【文章內容簡介】 部 RAM 2 個外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3 級加密位 看門狗（ WDT）電路 軟件設置空閑和省電功能 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針引腳功能說明　 VCC：電源電壓?！　ND：地。 P0口：P0 口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能驅動 8個 TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線同時轉換成地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在 Flash編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1口：P1 是一個帶內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口，P1 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個 TTL邏輯門電路。對端口寫“1” ，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。Flash編程和程序校驗期間，P1 接收低 8位地址。 表 P1 端口引腳的第二功能端口引腳 第二功能 MOSI（用于 ISP 編程） MISO（用于 ISP 編程） SCK (用于 ISP 編程)P2口：P2 是一個帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口，P2 的輸出緩模擬電梯控制系統(tǒng)設計第 9 –頁 共 33 頁沖可驅動（吸收或輸出電流）4 個 TTL邏輯門電路。對端口寫“1” ，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。　　在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR指令）時，P2 口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @Ri　指令）時，P2 口線上的內容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中 P2 寄存器的內容） ，在整個訪問期間不改變。Flash編程或校驗時，P2 亦接收高位地址和其它控制信號。P3口：P3 口是一組帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/Ｏ口。P3 口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個 TTL邏輯門電路。對 P3口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的 P3口將用作上拉電阻輸出電流。P3 口除了作為一般的 I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 ： 表 P3 端口引腳的第二功能端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外中斷 0） /INT1（外中斷 1） T0 (定時／計數(shù)器 0) T1 (定時／計數(shù)器 1) /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。當振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設置 SFR AUXR的 DISRTO位（地址 8EH）可打開或關閉該功能。DISRTO 位缺省為 RESET輸出高電平打開狀態(tài)。ALE/ （/PROG）：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。對 Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（/PROG） 。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。該位置位后，只有一條 MOVX和 MOVC指令 ALE才會被激活。此外，該引腳會被拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE無效。/PSEN：程序存儲允許（/PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89S51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的/PSEN信號。運城學院計算機科學與技術系畢業(yè)論文第 10 –頁 共 33 頁EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH） ，EA 端必須保持低電平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內部會鎖存 EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接 Vcc端） ，CPU 則執(zhí)行內部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程電壓 Vpp。XTAL1：振蕩器反相放大器及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 顯示模塊顯示電路采用了 1個 LED數(shù)碼管,單片機 I/O的應用最典型的是通過I/O口與 7段 LED數(shù)碼管構成顯示電路。7 段 LED數(shù)碼管，則在一定形狀的絕緣材料上，利用單只 LED組合排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點亮相應的點劃來顯示出 09的數(shù)字。LED 數(shù)碼管根據(jù) LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED的這些特性，對編程是很重要的。因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。將多只 LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只 LED的陽極連在一起即為共陽式。以本設計共陰式為例，如把陰極接地，在相應段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。當然，LED 的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將b和c段接上正電源，其它端接地或懸空，那么b和c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1” 。而將a、b、d、e和g段都接上正電源，其它引腳懸空，此時數(shù)碼管將顯示“2” 。 圖 LED數(shù)碼管 復位開關模塊MCS51單片機的復位是靠外部電路實現(xiàn)的。MCS51 單片機工作之后，只要在它的 RST引線上加載 10ms以上的高電平，單片機就能有效地復位。MCS51單片機通常采用上電自動復位和按鍵復位兩種方式。最簡單的復位電路如下圖：模擬電梯控制系統(tǒng)設計第 11 –頁 共 33 頁 圖 復位開關上電瞬間，RC 電路充電，RST 引線出現(xiàn)正脈沖，只要 RST保持 10ms以上的高電平，就能使單片機有效的復位。在應用系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復位。如果這些芯片復位端的復位電平與單片機的復位電平的要求一致，則可以將復位信號與之相連。 振蕩器電路模塊MCS51單片機內部的振蕩電路是一個增益反相放大器，引線 XTAL1和 XTAL2分別為反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入和來自反向振蕩器的輸出，該反向放大器可以配置為片內振蕩器。單片機內部雖然有振蕩電路，但要形成時鐘，外部還需要附加電路。石英晶體振蕩和陶瓷振蕩均可采用。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。51單片機的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，分別為：內部時鐘方式和外部時鐘方式。利用其內部的振蕩電路 XTAL1和 XTAL2引線上外接定時元件，內部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀察到 XTAL2輸出的時鐘信號。在MCS51單片機一般常用內部時鐘方式，也就是在 XTAL1和 XTAL2之間連接晶體振蕩器與電容構成穩(wěn)定的自激振蕩器，晶體和電容決定了單片機的工作時間精度為 1微秒。晶體可在 。MCS51 單片機在通常應用情況下，使用振蕩頻率為 6MHZ的石英晶體，而 12MHZ頻率的晶體主要是在高速串行通信情況下才使用，在這里我用的是 12MHZ石英晶體。對電容無嚴格要求，但它的取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振蕩速度有一點影響。C1 和 C2可在 20100PF之間取值，一般情況取 30PF。外部時鐘方式是把外部振蕩信號源直接接入 XTAL1或XTAL2。由于 XTAL2邏輯電平不是 TTL的，所以還要接一個上拉電阻。 程序下載模塊 該模塊完成的功能是把源程序代碼下載到 AT89S51芯片中，它需要和運城學院計算機科學與技術系畢業(yè)論文第 12 –頁 共 33 頁微機上的 ISP下載器軟件配合使用來完成這樣的功能。ISP為在線編程接口，J2 為標準 10P JTAG下載接口。ISP 在線編程接口為 89S51單片機提供了方便的在線編程方法。使用時將 ISP下載線一端與 PC并口相連接，一端與 ISP接口相連，使用 ISP下載軟件即可實現(xiàn)MCU在線編程。下載線插接說明：兩排十針下載口， 1號引腳的邊上有一個小方框；下載線的凸口為正方向，凸口的右側邊的第一個插孔為 1號引腳，這一點一定要切記，不然的話程序下載不進去。 設計電路及連線 圖 電路連接圖 模擬電梯控制系統(tǒng)設計第 13 –頁 共 33 頁 第三章 軟件設計 匯編語言簡介匯編語言是單片機程序設計語言的重要形式，也是當今單片機開發(fā)人員進行程序開發(fā)最常用的語言形式。匯編語言是一種用來替代機器語言進行程序設計的語言。匯編語言的特點是每一條指令都給出了助記符。由于助記符用英文縮寫來描述指令的特征，因此它不但便于記憶，也便于理解和分類。匯編語言源程序中的每條語句可以有多項構成，其格式如下：[標號]：操作碼助記符 [第一操作數(shù)] [，第二操作數(shù)] [，第三操作數(shù)] [；注釋] 其中，帶方括號[ ]的部分為可選項。在單片機系統(tǒng)設計中，程序設計是重要的一環(huán)，它的質量直接影響到整個系統(tǒng)的功能，用匯編語言進行程序設計的過程大致可以分為以下幾個步驟：（1） 明確課題對程序功能、運算精度、執(zhí)行速度等方面的要求及硬件條件。（2） 把復雜問題分解為若干個模塊，確定各模塊的處理方法，畫出程序流程圖。對復雜問題可分別畫出分模塊流程圖和總的流程圖。（3） 存儲器資源分配，如各程序段的存放地址、數(shù)據(jù)區(qū)地址、工作單元分配等。（4） 編制程序，根據(jù)程序流程圖精心選擇合適的指令和尋址方式來編制源程序。（5） 對程序進行匯編、調試和修改。將編制好的源程序進行匯編，并進行目標程序、檢查修改程序中的錯誤，對程序運行結果進行分析，直到正確為止。運城學院計算機科學與技術系畢業(yè)論文第 14 –頁 共 33 頁 流程圖設計 圖 主程序流程圖初始化按鍵查詢1 層按鍵按下2 層按鍵按下5 層按鍵按下6 層按鍵按下3 層按鍵按下7 層按鍵按下4 層按鍵按下8 層按鍵按下對應中斷程序模擬電梯控制系統(tǒng)設計第 15 –頁 共 33 頁 該圖為電梯上升時的流程，任意按鍵按下時則進入相應的中斷程序，否則一直進行 1到 8層按鍵的循環(huán)檢測。電梯下降時則進行 8到 1層按鍵的循環(huán)檢測。 程序設計此單片機模擬電梯用綠色發(fā)光二極管組成的箭頭來指示電梯當前是處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài),用數(shù)碼管顯示當前是處于哪一層,用紅色發(fā)光二極管指示,若沒有人按下停止按鍵,它就以每層2秒的速度一直上下運行,若有人按下某一層的停止按鍵,它就會在相應的那一層停止4秒鐘,并伴有開門和關門的聲音提示。 程序初始化 TCOUNT EQU4CHCENG EQU4DHORG0000HLJMP STARTORG000BHLJMP INT0XORG0030H。。初始化。。。START: MOVTMOD,01HMOVTH0,3CHMOVTL0,0B0H 。50MSMOVIE,82HSETB TR0MOVTCOUNT,4CLR F0MOV20H,0MOVR0,30HMOVR1,30QING: MOV@R0,00HINCR0DJNZ R1,QING 。把30H到4DH這30個單元清0MOVP0,06HMOVP3,0F8H運城學院計算機科學與技術系畢業(yè)論文第 16 –頁 共 33 頁 主程序調用XUN: JB ,ONELCALL YS10MSJB ,ONE 。判斷一層的停止按鍵是否按下 。若按下則把對應的紅色發(fā)光二極管點亮ONE: JB ,TWO LCALL YS10MS JB ,TWO 。判斷二層的停止按鍵是否按下 。若按下則把對應的紅色發(fā)光二極管點亮TWO: JB ,THRLCALL YS10MSJB ,THRTHR: JB ,FOULCALL YS10MSJB ,FOUFOU: JB ,FIVLCALL YS10MSJB ,FIVFIV: JB ,SIXLCALL YS10MSJB ,SIXSIX: JB ,SEVLCALL YS10MSJB ,SEVSEV: JB ,XUNLCALL YS10MSJB ,XUNLJMP XUN 中斷程序調用I