【文章內(nèi)容簡介】 單片機(jī)在基本結(jié)構(gòu)相同，只是在個別模塊和功能上有些區(qū)別，MCS51單片機(jī)是在一塊芯片中的集成了一個8位CPU、128BRAM、4KBROM、兩個16位定時/計數(shù)器、2個可編程I/O口和一個可編程的全雙工串行接口、五個中斷源、一個片內(nèi)振蕩器等。 （1）中央處理器（CPU）：中央處理器是單片機(jī)的核心部分，是一個8位的中央處理單元，它對數(shù)據(jù)的處理是以字節(jié)為單位進(jìn)行的，CPU主要由運(yùn)算器、控制器和寄存器陳列組成。 （2）數(shù)據(jù)存儲器（片內(nèi)RAM）：數(shù)據(jù)存儲器用于存放變化的數(shù)據(jù)。在8051單片機(jī)中，通常把控制與管理寄存器（簡稱“專用寄存器”）在邏輯上劃分在片內(nèi)RAM中，因為其他地址與RAM是連續(xù)的。8051單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器地址空間為256個RAM單元，但其中能作為數(shù)據(jù)存儲器供用戶使用的僅有前面128個，后128個被專用寄存器占有。 （3）程序存儲器(片內(nèi)ROM）：程序存儲器用于存放程序和固定不變的常數(shù)、變格等。通常采用只讀存儲器，且其有多種類型。 （4）定時/計數(shù)器：定時/計數(shù)器用于實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。8051單片機(jī)共有兩個16位定時/計數(shù)器。8052單片機(jī)共有三個16位定時/計數(shù)器。 （5）并行I/O口：8051單片機(jī)共有四個8位的并行I/O（P0、PPP3），每個口都由一個鎖存器和一個驅(qū)動器組成。并行I/O口主要是用于實現(xiàn)與外部設(shè)備中的數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出，有些I/O口還具有其他功能。 （6）并行I//O口：8051單片機(jī)又一個全雙工異步串行口，用以實現(xiàn)單片機(jī)和其他具有相應(yīng)接口的設(shè)備之間的異步串行數(shù)據(jù)傳送。 （7）時鐘電路：時鐘電路的作用是產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時鐘脈沖序列。 （8）中斷系統(tǒng)：中斷系統(tǒng)的主要作用是對外部或內(nèi)部的中斷請求進(jìn)行管理與處理。8051單片機(jī)的中斷系統(tǒng)可以滿足一般控制應(yīng)用的需要：共有五個中斷源，其中有兩個外部中斷源INT0和INT1,三個內(nèi)部中斷源(兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行口中斷）；此外，8052單片機(jī)還增加了一個定時器2的中斷源。第三章 交通燈單片機(jī)控制 選用設(shè)備8031單片機(jī)一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07，MAX692（看門狗）一片，工陰極的七段數(shù)碼管兩個，雙向晶閘管若干，7805三端文雅電源一個，紅、黃、綠交通燈各兩個，開關(guān)鍵盤，連線若干。：： 1）開關(guān)鍵盤輸入交通燈初始時間，通過8051單片機(jī)P1輸入到系統(tǒng)。 2）由8051單片機(jī)的定時器每秒鐘通過P0口向8255的數(shù)據(jù)口傳送信息，由8255的PA口顯示紅、綠、黃等的燃亮情況；由8255的PC口顯示每個燈的燃亮?xí)r間。 3）8051通過設(shè)置各個信號等的燃亮?xí)r間，通過8031設(shè)置，綠、紅時間分別為60秒，80秒循環(huán)由8051的P0口向8255的數(shù)據(jù)口輸出。 4），當(dāng)牌位0就對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，為1系統(tǒng)就開始工作。 5）紅燈倒計時時間，當(dāng)有車輛闖紅燈時，啟動蜂鳴器進(jìn)行報警，3S后恢復(fù)正常。 6）增減每次綠燈時間車流量監(jiān)測的功能，開關(guān)按下為低電平，雙位數(shù)碼管顯示車流量，直到下一次綠燈時間重新記下。 7）綠燈時間倒計時完畢，重新循環(huán)。： 利用MCS51內(nèi)部定時器材溢出中斷來確定1秒的時間。： 定時器工作是必須給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到TH和TL中的，他是以加法計數(shù)的，并能從全1到全0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)為C和計數(shù)初值設(shè)定為TC，即： TC=MC。式中，M為計數(shù)器模值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)，在方式0時M為213；在方式1時M的值為216；在方式2和3時為28.： T=(MTC）T1或者TC=MT/T1式中T1是單片機(jī)時鐘周期的12倍；TC為定時初值。這種方法在使用后會超過計數(shù)器的最大定時間，所以再采用定時器和軟件相結(jié)合的方法。： 我們采用在主程序中設(shè)定一個初值為20的軟件計數(shù)器和使用T0到50毫秒，這樣每當(dāng)T0到50毫秒時CPU就響應(yīng)它溢出中斷請求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序，在終端子程序中，CPU先使軟件計數(shù)器減1，然后判斷它是否為零，為零表示1秒已到可以返回到輸出時間顯示程序。： 1）主程序： 定時器定時50毫秒，故T0工作方式1，初值： TC=MT/TI=21650ms/1us=3CBOH ORG 1000H START。MOVTMOD,01H,令T0為定時器方式1 MOV TH0，3CH。裝入定時器初值 MOV TL0，BOH。 MOV IE,82H,開T0計數(shù)器 MOV R0，14H。軟件計數(shù)器賦初值 LOOP。SJMP S。等待中斷 2）中斷服務(wù)子程序； ORG 000BH AJMP BRT0 ORG 00BH BRT0。DJNZ R0，NEXT AJMP TIME。跳轉(zhuǎn)到時間及信號燈顯示子程序 AJNE:MOV R0，14H?；謴?fù)R0值 MOV TH0，3CH。重裝入定時器初值 MOV TL0，BOH。 MOV LE,82H RET1 END MCS51的工作頻率為212MHZ，我們選用的8051單片機(jī)的工作頻率為6MHX，機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個機(jī)器周期的時間12*（1/6M）=2us，我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間。 當(dāng)定時器定時為1秒時，程序跳轉(zhuǎn)到時間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次顯示信號燈時間，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在顯示黃燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈色的時間顯示完后再重新給時間計數(shù)器賦初值，重新進(jìn)入循環(huán)。由于發(fā)光二極管為共陰極接法，輸出端口為低電平，對應(yīng)的二極管發(fā)光，所以可以用復(fù)位方法點(diǎn)亮紅、綠、黃發(fā)光二極管。 實現(xiàn)交通燈的交替控制及特殊情況（如急救車燈）通過時，通過外中斷實現(xiàn)： North_South_Red BLT North_South_yellow BLT North South_Green BLT