路多路開關(guān)，可由3位地址輸入ADDA、ADDB、ADDC的不同組合來選擇，ALE為地址鎖存信號，高電平有效，鎖存這三條地址輸入信號。主體部分是采用逐次逼近式的A/D轉(zhuǎn)換電路，由CLK控制的內(nèi)部電路的工作,START為啟動命令，高電平有效，啟動ADC0809內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換完成，輸出信號EOC有效，OE為輸出允許信號，高電平有效，打開輸出三態(tài)緩沖器,把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送DB。ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型D／A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨工作。輸入輸出與TTL兼容。ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，下面說明各引腳功能。 IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。D0～D7：8位數(shù)字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。ALE：地址鎖存選通信號，輸入高電平有效。 START： A／D轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入高電平有效。 EOC： A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。REF（+）、REF（）：基準(zhǔn)電壓輸入端,它們決定了輸入模擬電壓的最大值和最小值. VCC：電源，接＋5V。GND：接地。圖36 ADC0809管腳圖1. 8路8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位2. 具有轉(zhuǎn)換起停功能控制端3. 轉(zhuǎn)換時間為100μs4. 單個＋5V電源供電5. 模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)6. 工作溫度范圍為40～＋85攝氏度7. 低功耗，約15mWADC0809的工作過程是：當(dāng)模擬量送至某一輸入通道IN0后，CPU將標(biāo)識該通道編碼的三位地址信號經(jīng)數(shù)據(jù)線或地址線輸入到ADDC、ADDB、ADDA引腳上。然后輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，轉(zhuǎn)換開始,EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。轉(zhuǎn)換結(jié)束,OE輸入高電平，EOC可作為中斷請求信號, 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，可通過執(zhí)行IN指令，設(shè)法在輸出允許OE腳上形成一個正脈沖，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。圖37 MQ7檢測電路圖如圖37所示，在這個電路中，有兩個部分，其中一部分是CO傳感器檢測氣體濃度，將電壓信號給傳輸給ADC0809，另一部分是模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號給單片機，單片機再讀取相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行處理。圖38 液晶顯示電路設(shè)計LCD1602A 是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02 即32個字符。（16列2行）。在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡單。在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：由于液晶顯示器的每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新亮點。因此，液晶顯示器畫面質(zhì)量高且不會閃爍。 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控