【文章內容簡介】 驗 時 ， P0 輸 出 原 碼 ， 此 時 P0外 部 必 須 被 拉 高 ?！?　 P1 口 ： P1 口 是 一 個 內 部 提 供 上 拉 電 阻 的 8 位 雙 向 I/O 口 ， P1 口緩 沖 器 能 接 收 輸 出 4TTL 門 電 流 。 P1 口 管 腳 寫 入 1 后 ， 被 內 部 上 拉 為 高 ， 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 部 上 拉 的緣 故 。 在 FLASH 編 程 和 校 驗 時 ， P1 口 作 為 第 八 位 地 址 接 收 。 　 　 P2 口 ： P2 口 為 一 個 內 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 P2 口 被 寫 “1”時 ， 其 管 腳 被 內 部 上 拉電 阻 拉 高 ， 且 作 為 輸 入 。 并 因 此 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 部 上 拉 的 緣 故 。 P2 口 當 用 于 外 部 程 序 存 儲 器 或 16位 地 址 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 進 行 存 取 時 ， P2 口 輸 出 地 址 的 高 八 位 。 在 給 出 地 址“1”時 ， 它 利 用 內 部 上 拉 優(yōu) 勢 ， 當 對 外 部 八 位 地 址 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 進 行 讀 寫 時 ，P2 口 輸 出 其 特 殊 功 能 寄 存 器 的 內 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 個 帶 內 部 上 拉 電 阻 的 雙 向 I/O 口 ， 可 接 收 輸出 4 個 TTL 門 電 流 。 當 P3 口 寫 入 “1”后 ， 它 們 被 內 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 ：13 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 /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 位 輸 入 。 當 振 蕩 器 復 位 器 件 時 ， 要 保 持 RST 腳 兩 個 機 器 周期 的 高 電 平 時 間 ?！?　 ALE/PROG： 當 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 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 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) ?！?　 /EA/VPP： 當 /EA 保 持 低 電 平 時 ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲 器（ 0000HFFFFH） ， 不 管 是 否 有 內 部 程 序 存 儲 器 。 注 意 加 密 方 式 1 時 ， /EA將 內 部 鎖 定 為 RESET； 當 /EA 端 保 持 高 電 平 時 ， 此 間 內 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： 反 向 振 蕩 放 大 器 的 輸 入 及 內 部 時 鐘 工 作 電 路 的 輸 入 ?！?　 XTAL2： 來 自 反 向 振 蕩 器 的 輸 出 ?！?　 振 蕩 器 特 性 :14　 　 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 振 蕩 器 。 石 晶 振 蕩 和 陶 瓷 振 蕩 均 可 采 用 。 如 采 用 外 部 時 鐘 源 驅動 器 件 ， XTAL2 應 不 接 。 有 余 輸 入 至 內 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 。第三章 硬件電路設計 電子鐘系統(tǒng)硬件組成電 子 鐘 系 統(tǒng) 硬 件 主 要 由 AT89C51 單 片 機 、 時 鐘 芯 片 DS130 數(shù) 碼 管 顯示 驅 動 芯 片 MAX7219 等 元 器 件 組 成 。AT89C51 是 一 種 帶 4K 字 節(jié) 閃 爍 可 編 程 可 擦 除 只 讀 存 儲 器 的 低 電 壓 ， 高 性能 CMOS8 位 微 處 理 器 ， 俗 稱 單 片 機DS1302 是 美 國 DALLAS 公 司 推 出 的 一 種 高 性 能 、 低 功 耗 、 帶 RAM 的 實時 時 鐘 電 路 ， 它 可 以 對 年 、 月 、 日 、 周 日 、 時 、 分 、 秒 進 行 計 時 。MAX7219 是 MAXIM 公 司 生 產 的 串 行 輸 入 /輸 出 共 陰 極 數(shù) 碼 管 顯 示 驅 動 芯片 。單 片 機 晶 振 電 路單 片 機 復 位 電 路A T 8 9 C 5 1單 片 機時 鐘 芯 片D S 1 3 0 28 位 L E D 顯 示數(shù) 碼 管 顯 示 驅動 芯 片M A X 7 2 1 9按 鍵 電 路蜂 鳴 器電 子 鐘 系 統(tǒng) 硬 件 電 路 組 成 框 圖15 電子時鐘系統(tǒng)設計流程P r o t e l D X P 與 P r o t e u s電 路 設 計源 程 序 設 計生 成 目 標 代 碼基 于 P r o t e u s 仿 真。 單片機的基本結構MCS52 單片機內部結構 8052 單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：中央處理器： 中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8 位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU 負責控制、指揮和調度整個單元系統(tǒng)協(xié)調的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。16數(shù)據(jù)存儲器(RAM) 8052 內部有 128 個 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結果或用戶定義的字型表。圖 31 單片機 8052 的內部結構程序存儲器(ROM)：8052 共有 4096 個 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時/計數(shù)器(ROM)：8052 有兩個 16 位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產生中斷用于控制程序轉向。并行輸入輸出(I/O)口：8052 共有 4 組 8 位 I/O 口(P0、 PP2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。全雙工串行口：8052 內置一個全雙工串行通信口，用于與其它設備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當同步移位器使用。中斷系統(tǒng)：8052 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級的優(yōu)先級別選擇。時鐘電路：178052 內置最高頻率達 12MHz 的時鐘電路，用于產生整個單片機運行的脈沖時序，但 8052 單片機需外置振蕩電容。單片機的結構有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結構，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結構，即普林斯頓(Princeton)結構。INTEL 的 MCS52 系列單片機采用的是哈佛結構的形式，而后續(xù)產品 16 位的 MCS96 系列單片機則采用普林斯頓結構。下圖是 MCS52 系列單片機的內部結構示意圖。圖 32 MCS52 系列單片機的內部結構MCS52 的引腳說明：MCS52 系列單片機中的 8038051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接DIP 結構，右圖是它們的引腳配置，40 個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4 組 8 位共 32 個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復用。現(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明：MCS51 的引腳說明：MCS52 系列單片機中的 8038051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接DIP 結構，右圖是它們的引腳配置，40 個引腳中，正電源和地線兩根，外置石18英振蕩器的時鐘線兩根，4 組 8 位共 32 個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復用?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明： 單片機的引腳圖Pin9:RESET/Vpd復位信號復用腳，當 8052 通電，時鐘電路開始工作，在RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復位。初始化后，程序計數(shù)器 PC 指向 0000H，P0P3 輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入 07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)，8052 的初始態(tài)。8051 的復位方式可以是自動復位，也可以是手動復位，見下圖 4。此外，RESET/Vpd還是一復用腳，V cc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 19上電自動和手動復位電路圖 內部和外部時鐘方式圖 Pin30:ALE/ 當訪問外部程序器時，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內部程序存儲器時，ALE 端將有一個 1/6 時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可以當作一個時鐘向外輸出。更有一個特點，當訪問外部程序存儲器，ALE 會跳過一個脈沖。 如果單片機是 EPROM，在編程其間， 將用于輸入編程脈沖。Pin29: 當訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負脈沖