【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)為8位總線；N: 低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示；F: 低電平時(shí)顯示57的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示510的點(diǎn)陣字符 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置指令8：DDRAM地址設(shè)置指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地 BF: 為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙指令10：寫(xiě)數(shù)據(jù)指令11：讀數(shù)據(jù) 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一點(diǎn)要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符的地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。 1602液晶內(nèi)部顯示地址1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16000102030405060708090A0B0C0D0E0F404142434445464748494A4B4C4D4E4F例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，要將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置，則實(shí)際應(yīng)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B(40H)＋10000000B(80H)＝11000000B(0C0H)，因?yàn)閷?xiě)入顯示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1。在本設(shè)計(jì)電路中，采用P1口作為1602液晶顯示模塊的I/O口，P0作為控控制口，由于P0口本身是不帶上拉電阻，所以本電路中使用一個(gè)10k排阻作為P0口的上拉電阻。3 電路設(shè)計(jì)本控制核心是AT89S51單片機(jī)，所以首先必須對(duì)單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)有所了解。下面就關(guān)于單片機(jī)的一些基礎(chǔ)知識(shí) AT89S51系列單片機(jī)介紹及其應(yīng)用 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)，其全稱為單片微型計(jì)算機(jī)(SingleChip Microputer),亦稱為微控制器(Microcontroller)，就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口電路都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。因此，一塊芯片就構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。由于單片機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜、功耗低、控制功能強(qiáng)及運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，故在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、軍事及家用電器等領(lǐng)域均得到廣泛的應(yīng)用。如在家用電器、玩具、聲像設(shè)備等產(chǎn)品中引入單片機(jī)，不僅使產(chǎn)品的功能大大增強(qiáng)，而且獲得了良好的使用效果。（1）單片機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢(shì)單片機(jī)的發(fā)展歷史可劃分為三個(gè)階段：第一階段(1974年—1976年)：?jiǎn)纹瑱C(jī)初級(jí)階段。因工藝限制，單片機(jī)采用雙片形式，而且功能比較簡(jiǎn)單。例如仙童公司生產(chǎn)的F8單片機(jī)。第二階段(1976年—1978年)：低性能單片機(jī)階段。以Intel公司的MCS－48系列單片機(jī)為代表。這種單片機(jī)片內(nèi)集成有8位CPU、并行I/O口、8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、RAM及ROM等。不足之處是無(wú)串行口，中斷簡(jiǎn)單。第三階段(1978年至今)：隨著芯片制作工藝、技術(shù)水平的不斷提高和單片機(jī)需求量的不斷加大，單片機(jī)的性能價(jià)格比不斷攀升，呈現(xiàn)出一派欣欣向榮的景象。單片機(jī)技術(shù)的開(kāi)放性、生產(chǎn)商的競(jìng)爭(zhēng)激烈性和廣泛的市場(chǎng)需求等因素，無(wú)疑為單片機(jī)的飛速發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力。因此，單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)成為當(dāng)今電子工程技術(shù)人員急需掌握的技術(shù)。單片機(jī)逐漸向著微型化、低功耗、高速化、集成資源更多、性能更加優(yōu)異、通信及網(wǎng)絡(luò)功能加強(qiáng)、專用型單片機(jī)發(fā)展加快等方面發(fā)展。（2）單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域普通認(rèn)為單片機(jī)是將CPU、ROM、定時(shí)器以及輸入輸出(I/0)接口電路等計(jì)算機(jī)主要部件集成在一塊芯片上，這樣所組成的芯片級(jí)微型計(jì)算機(jī)稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱為單片微機(jī)或單片機(jī)。由于單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)都是據(jù)工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)的，常用于工業(yè)的檢測(cè)、控制裝置中，因而也稱為微控制器(MicroController)或嵌入式控制器(Embeddedcontroller)。單片機(jī)是為了實(shí)現(xiàn)控制功能而設(shè)計(jì)的一種微型計(jì)算機(jī)。它的應(yīng)用首先是控制功能，即在于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。其實(shí)現(xiàn)手段采用嵌入方式，即嵌入到對(duì)象環(huán)境中作為一個(gè)智能化控制單元。由于被控對(duì)象種類繁多，其應(yīng)用也非常廣泛。（3）AT89S51芯片的引腳圖 AT89S51引腳圖（4）AT89S51芯片的引腳功能① VCC：電源② GND：地③ P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。④ P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。 P1口引腳第二功能引腳號(hào)第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）MOSI（在系統(tǒng)編程用）MISO（在系統(tǒng)編程用）SCK（在系統(tǒng)編程用）⑤ P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P2 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR）時(shí)，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。⑥ P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S51特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。 P3口引腳第二功能引腳號(hào)第二功能引腳號(hào)第二功能RXD（串行輸入）T0（定時(shí)器0外部輸入）TXD（串行輸出）T1（定時(shí)器1外部輸入）INT0(外部中斷0)WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)INT1(外部中斷1)RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)⑦ RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。⑧ ALE/：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作將無(wú)效。這一位置 “1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。⑨：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S51從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不被激活。⑩ EA/VPP：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。（5）存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)MCS51器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以64K尋址。① 程序存儲(chǔ)器：如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始。對(duì)于89S51，如果EA接VCC，程序讀寫(xiě)先從內(nèi)部存儲(chǔ)器（地址為0000H～1FFFH）開(kāi)始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H～FFFFH。② 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89S51有256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高128字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說(shuō)高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開(kāi)的。當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于7FH的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定CPU訪問(wèn)高128字節(jié)RAM還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問(wèn)特殊功能寄存器（SFR）。例如，下面的直接尋址指令訪問(wèn)0A0H（P2口）存儲(chǔ)單元MOV 0A0H , data使用間接尋址方式訪問(wèn)高128字節(jié)RAM。例如，下面的間接尋址方式中，R0內(nèi)容為0A0H，訪問(wèn)的是地址0A0H的寄存器，而不是P2口。MOV @R0 , data堆棧操作也是簡(jiǎn)介尋址方式。因此，高128字節(jié)數(shù)據(jù)RAM也可用于堆?？臻g。（6）AT89S51的中斷功能AT89S51有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（INT0和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、2）和一個(gè)串行中斷。這些中斷如圖所示。每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。如表5所示。對(duì)于AT89S51。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫(xiě)1。它們?yōu)锳T89系列新產(chǎn)品預(yù)留。 中斷允許控制寄存器(MSB)(LSB) EAET2ESET1EX1ET0EX0中斷允許控制位=1，允許中斷中斷允許控制位=0，禁止中斷符號(hào)位地址功能EA中斷總允許控制位。EA=0，中斷總禁止；EA=1，各中斷由各自的控制位設(shè)定預(yù)留ET2定時(shí)器2中斷允許控制位ES串行口中斷允許控制位ET1定時(shí)器1中斷允許控制位EX1外部中斷1允許控制位ET0定時(shí)器0中斷允許控制位EX0外部中斷1允許控制位定時(shí)器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的“或”邏輯觸發(fā)。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清0。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。定時(shí)器0和定時(shí)器1標(biāo)志位TF0和TF1在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S5P2被置位。它們的值一直到下