【文章內容簡介】 拉電阻把端口拉倒高電平，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（IIL）。Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。.P2口：P2口是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2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（IIL）。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MOVE @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（例如執(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)總R2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他控制信號。.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： P3口的第二功能端 口 引 腳 第 二 功 能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） （外中斷0）P3,3 （外中斷1） T0 （定時/計數(shù)器0） T1 （定時/計數(shù)器1） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。.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單片機復位。.ALE/：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。但要注意的是：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（）。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，來禁止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，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE無效。.：程序存儲允許（）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的信號不出現(xiàn)。./VPP：外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），端必須保持低電平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖存端狀態(tài)。若EA端為高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內部會鎖存端狀態(tài)。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當然這必須是該器件是使用+12V編程電壓VPP。.XTAL1：振蕩器反相放大器的及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。.XTAL2：振蕩器3放大器的輸出端。 時鐘振蕩器AT89C51中有一個用于構成內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成自激振蕩器，振蕩電路如圖： 內部振蕩電路 外部振蕩電路外接石英晶體（或陶瓷振蕩器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容CC2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，則推薦電容使用30pF10pF，而如使用陶瓷振蕩器建議選擇40pF10 pF。用戶也可以采用外部時鐘，采用時鐘的電路如圖。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個2分鐘觸發(fā)器后作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應符合產(chǎn)品技術條件的要求。 空閑節(jié)電模式AT89C51有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是空閑模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器PCON（即電源控制寄存器）中的PD（）和IDL（）位來實現(xiàn)的。PD是掉電模式，當PD=1時，激活掉電工作模式，單片機模式，即PD和IOL同時為1，則先激活掉電模式。在空閑工作模式狀態(tài)，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內的外設保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時，片內RAM和所有特殊功能寄存器的內容保持不變。空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL（）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。程序會首先響應中斷，進入中斷服務程序，執(zhí)行完中斷服務程序并緊隨RETI（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入空閑模式那條指令后面的一條指令。其二是通過硬件復位也可將空閑工作模式終止。需要注意的是，當有硬件復位來終止空閑工作模式時，CPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內部復位操作，硬件復位脈沖要保持兩個機器周期（24個時鐘周期）有效，在這種情況下，內部禁止CPU訪問片內RAM，而允許訪問其它端口。為了避免可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。 掉電模式在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內RAM和特殊功能寄存器的內容在終止掉電模式前被凍結。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內容，在VCC恢復到正常電平前，復位應無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。 空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài)模式程序存儲器ALEP0P1P2P3空閑模式內部11數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)空閑模式外部11浮空數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)掉電模式內部00數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)掉電模式外部00浮空數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 程序存儲器的加密AT89C51可使用對芯片上的3個加密位LBLBLB3進行編程（P）或不編程（U）來得到下表所示的功能： 加密位保護功能表程序加密位保護類型LB1LB2 LB31UUU沒有程序保護功能2PUU禁止從外部程序存儲器中執(zhí)行MOVC指令讀取內部程序存儲器的內容3PPU除上表功能外，還禁止程序校驗4PPP除以上功能外，同時禁止外部執(zhí)行當加密位LB1被編程時，在復位期間，EA端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機上電后一直沒有復位，則鎖存起的初始值是一個隨機數(shù)，且這個隨機數(shù)會一直保存到真正復位為止，為使單片機能正常工作，被鎖存的EA電平必須與該引腳當前的邏輯電平一致。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。 Flash閃速存儲器的編程 AT89C51單片機內部有4K字節(jié)的Flash PEROM，這個Flash存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲單元的內容均為FFH），用戶隨時可對其進行編程。編程接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（VCC）的允許編程信號。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用EPROM編程器兼容。AT89C51單片機中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式。用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內的簽名字節(jié)獲得該信息。如下表。 單片機AT89C51型號、簽名字節(jié)Vpp=12VVpp=5V芯片頂面標識AT89C51xxxxyywwAT89C51xxxx—5yyww簽名字節(jié)（030H）=1EH（031H）=51H（032H）=FFH（030H）=1EH（031H）=51H（032H）=05HAT89C51的程序存儲器列陣采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個字節(jié)，要對整個芯片內的PEROM程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用擦除的方式將整個存儲器的內容清楚。 編程方法 編程前，先設置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號，—(11位地址范圍為0000H—0FFFH)，數(shù)據(jù)從P0口輸入，、為低電平/VPP引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，RST保持高電平，ALE/引腳輸入編程脈（負脈沖）。編程時，可采用4—20MHz的時鐘振蕩器，AT89C51編程方法如下：1. 在地址線上加上要編程單元的地址信號。2. 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。3. 激活相應的控制信號。4. 在高電壓編程方式時，將/VPP端加上+12V編程電壓。5. 每對Flash存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/編程脈沖。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復1—5步驟，直到全部文件編程結束。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的， 數(shù)據(jù)查詢AT89C51單片機用數(shù)據(jù)查詢方式來檢測一個寫周期是否結束，在一個寫周期中，如需讀取最后寫入的那個字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（）是原來寫入字節(jié)最高的反碼，寫周期完成后，有效的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)在所有輸出端上，此時，可進入下一個字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，可在任意時刻進行數(shù)據(jù)查詢。Ready/Busy：字節(jié)編程的進度可通過RDY/BSY輸出信號監(jiān)測，編程期間，ALE變成高電平“H”，表示正在編程狀態(tài)。編程完成后。 程序校驗及芯片擦除如果加密位LBLB2沒有進行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)。采用下圖電路。，數(shù)據(jù)有P0口讀出，、ALE、和RST保持高電平。校驗時P0口須接上10K左右的上拉電阻。加密位不可直接校驗，加密位的校驗可通過對存儲器的校驗和寫入狀態(tài)來驗證。利用控制信號的正確組合并保持ALE/引腳10ms的低電平脈沖寬度即可將PEROM陣列（4k字節(jié)）和三個加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需再編程之前進行。 讀片內簽名字節(jié)及編程接口AT89C51單片機內有3個簽名字節(jié)，地址為030H、031H和032H。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。讀簽名字節(jié)的過程和單元030H、031H和032H的正常校驗相仿，、返回值意義如下：（030H）=1EH 聲明產(chǎn)品由ATMEL公式制造。 （031H）=51H 聲明為AT89C51單片機。（032H）=FFH 聲明為12V編程電壓。（032H）=05H 聲明為5V編程電壓。編程接口：采用控制信號的正確組合可對Flash閃速存儲陣裂中的每一代碼字節(jié)進行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后它將自動定時到操作完成。 AT89C51的極限參數(shù)：極限參數(shù)：工作溫度………………55℃ ～ +125℃ 儲藏溫度………………65℃ ～ +150℃ 任一引腳對地電壓……… ～ + 最高工作電壓……………………… 直流輸出電流…………………… 顯示電路在單片機應用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。LED數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機接口簡單易行。LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，其中七只發(fā)光二極管分別對應a～g筆端構成“日”字形，另一只發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點。因此這種LED顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。如圖所示： 七段位LED 八段位LEDLED數(shù)碼管按電路中的連接方式可分為共陰型和共陽型兩大類，共陽型是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端COM，公共端COM接高電平，a～g、Dp各筆段通過限流電阻接控制端。某筆段控制端低電平時，該筆段發(fā)光，高電平時不發(fā)光?？刂颇硯锥喂P端發(fā)光，就能顯示出某個數(shù)碼或字符。共陰型是將各段發(fā)光二極管的負極連在一起，作為公共端COM接地，某筆段通過限流電阻接高電平時發(fā)光。在自動加料機控制系統(tǒng)中運行是要顯示輸送、排料、滿料、空料時間，有時間切換鍵和標志哪條生產(chǎn)線的發(fā)光二極管表示，顯示的位數(shù)少，所以就采用靜態(tài)顯示的方式。LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時，各位的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段選線（a~dp）分別與一個8位的鎖存器輸出相連。所以稱為靜態(tài)顯示。各個LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。也正因此如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。這種顯示方式接口編程容易。若用I/O接口，則要占用4個8位I/O口，若用鎖存器接口，則要用4片74LS373芯片。如果顯示器位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式便無法適應。在設計中，LED顯示電路采用74LS377驅動器和MC14511B譯碼器控制LED數(shù)碼管。 74LS377芯片介紹 74LS377的引腳圖.D0～D7：8個信號輸入端。.Q0～Q7：8個信號輸出端。.CLK：時鐘信號輸入端。. ：鎖存允許信號。當=0時，CLK端的上跳變將把8位D輸入端的數(shù)據(jù)打入8位鎖存器。 74LS377真值表CLKDQ1XXQ00↑110↑00X0XQ0 MC14511B芯片介紹