【文章內(nèi)容簡介】 期，執(zhí)行內(nèi)部復位，以上每個周期重復一次，直至RST端變低。復位時，ALE 和/PSEN配置為輸入狀態(tài)。即ALE=1，/PSEN=1。內(nèi)部RAM不受復位的影響。上電復位電路：上點瞬間，RST端的電位與Vcc 相同，隨著電容的逐步充電，充電電流減小，RST 電位逐步下降。上電復位所需的最短時間是振蕩器建立時間加上二個機器周期，在這段時間內(nèi)，RST端口的電平應維持高于斯密特觸發(fā)器的下閥值。一般Vcc的上升時間不超過1ms ，振蕩器建立時間不超過 10ms。復位電路的典型值為：C取10uf,，故時間常數(shù)t=RC=1010=82ms，足以滿足要求。本科生課程設計（論文）8 如圖 所示，MCS51 單片機采用的是 40 引角的雙列直插封裝（DIP）放式。如圖 。在 40 條引角中，有 2 條專用于主電源的引角，2 條外接晶體的引腳，4 條控制引腳，3 條 I/O 引角。下面分別敘述各引腳的功能。 圖 mcs51 單片機的引腳圖①主電源引腳 Vss 和 VccVss(20):接地；Vcc（40）：正常操作時接+5V 電源。②外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2當外接晶體振蕩器時 XTAL1 和 XTAL2 分別接在外接晶體兩端。當采用外部時鐘方式事 XTAL1 接地， XTAL2 接外來振蕩信號。③控制引腳 RST/VPD、ALE/PROG、/PSEN 、/EA/VppRST/Vpp(9): 當振蕩器正常運行時，在此引腳上出現(xiàn)二個機器周期以上的高電平單片機復位。Vcc 掉電期間，此引腳可接備用電源，以保持 RAM 的數(shù)據(jù)。當 Vcc 下降到低于規(guī)定的水平，而 VPD 在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)， VPD 就向 RAM 提供備用電源。ALE/PROG（30）：當訪問外部存儲器時，由單片機的 P2 口送出地址的高8 位，P0 口送出地址的低 8 位，數(shù)據(jù)也是通過 P0 口傳送。作為 P0 口某時送出的信息到底是低 8 位還是傳送的數(shù)據(jù)，需要有一信號同步地進行分別。當 ALE 信號（允許地址鎖存）為高電平（有效） ，P0 口送出低 9 位地址，ALE 信號鎖存低8 為地址。即使不訪問外部存儲器，ALE 端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖本科生課程設計（論文）9信號，次頻率為振蕩器頻率的 1/6，因此可用作對輸出的時鐘。但需注意：當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器（執(zhí)行 MOVX 指令）時，將跳過一個 ALE 脈沖。ALE 端可驅(qū)動 8 個 LS TTL 輸入。PSEN（29）：程序存儲器讀出選通信號，低電平有效。MCS51 單片機可以外接程序存儲器及數(shù)據(jù)存儲器，它們的地址可以是重合的。MCS51 單片機是通過相應的控制信號來區(qū)別到底 P2 口和 P0 口送出的是程序存儲器還是數(shù)據(jù)存儲器地址。從外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）期間，每個機器周期兩次/PSEN 有效，此時地址總線上送出地址為程序存儲器地址；如果訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號將不會出現(xiàn)。外部數(shù)據(jù)存儲器是靠/RD （讀）及 /WR（寫）信號來控制的。/PSEN 同樣可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 輸入。EA/Vpp(31): 當 EA 端保持高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器（4KB ） ，但當PC（程序計數(shù)器）值超過 OFFFH 時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。當/EA 保持低電平時，則訪問外部程序存儲器（從 0000H 地址開始） ，不管單片機內(nèi)部是否有程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（Vpp） 。④輸出輸入引腳~（39~32 ）：P0 口是一個漏極開路型準雙向 I/O 口可以寫為 1 使其狀態(tài)為懸浮，用作高阻輸入。在訪問外部存儲器時，它是分時多路轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。EPROM 編程時，它接收指令字節(jié)，而在驗證程序時，則輸出指令字節(jié)。驗證時，要求外接上拉電阻。~ （1~ 8）：P1口是帶內(nèi)部上拉電阻8位雙向 I/O口。向P1 口寫入1時，P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當作為輸入腳時，被外部拉低的P1 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流。在EPROM編程和程序驗證時，它接收低8位地址。~ （21~28 ）：P2 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問外部存儲器時，它送出高 8 位地址。在對 EPROM 編程和程序驗證期間，它接收高 8 位地址。~ （10~17 ）：P3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的高 8 位雙向 I/O 口。在MCS51 中，這 8 個引腳還兼帶有專用功能，這功能如下：表 引腳功能表口線 替代的專用功能 RXD（串行輸入口）本科生課程設計（論文）10 TXD（串行輸出口） /INT0 (外部中斷 0) /INT1(外部中斷 1) TO(定時器 0 的外部輸入) T1(定時器 1 的外部輸入) /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)這些專用功能的口線，在與外部設備接口、外接數(shù)據(jù)存儲器等反面具有非常重要的作用。 單片機的最小系統(tǒng)AT89S51 單片機最小系統(tǒng)，就是使單片機正常運行的最低配置：它有一系列模塊組成，如圖 所示。1）復位系統(tǒng): 當引腳 9 出現(xiàn) 2 個機器周期以上高電平時，單片機復位，程序從頭開始運行。2)時鐘系統(tǒng)： 有振蕩器電路產(chǎn)生頻率等于晶振頻率，這時用的是外界晶振。也可以又外部單獨輸入，此時 XTAL2 腳接地，時鐘信號由 XTAL1 輸入。3)電源系統(tǒng)：VCC,和 GND 引腳，供電電壓 。本科生課程設計（論文）11圖 單片機的最小系統(tǒng) 發(fā)射電路的設計發(fā)射電路采用一個 12M 的晶體振蕩器，產(chǎn)生相對應受控開關的脈沖頻率，通過紅外發(fā)射管發(fā)射出去。單片機第 9 腳（RST ）所接的是一個最簡單的 RC 上電復位電路。 接一個三級管發(fā)光二級管利用紅外光為介質(zhì)，將控制信以紅外光脈沖的形式發(fā)射出去，由接收電路再進行放大，解調(diào)，信號還原。晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，本設計采用的是一個 NPN 型的三級管 9013，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類似共射級接法。因為從 口出來的為高電壓，而三級管 9013 不能承受此電壓，所以采用了一個阻值較大的電阻來起分壓作用，從而緩沖了加到三級管上的電壓。圖 為該系統(tǒng)遙控發(fā)射器電路原理圖，其中第 1 腳至第 5 腳接 5 個點觸式的開關，用來遙控電器電源開關，第 9 腳為單片機的復位腳，采用簡單的 RC 上復位電路，15 腳作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出 40kHz 載波編碼，18,19腳接 12MHz 晶振。本科生課程設計（論文）12圖 發(fā)射部分電路設計 按鍵電路的設計按鍵單元采用高電位無效低電位有效地輸入方式，使得輸入的電流不大，保護單片機芯片安全。當按下鍵盤的不同按鍵時，產(chǎn)生與之相應的特定的二進制脈沖信號。將此二進制脈沖信號先調(diào)制在 38 kHz 的載波上，經(jīng)過放大后，激發(fā)紅外發(fā)光二極管 LED 轉(zhuǎn)變成以波長 940 nm 的紅外線光傳播出去。按鍵部分電路圖如圖 所示：