【文章內容簡介】 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。 掉電模式在掉點模式下，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。模式 程序存儲器ALE/PSENP0P1P2P3空閑模式 內部 11數據數據數據數據 空閑模式 外部 11浮空數據地址數據 掉電模式 內部 00數據數據數據數據 掉電模式 外部 00浮空數據數據數據 空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài) 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LB1LB2LB31UUU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，且這個隨機數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。如圖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，數據及控制信號，—(11位地址范圍為0000H—0FFFH)，數據從P0口輸入，、PSEN為低電平，RST保持高電平，EA/Vpp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖（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. 在數據線上加上要寫入的數據字節(jié)。3. 激活相應的控制信號。4. 在高電壓編程方式時，將/EA/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/PROG編程脈沖。改變編程單元的地址和寫入的數據，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， 數據查詢 AT89C51單片機用數據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)，則讀出的數據的最高位（）是原來寫入字節(jié)最高的反碼，寫周期完成后，有效的數據就會出現在所有輸出端上，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據查詢。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，則代碼數據可通過地址和數據線讀回原編寫的數據。采用下圖電路。，數據有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：極限參數：工作溫度………………55℃to+125℃ 儲藏溫度………………65℃to+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碼和某些字母，使用LED數碼管是一種較好的選擇。LED數碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機接口簡單易行。LED數碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數碼型顯示器件，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作為小數點。因此這種LED顯示器稱為七段數碼管或八段數碼管。如圖所示：LED數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線的發(fā)光二極管表示，顯示的位數少，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數碼管。 74LS377芯片介紹.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輸入端的數據打入8位鎖存器。74LS377真值表CLKDQ1XXQ00↑110↑00X0XQ0 MC14511B芯片介紹.A～D：四個信號輸入端。.a～g：七個信號輸出端。.LT、BI：接地。.LE：接電源。 LED接口電路 LED顯示電路采用74LS377驅動器和MC14511B譯碼器控制LED數碼管。兩個LED顯示一條生產線一個工作過程的秒數。兩片MC14511B把P0口的高四位和低四位譯碼成十進制控制LED顯示。電路圖如下： 繼電器控制電路在電氣控制領域或產品中，凡是需要邏輯控制的場合，幾乎都需要使用繼電器，從家用電器到工農業(yè)應用，甚至國民經濟各個部門，可謂無所不見。繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號轉化為電磁力（有觸頭式）或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化（無觸頭式），從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。根據轉化的物理量的不同，可以構成各種各樣的不同功能的繼電器，以用于各種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉換、聯(lián)鎖等，從而控制主電路和輔助電路中的器件或設備按預定的動作程序進行工作，實現自動控制和保護的目的。被轉化或施加于繼電器的電量或非電量稱為繼電器的激勵量，當繼電器被激勵，從一個起始位置達到預定的工作位置，并完成電路的切換動作，稱為繼電器的工作特性，包括吸合。不吸合，保持與釋放狀態(tài)。當輸入量變化到高于它的吸合值或低于它的釋放值時，繼電器動作，對于有觸頭式繼電器其觸頭閉合或斷開，對于無觸頭式繼電器起輸出發(fā)生階躍變化，以此提供一定的邏輯變量。自動加料機是把塑料粒子送到一個真空管，在輸送時真空管關閉合，排料時真空管需要打開，將粒子送到排料漏斗。本設計共需2個繼電器控制交流接觸器，一個接帶動生產的電動機。另一個為控制工作方向的方向閥。經考慮采用4123無極12V直流控制24V的交流繼電器，并利用光耦合器件P521和MCU隔開。89C51的P1初始值為0FFH，所以加一個74LS04反相器使得繼電器初始不產生閉合，使用MC1413為無源驅動器，IN4007組成繼電器的續(xù)流二極管。電路圖如下： 鍵盤及顯示電路鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中能實現向單片機輸入數據、傳送命令等功能，是人工干擾單片機的主要手段。本設計采用8255A為I/O擴展。 鍵盤接口非編碼鍵盤與單片機的接口單片機系統(tǒng)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。編碼鍵盤本身除了按鍵之外，還包括產生鍵碼的硬件電路，只要按下某一個鍵，就能產生這個鍵的代碼，一般稱為鍵碼，同時，還能產生一個脈沖信號，以通知CPU接收（輸入）鍵碼。這種鍵盤的使用比較方便，亦不需要編寫很多程序，但使用的硬件較復雜，在微型計算機控制系統(tǒng)中使用還不多。非編碼鍵盤是由一些按鍵排列成的一個行列矩陣。按鍵的作用，只是簡單地實現接點的接通和斷開，但必須有一套相應的程序與之配合，才能產生出相應的鍵碼。非編碼鍵盤幾乎不需要附加什么硬件電路，目前，在微型計算機控制系統(tǒng)中使用比較普遍。使用非編碼鍵需要用軟件來解決按鍵的識別，防止抖動以及鍵碼的產生等工作。設有一個6行5列的非編碼鍵盤，其中有16個為數字鍵0～F，其余的為控制鍵，用以發(fā)布各種控制命令。鍵盤的行線接8155C口的六條線PC5～PC0，鍵盤的列線則接8155B口的5條線。在沒有任何鍵按下時，所有鍵盤列線上的信號都是高電平。當有按鍵按下時，就會出現鍵的識別、防止抖動以及確定鍵碼等一系列問題。按鍵識別有各種方法，此系統(tǒng)只 “行掃描”法：（1）確定是否有按鍵按下。CPU通過并行口輸出000000到鍵盤的行線，然后檢測鍵盤的列線信號。若沒有鍵按下，則為11111。若有任一個按鍵按下，則有某一條列線為0，也就是當PB4～PB0不為11111時，就表示有鍵按下。（2）通過“行掃描”確定已按鍵的行、列位置。所謂行掃描就是依次給每條行線輸入0信號，而其余各行都輸入1，并檢測每次掃描時所對應的列信號。在圖2中就是在C口先輸出111110（PC5～PC0），然后是111101，直到最后是011111，并檢測每次所對應的B口輸入。只有在某行上有鍵按下時，在這一行上輸入0（其他行為1），在列輸出上才能檢測到0信號。若是輸入為0的這一行上沒有按鍵按下，則收到的列信號仍然全是1。因此，只要記下列信號不全為1時的C口輸出及B口輸入，就能確定以按鍵的位置。設圖2中處于第3行第1列的鍵已按下，則必須是行輸出信號為110111，檢測到的列信號為11101。對應于其他的行信號，列信號都是11111。這樣，通過行掃描，就可以確定按鍵的行、列坐標。（3）確定是否有多鍵同時按下。有時一次按下的鍵不止一個，這在一般情況下是由于誤操作引起的，是不應該出現的通常稱為竄鍵。出現這種情況時，就可能有不止一次會得到列信號不為全1，這時就不容易判斷哪個鍵是真正需要按下的。為了處理這種情況可采取兩種辦法：一是行掃描一定是掃到最后一行才結束，而不是檢測到列信號不為全1時就結束，以便發(fā)現竄鍵；二是如果出現了竄鍵，最簡單的處理辦法就是這次行掃描不算，再來一遍，即以最后放開的那個鍵為準。實際上，由于掃描的速度很快，真正找到兩個鍵同時按下的情況是很少的。（4）消除鍵抖動。一般按鍵在按下的時候有抖動的問題，即鍵的簧片在按下時會