【文章內(nèi)容簡介】 成電路、畫中畫處理集成電路、微處理器（ CPU）集成電路、存儲器集成電路等。 （ 2） 音響用集成電路包括 AM/FM 高中頻電路、立體聲解碼電路、音頻前置放大電路、音頻運(yùn)算放大集成電路、音頻功率放大集成電路、環(huán)繞聲處理集成電路、電平驅(qū)動集成電路，電子音量控制集成電路、延時混響集成電路、電子開關(guān)集成電路等。 （ 3） 影碟機(jī)用集成電路有系統(tǒng)控制集成電路、視頻編碼集成電路、 MPEG 解碼集成電路、音頻信號處理集成電路、音響效果集成電路、 RF 信號處理集成電路、數(shù)字信號處理集成電路、伺服集成電路、電動機(jī)驅(qū)動集 成電路等。 （ 4） 錄像機(jī)用集成電路有系統(tǒng)控制集成電路、伺服集成電路、驅(qū)動集成電路、音頻處理集成電路、視頻處理集成電路。 按應(yīng)用領(lǐng)域分 類 集成電路按應(yīng)用領(lǐng)域可分為標(biāo)準(zhǔn)通用集成電路和專用集成電路。 按外形分 類 集成電路按外形可分為圓形（金屬外殼晶體管封裝型，一般適合用于大功率）、扁平型（穩(wěn)定性好，體積?。┖碗p列直插型。 簡史 1947 年：貝爾實驗室肖特萊等人發(fā)明了晶體管，這是微電子技術(shù)發(fā)展中第一個里程碑； 第 2 章 方案論證 9 1950 年：結(jié)型晶體管誕生 1950 年： R Ohl 和肖特萊發(fā)明了離子注入工藝 1951 年：場效應(yīng)晶體 管發(fā)明 1958 年：仙童公司 Robert Noyce 與德儀公司基爾比間隔數(shù)月分別發(fā)明了集成電路，開創(chuàng)了世界微電子學(xué)的歷史； 1962 年：美國 RCA 公司研制出 MOS 場效應(yīng)晶體管 1963 年： 和 首次提出 CMOS 技術(shù)，今天， 95%以上的集成電路芯片都是基于 CMOS 工藝 1964 年： Intel 摩爾提出摩爾定律，預(yù)測晶體管集成度將會每 18 個月增加 1倍 1966 年：美國 RCA 公司研制出 CMOS 集成電路，并研制出第一塊門陣列（ 50門），為現(xiàn)如今的大規(guī)模集成電路發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)，具有里 程碑意義 1971 年： Intel 推出 1kb 動態(tài)隨機(jī)存儲器（ DRAM），標(biāo)志著大規(guī)模集成電路出現(xiàn) 1971 年：全球第一個微處理器 4004 由 Intel 公司推出，采用的是 MOS 工藝，這是一個里程碑式的發(fā)明 1978 年： 64kb 動態(tài)隨機(jī)存儲器誕生，不足 平方厘米的硅片上集成了 14 萬個晶體管，標(biāo)志著超大規(guī)模集成電路（ VLSI）時代的來臨 1979 年： Intel 推出 5MHz 8088 微處理器，之后， IBM 基于 8088 推出全球第一臺 PC 1985 年： 80386 微處理器問世， 20MHz 1988 年： 16M DRAM 問世 ， 1 平方厘米大小的硅片上集成有 3500 萬個晶體管，標(biāo)志著進(jìn)入超大規(guī)模集成電路（ VLSI）階段 1989 年： 1Mb DRAM 進(jìn)入市場 1989 年： 486 微處理器推出， 25MHz， 1μ m 工藝，后來 50MHz 芯片采用 μ m 工藝 1992 年： 64M 位隨機(jī)存儲器問世 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計 10 1997 年： 300MHz 奔騰Ⅱ問世，采用 m 工藝 1999 年：奔騰Ⅲ問世， 450MHz，采用 m 工藝，后采用 m 工藝 2020 年：奔騰 4 E 系列推出，采用 90nm 工藝。 2020 年： intel 酷睿 2 系列上市，采用 65nm 工 藝。 2020 年：基于全新 45 納米 HighK 工藝的 intel 酷睿 2 E7/E8/E9 上市。 2020 年： intel 酷睿 i 系列全新推出，創(chuàng)紀(jì)錄采用了領(lǐng)先的 32 納米工藝，并且下一代 22 納米工藝正在研發(fā)。 我國集成電路發(fā)展歷史 我國集成電路產(chǎn)業(yè)誕生于六十年代，共經(jīng)歷了三個發(fā)展階段： 1965 年 1978 年：以計算機(jī)和軍工配套為目標(biāo)，以開發(fā)邏輯電路為主要產(chǎn) 品，初步建立集成電路工業(yè)基礎(chǔ)及相關(guān)設(shè)備、儀器、材料的配套條件 1978 年 1990 年：主要引進(jìn)美國二手設(shè)備，改善集成電路裝備水平，在“治散治亂”的同時，以消費 類整機(jī)作為配套重點，較好地解決了彩電集成電路的國產(chǎn)化 1990 年 2020 年：以 908 工程、 909 工程為重點，以 CAD 為突破口，抓好科技攻關(guān)和北方科研開發(fā)基地的建設(shè)，為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)，集成電路行業(yè)取得了新的發(fā)展。 集成電路產(chǎn)業(yè)是對集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)市場銷售額的總體描述，它不僅僅包含集成電路市場，也包括 IP 核市場、 EDA 市場、芯片代工市場、封測市場，甚至延伸至設(shè)備、材料市場。 集成電路產(chǎn)業(yè)不再依賴 CPU、存儲器等單一器件發(fā)展，移動互聯(lián)、三網(wǎng)融合、多屏互動、智能終端帶來了多重市場空間，商業(yè)模式不斷創(chuàng)新為市場注入 新活力。目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)已具備一定基礎(chǔ)，多年來我國集成電路產(chǎn)業(yè)所聚集的技術(shù)創(chuàng)新活力、市場拓展能力、資源整合動力以及廣闊的市場潛力，為產(chǎn)業(yè)在未來 5年～ 10 年實現(xiàn)快速發(fā)展、邁上新的臺階奠定了基礎(chǔ)。 單片機(jī) 最小系統(tǒng) 在設(shè)計的時候我們了解了 2 款芯片， AT89C51 和 AT89C52。下面是 2 款芯片第 2 章 方案論證 11 的簡介 : AT89C51：是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片 機(jī)。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 主要功能特性： 1) 與 MCS51 兼容； 2) 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器； 3) 全靜態(tài) 工作： 0Hz24MHz； 4) 1288 位內(nèi)部 RAM； 5) 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器； 6) 5 個中斷源； 7) 可編程串行通道； 8) 低功耗的閑置和掉電模式； 9) 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 。 AT89C52：是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 主要功能特性： 1) 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ； 2) 8kB 可反復(fù)擦寫 (大于 1000 次） Flash ROM； 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計 12 3) 32 個雙向 I/O 口； 4) 256x8bit 內(nèi)部 RAM； 5) 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷； 6) 時鐘頻率 024MHz； 7) 2 個串行中斷，可編程 UART 串行通道； 8) 2 個外部中斷源，共 8 個中斷源； 9) 2 個讀寫中斷口線， 3 級加密位； 10) 低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 。 結(jié)論 我們通過集成電路和 2 款單片機(jī)的屬性 和優(yōu)缺點對比，我們覺得 AT89C51 單片機(jī)芯片 更加適合本次 實驗的中心控制 芯片。第 3 章 硬件設(shè)計 13 第 3章 硬件設(shè)計 硬件結(jié)構(gòu) 圖 31 是以 AT89C51 單片機(jī)為核心的音樂播放器系統(tǒng)硬件設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖。該系統(tǒng)主要是由復(fù)位電路、按鍵電路、時鐘電路、中心模塊、揚(yáng)聲器驅(qū)動等組成。其工作原理為：此音樂播放器，有三個按鍵及控制按鈕：播放 /暫停、下一曲、上一曲；通過控制按鈕控制單片機(jī)，播放所要求的音樂，并通過放大電路和喇叭輸出聲音。 圖 31 硬件結(jié)構(gòu)圖 中心控制模塊 中控采用的是 AT89C51 芯片，下面是 AT89C51 的引腳圖 ：電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計 14 圖 32 AT89C51 引腳圖 各端口作用： P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8個 TTL 邏輯電平。對 P0 端口寫 “1”時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， 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， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部 上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫 “1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，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 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和時器 /計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。在 flash編程和校驗時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 引腳號第二功能 第 3 章 硬件設(shè)計 15 ? T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部 計數(shù)輸入），時鐘輸出 ? T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） ? MOSI（在系統(tǒng)編程用） ? MISO（在系統(tǒng)編程用） ? SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫 “1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR）時， 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）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫 “1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，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 AT89C52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在 flash 編程和校驗時， P3 口也接 收一些控制信號。 端口引腳第二功能 ? RXD(串行輸入口 ) ? TXD(串行輸出口 ) ? INTO(外中斷 0) ? INT1(外中斷 1) ? TO(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 ) 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計 16 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號。 RST——復(fù)位輸入。當(dāng) 振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG——當(dāng)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)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)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 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN——程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP——外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， 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(fù)位時內(nèi)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(nèi)部程序存儲器的指令。 FLASH 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 電源 模塊 對于一個電子系統(tǒng)來說，電源部分的設(shè)計越發(fā)重要。對于一個實際的電子系統(tǒng)，要認(rèn)真的分析它的電源需求。不僅僅是關(guān)心輸入電壓，輸出電壓和電流，還