【文章內(nèi)容簡介】 選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè) 硬件復(fù)位 [4]。 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 11 / 66 Vcc：電源電壓 GND：地 P0 ： 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(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8個(gè) 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(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 FIash編程時(shí)， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 ： P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I／ O口， P1的輸出 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。 Flash編程和程序校驗(yàn)期間， P1接收低 8位地址。 P2 ： P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I／ O口， P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出 一個(gè)電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX@DPTR指令）時(shí)， 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(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX@RI 指令）時(shí)， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。 Flash編程或校驗(yàn)時(shí)， P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。 P3： P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯門電路。對 P3 口寫入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 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，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 12 / 66 /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0外部輸入） T1（記時(shí)器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收 一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，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(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， 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(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)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(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 AT89C5l 中有一個(gè)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和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路 [11]. 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 13 / 66 PG12864LCD 簡介 PG160128LCD是像素可尋址的 圖形液晶顯示屏模塊 1. 芯片特性 160 X 128 字符顯示點(diǎn)陣 ； 并行 8 線數(shù)據(jù)通信 ； 黑色點(diǎn)陣， 黃色背景，獨(dú)立 LED 背光電源 ； 工作溫度寬， 工業(yè)級(jí) LCM, 超薄外型設(shè)計(jì) 。 2. 引腳說明 各個(gè)引腳參數(shù)及說明如圖 33所示 標(biāo)號(hào) 名稱 參數(shù) 說明 1 Vdd +5V 模塊電源 +5V DC 2 Vss GND 0V 模塊電源 地 3 VO 0V ~ 10V 外部液晶偏置電壓（負(fù)壓）輸入端 4 DB0 H/L 數(shù)據(jù)線 0（ H表示高電平， L表示低電平） 5 DB1 H/L 數(shù)據(jù)線 1 6 DB2 H/L 數(shù)據(jù)線 2 7 DB3 H/L 數(shù)據(jù)線 3 8 DB4 H/L 數(shù)據(jù)線 4 9 DB5 H/L 數(shù)據(jù)線 5 10 DB6 H/L 數(shù)據(jù)線 6 11 DB7 H/L 數(shù)據(jù)線 7 12 CS1 H/L 左半屏使能（低電平有效） 13 CS2 H/L 右半屏使能（低電平有效） 14 RST H/L LCM復(fù)位 （低電平有效） 15 R/W H/L H： LCM讀數(shù)據(jù) L： LCM寫數(shù)據(jù) 16 D/1 H/L H：數(shù)據(jù) L：指令 17 E H/L LCM使能 18 Vss GND 0V 模塊電源 地 19 LEDA +5V LED背光電源 +5V DC 20 LEDK GND 0V LED背光電源 地 圖 33 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 14 / 66 在背光電路中需要串接 5歐姆電阻，直接將背光接入電源可能造成損壞。 在 DB0~ DB7 數(shù)據(jù)線中加入 10k上拉電阻，特別是使用單片機(jī)中的三態(tài) I/O 口時(shí)。 VO 需要一個(gè)外部的 VO~ 10V 負(fù)壓輸入，使液晶顯示，可串入電位器調(diào)整液晶灰度。 外圍電路設(shè)計(jì) 顯示電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的顯示模塊原理圖：這里包括 PG160128 液晶 74HC04 非門 。 PG160128 的1， 2引腳也就是 FG VSS 端接地， 3 號(hào)引腳 VDD 端接 +5V 高電平， 4號(hào)引腳 COM 懸空， 5號(hào)引腳 WR， 6號(hào)引腳 RD， 8號(hào)引腳 CD通過總線與單片機(jī)的 ,相連， 7 號(hào)引腳 CE 端通過反相器 74HC04 與單片機(jī)的 相連， 11~19 號(hào)引腳也就是單片機(jī)的數(shù)據(jù)口 D0~D7 通過總線分別與單片機(jī)的 ~ 相連 [9]。 如圖 34所示。 圖 34 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 15 / 66 按鍵控制電路設(shè)計(jì) 圖 35 按鍵控制電路如圖 35 所示。 K1,K2,K3,K4 四個(gè)按鍵的左觸點(diǎn)分別與四輸入與門 74LS 的輸入端相連， 右觸點(diǎn)并聯(lián)接地，同時(shí)從 74LS 的輸入端引 出四根陰線 1， 2， 3， 4 分別與單片機(jī)的 , 相連，當(dāng)有按鍵按下時(shí)， 74LS 輸出為低電平，進(jìn)入外部中斷 0 的服務(wù)子程序，在子程序中具體判斷是 1， 2， 3，4的哪個(gè)線為低電平從而判斷哪個(gè)鍵按下并進(jìn)行相應(yīng)響應(yīng)。 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 16 / 66 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式來為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為 XTAL1 和 XTAL2，它們跨接在晶體振蕩器和用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一個(gè)自激勵(lì)振蕩器。如 圖 36所示。 圖 36 本 設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路圖如下 圖 37 所示 圖 37 圖 MCS5l 系列單片機(jī)時(shí)鐘電路 (a)內(nèi)部時(shí)鐘電路 (b)外部振蕩源 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 17 / 66 晶振、復(fù)位電路設(shè)計(jì) 當(dāng) 5l 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST(全稱 RESET)出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。 上電后，電容電 壓不能突變， VCC 通過復(fù)位電容（ 10μF 電解）給單片機(jī)復(fù)位腳施加高電平 5V，同時(shí)，通過 10KΩ 電阻向電容器反向充電，使復(fù)位腳電壓逐漸降低。經(jīng)一定時(shí)間后（約 10 毫秒）復(fù)位腳變?yōu)?0V，單片機(jī)開始工作。 如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。具體電路如圖 38所示： 圖 38 通過本章的介紹，讓我對此系統(tǒng)有了更深層次的了解，這部分主要是對整個(gè)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)部分進(jìn)行說明和介紹，并對每部分進(jìn)行了詳細(xì)介紹。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作主要以 AT89C51單片機(jī) 與 PG160128液晶顯示屏 為核心，在設(shè)計(jì)中有電源電路，顯示電路，按鍵控制電路，時(shí)鐘電路，晶振、復(fù)位電路 等組成 。 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 18 / 66 四 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件整體流程圖： 圖 41 軟件整體流程圖如圖 41 所示。 按鍵自上而下分別對應(yīng)調(diào)整上移槍支，下移槍支，發(fā)射和重新開始。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)即顯示開始界面 ,通過按鍵開始進(jìn)行游戲，調(diào)整槍支位置和發(fā)射彈藥用完以后按下 K4 重新啟動(dòng)。游戲規(guī)則：初始彈藥量為 20發(fā)，每次發(fā)射后減少一發(fā)，擊中得一分，未擊中不得分，右下角顯示剩余子彈數(shù)，20 發(fā)子彈用完后游戲結(jié)束，左下角 直接顯示得分，游戲結(jié)束后需按下 K4 鍵重新開始。 開始 LCD 初始化 LCD 清屏 繪制初始界面 清屏 繪制槍支 繪制邊框 打開中斷 打開按鍵中斷 進(jìn)入中斷子程序 按鍵為 K1 或 K2 按鍵為 K4 按鍵為 K3 剩余彈藥減 1 繪線 判斷是否擊中 擊中 得分加 1 進(jìn)入中斷 開始 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 19 / 66 整體框架 流程圖： 圖 42 系統(tǒng)啟動(dòng)后 LCD 首先初始化，接著從左上角開始清屏，接著顯示預(yù)置好的游戲界面 圖 43 延遲五秒再次清屏，在第一行顯示“★★射擊訓(xùn)練游戲★★”，中間顯示游戲主圖像，最下面調(diào)用 Show_Score_and_Bullet()函數(shù)顯示游戲得分和剩余子彈數(shù)目。接著打開定時(shí)器 T0,定時(shí)器 T1和外部中斷 INT0,定時(shí)器 T0控制屏幕每秒通過隨機(jī)函數(shù)刷新應(yīng)該被擊中的目標(biāo)位置， 定時(shí)器 T1模擬命中后的槍聲，并將剩余子彈數(shù)目和得分在液晶上同步顯示。 槍支繪制流 單片機(jī)復(fù)位晶振電路 蜂鳴器 AT89C51 單片機(jī) PG160128LCD 液晶顯示模塊 按鍵中斷 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 20 / 66 圖 44 系統(tǒng)啟動(dòng)后 LCD 首先初始化，接著從左上角開始清屏，接著顯示預(yù)置好的游戲界面 。開始繪制槍支圖像。繪制好以后顯示，通過延遲程序?qū)崿F(xiàn)保留畫面，等待中斷程序，實(shí)施中斷。 其繪制流程圖如圖 44所示。 按鍵子程序流程圖 圖 45 聲音顯示區(qū)域 調(diào)用圖像顯示 繪制槍支 等待中斷 開始 是否 有鍵按下 延伸去抖 是否 有鍵按下 鍵值加 1 鍵值送累加器 返回 Y Y N N 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 21 / 66 按鍵流程圖如圖 45 所示 ，采用按鍵為它的控制輸入，通過按鍵來實(shí)現(xiàn)它的數(shù)值得分等功能實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)有按鍵按下時(shí) ， 74LS