【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 層 中 斷 嵌 套 中 斷 ；（ 5） 6 個(gè) 中 斷 源 ；（ 6） 2 個(gè) 16 位 可 編 程 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器 ；（ 7） 2 個(gè) 全 雙 工 串 行 通 信 口 ；（ 8） 看 門(mén) 狗 （ WDT） 電 路 ；（ 9） 片 內(nèi) 振 蕩 器 和 時(shí) 鐘 電 路 ；（ 10） 與 MCS51 兼 容 ；（ 11） 全 靜 態(tài) 工 作 ： 0Hz33MHz；（ 12） 三 級(jí) 程 序 存 儲(chǔ) 器 保 密 鎖 定 ；（ 13） 可 編 程 串 行 通 道 ；（ 14） 低 功 耗 的 閑 置 和 掉 電 模 式 。 中斷系統(tǒng) 中斷 程 序 執(zhí) 行 過(guò) 程 中 ， 允 許 外 部 或 內(nèi) 部 事 件 通 過(guò) 硬 件 打 斷 程 序 的 執(zhí) 行 ， 使 其 轉(zhuǎn)向 為 處 理 內(nèi) 部 事 件 的 中 斷 服 務(wù) 程 序 中 去 ； 完 成 中 斷 服 務(wù) 的 程 序 后 ， CPU 繼 續(xù)原 來(lái) 被 打 斷 的 程 序 ， 這 樣 的 過(guò) 程 稱(chēng) 為 中 斷 過(guò) 程 。 產(chǎn)生中斷 能 產(chǎn) 生 中 斷 的 外 部 和 內(nèi) 部 事 件 。 AT89S51 有 5 個(gè) 中 斷 源 ：(1)INT0： 外 部 中 斷 0 請(qǐng) 求 ， 低 電 平 有 效 。 通 過(guò) 引 腳 輸 入 。(2)INT1： 外 部 中 斷 1 請(qǐng) 求 ， 低 電 平 有 效 。 通 過(guò) 引 腳 輸 入 。(3)T0： 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器 0 溢 出 中 斷 請(qǐng) 求 。(4)TI： 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器 1 溢 出 中 斷 請(qǐng) 求 。東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16(5)TXD/RXD： 串 行 口 中 斷 請(qǐng) 求 。 當(dāng) 串 行 口 完 成 一 幀 數(shù) 據(jù) 的 發(fā) 送 或 接 收 時(shí) ， 便請(qǐng) 求 中 斷 。 每 一 個(gè) 中 斷 源 都 對(duì) 應(yīng) 一 個(gè) 中 斷 請(qǐng) 求 標(biāo) 志 位 ， 它 們 設(shè) 置 在 特 殊 功 能 寄存 器 TCON 和 SCON 中 。 當(dāng) 這 些 中 斷 源 請(qǐng) 求 中 斷 時(shí) ， 相 應(yīng) 的 標(biāo) 志 分 別 有TCON 和 SCON 中 的 相 應(yīng) 位 來(lái) 鎖 存 。 中斷系統(tǒng)有以下 4 個(gè)特殊功能寄存器（ 1） 定 時(shí) 器 控 制 寄 存 器 TCON（ 用 6 位 ） ；（ 2） 串 行 口 控 制 寄 存 器 SCON（ 用 2 位 ） ；（ 3） 中 斷 允 許 寄 存 器 IE；（ 4） 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) 寄 存 器 IP。 其 中 ， TCON 和 SCON 只 有 一 部 分 用 于 中 斷 控 制 。 通 過(guò) 對(duì) 以 上 各 特 殊 功能 寄 存 器 的 各 位 進(jìn) 行 置 位 或 復(fù) 位 等 操 作 ， 可 實(shí) 現(xiàn) 各 種 中 斷 控 制 功 能 。 復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是把 PC初始化為 000H，使單片機(jī)從 0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。除 PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如下圖所示.表 28 復(fù)位操作對(duì)寄存器的影響 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài)PC 0000H TCON 00HACC 00H TL0 00HPSW 00H THO 00HSP 07H TL1 00HDPTR 0000H TH1 00HP0P3 FFH SCON 00HIP XX000000B SBUF 不定IE 0X000000B PCON OXXXOOOOBTMOD OOH東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17 為 確 保 微 機(jī) 系 統(tǒng) 中 電 路 穩(wěn) 定 可 靠 工 作 ， 復(fù) 位 電 路 是 必 不 可 少 的 一 部 分 ，一 般 微 機(jī) 電 路 正 常 工 作 需 要 供 電 電 源 為 5V177。5%， 即 ～ 。 由 于 微 機(jī)電 路 是 時(shí) 序 數(shù) 字 電 路 ， 它 需 要 穩(wěn) 定 的 時(shí) 鐘 信 號(hào) ， 因 此 在 電 源 上 電 時(shí) ， 只 有 當(dāng)VCC 超 過(guò) 低 于 以 及 晶 體 振 蕩 器 穩(wěn) 定 工 作 時(shí) ， 復(fù) 位 信 號(hào) 才 被 撤 除 ，微 機(jī) 電 路 開(kāi) 始 正 常 工 作 。 單片機(jī)的復(fù)位分為上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種和看門(mén)狗強(qiáng)制復(fù)位三種等。上電復(fù)位通常利用電容的充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)，按鍵復(fù)位則可分為按鍵脈沖復(fù)位和按鍵電平復(fù)位兩種，看門(mén)狗復(fù)位則通過(guò)外接看門(mén)狗電路或軟件看門(mén)狗程序?qū)崿F(xiàn)。常見(jiàn)的有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位電路。 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路可以簡(jiǎn)單定義如下：；何工作都按時(shí)間順序。用于產(chǎn)生這個(gè)時(shí)間的電路就是時(shí)鐘電路。時(shí)鐘電路一般由晶體震蕩器、晶震控制芯片和電容組成。時(shí)鐘電路應(yīng)用十分廣泛，如電腦的時(shí)鐘電路、電子表的時(shí)鐘電路以及 MPMP4 的時(shí)鐘電路。時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)的基本時(shí)鐘信號(hào)，是用來(lái)配合外部晶體實(shí)現(xiàn)振蕩的電路，這樣可以為單片機(jī)提供運(yùn)行時(shí)鐘，如果運(yùn)行時(shí)鐘為 0 的話，單片機(jī)就不工作，當(dāng)然超出單片機(jī)的工作頻率的時(shí)鐘也會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)不工作。時(shí)鐘電路是微型計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏，CPU 就是通過(guò)復(fù)雜的時(shí)序電路完成不同的指令功能的。MCS51 的時(shí)鐘信號(hào)可以由兩種方式：一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)：另一種為外部方式，時(shí)鐘信號(hào)由外部引入。如果沒(méi)有時(shí)鐘電路來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)單片機(jī)，單片機(jī)是無(wú)法工作的 [12]。AT89S51 的時(shí)鐘信號(hào)可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生，也可由外部電路直接提供。內(nèi)部振蕩器的輸入和輸出腳分別為 XTAL1和 XATL2，由 XTAL2給單片機(jī)內(nèi)部電路提供時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)由外部電路提供時(shí)，外部時(shí)鐘引入 XTAL2，而XTAL1腳接地。東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18 顯示部分：LCD顯示部分是 LCD1602液晶顯示，圖 28 正常工作 LCD1602 顯示 LCD1602 液晶簡(jiǎn)介L(zhǎng)CD1602分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的 比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無(wú)差別，兩者尺寸差別如圖 29所示。圖 281 LCD1602 規(guī)格字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用 16*1，16*2，20*2 和 40*2行等的模塊東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19 LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)表 282 1602 的主要技術(shù)參數(shù)工作電壓: —容量 162個(gè)字符最佳工作電壓 工作電流 字符尺寸 (WH)mm 引腳功能說(shuō)明 1602液晶模塊的讀寫(xiě)操作，屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。表 283 引腳接口說(shuō)明表LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳（無(wú)背光）或 16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表 編號(hào)符號(hào) 引腳說(shuō)明1 VDD 正極2 VSS 地3 VL 液晶顯示偏壓4 RS 寄存器選擇5 R/W 讀/寫(xiě)選擇6 EN 使能信號(hào)7 D0 數(shù)據(jù)8 D1 數(shù)據(jù)9 D2 數(shù)據(jù)10 D3 數(shù)據(jù)11 D4 數(shù)據(jù)12 D5 數(shù)據(jù)13 D6 數(shù)據(jù)14 D7 數(shù)據(jù)15 BLA 背光源正極16 BLK 背光源負(fù)極東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20圖 283 LCD1602 的管腳圖圖 283 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物圖 LCD1602 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表液晶顯示模塊是一個(gè)比較慢的顯示器件，因此在執(zhí)行指令之前要首先確認(rèn)模東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21塊的忙標(biāo)志處于低電平，表示空閑，不然此指令失效，輸入顯示字符地址后會(huì)顯示字符，圖是 1602的內(nèi)部顯示地址。圖 284 1602LCD 內(nèi)部顯示地址 指令說(shuō)明LCD1602液晶模塊內(nèi)部的控制器控制指令：（1）清屏指令功能：①清除液晶顯示器，即將 DDRAM的內(nèi)容全部填入“空白”的 ASCII碼 20H；②光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方；③將地址計(jì)數(shù)器（AC）的值設(shè)為 0.（2）光標(biāo)歸位指令指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/msRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/msRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0光標(biāo)歸位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22 功能： ①把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方； ②把地址計(jì)數(shù)器（AC）的值設(shè)置為 0； ③保持 DDRAM的內(nèi)容不變（3）進(jìn)入模式設(shè)置指令指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/usRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0進(jìn)入模式設(shè)置 0 0 0 0 0 0 0 I I/D S 40 功能：設(shè)定每次定入 1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的以為方向，并且設(shè)定每次寫(xiě)入的一個(gè)字符是否移動(dòng)。參數(shù)設(shè)定的情況如下所示： 位名 設(shè)置 I/D 0=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移 1=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移 S 0=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動(dòng) 1=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移一個(gè)字符（4）顯示開(kāi)關(guān)指令控制指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/usRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0顯示開(kāi)關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 40功能:控制顯示器開(kāi)/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍，參數(shù)設(shè)定的情況如下：位名 設(shè)置D 0=顯示功能關(guān) 1=顯示功能開(kāi)C 0=無(wú)光標(biāo) 1=有光標(biāo)B 0=光標(biāo)閃爍 1=光標(biāo)不閃爍（5）設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向指令指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/us設(shè)定顯示屏 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23或光標(biāo)移動(dòng)方向 0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 40功能：使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下：S/C R/L 設(shè)定情況0 0 光標(biāo)左移 1格，且 AC值減 10 1 光標(biāo)右移 1格，且 AC值加 11 0 顯示器上字符全部左移 1格，但光標(biāo)不動(dòng)1 1 顯示器上字符全部右移 1格，但光標(biāo)不動(dòng)（6）功能設(shè)定指令指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/usRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0功能設(shè)定 0 0 0 0 1 DL N F X X 40功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線為數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。參數(shù)設(shè)定的情況如下：位名 設(shè)置DL 0=數(shù)據(jù)總線為 4位 1=數(shù)據(jù)總線為 8位N 0=顯示 1行 1=顯示 2行F 0=57點(diǎn)陣/每字符 1=510 點(diǎn)陣/每字符（7）設(shè)定 CGRAM地址指令指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/usRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0設(shè)定 CGRAM地址 0 0 0 1 CRGAM的地址（6 位） 40功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的 CGRAM的地址。DB5 DB4 DB3為字符號(hào)，也就是將來(lái)要顯示該字符時(shí)要用到的字符地址（000111） （能定義 8個(gè)字符）DB2 DB1 DB0為行號(hào)。 （000111） （八行）（8）設(shè)定 DDRAM地址指令東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/usRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0設(shè)定 DDRAM地址 0 0 1 DDRAM的地址（7 位） 40功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的 DDRAM的地址（9）讀取忙信號(hào)或 AC地址指令指令功能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間/usRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0讀取忙碌信號(hào)或 AC地址 0 1 FB AC內(nèi)容（7 位） 40功能：①讀取忙碌信號(hào) BF的內(nèi)容，BF=1 表示液晶顯示器忙，暫時(shí)無(wú)法接受單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令；當(dāng) BF=0時(shí)，液晶顯示器一接受單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令（10）數(shù)據(jù)