【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （2）有256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAMAT89S52是一款性能穩(wěn)定的8位單片機(jī)，具有1個(gè)8KB的Flash程序存儲(chǔ)器，1個(gè)512字節(jié)的RAM，3個(gè)16的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，4個(gè)8位的雙向可位尋址I/O端口，1個(gè)串行口，6個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。（3）4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM或EPROM（4）片內(nèi)21個(gè)特殊功能寄存器（SFR）按功能，引腳大致分為4部分：1）I/O口線：P0口：8位、漏級(jí)開(kāi)路的雙向I/O口。當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器及外擴(kuò)I/O口時(shí)，P0口作為低字節(jié)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線。在編程時(shí)，P0口用于接受指令代碼字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，P0口可輸出指令字節(jié)（這時(shí)需要加外部上拉電阻）。P1口：8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。P1口是為用戶準(zhǔn)備的I/O雙向口。在編程和校驗(yàn)時(shí)，可用做輸入低8位地址。用做輸入時(shí)，應(yīng)先將輸出鎖存器置1。P1口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。P2口：8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。P2口也可做普通I/O口使用。用做輸入時(shí)，應(yīng)先將輸出鎖存器置1。P2口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。P3口：8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。P3口可作為普通I/O口，用做輸入時(shí)，將輸出鎖存器置1。在編程/校驗(yàn)時(shí)，P3口接受某些控制信號(hào)。2）控制信號(hào)線：RST：復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。在振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，在RST腳施加兩個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)晶振周期）以上的高電平，將器件復(fù)位。/VPP：外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許信號(hào)。當(dāng)引腳接地時(shí)，僅使用64KB的片外程序存儲(chǔ)器，CPU從外部0000H～FFFFH的地址空間取指令；當(dāng)引腳接VCC時(shí)，CPU從片內(nèi)0000H地址開(kāi)始取指令，當(dāng)PC值超過(guò)1FFFH時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)到外存儲(chǔ)器2000H～FFFFH地址空間執(zhí)行程序。：片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效。ALE/：低字節(jié)地址鎖存信號(hào)。3）電源線：VCC為電源電壓輸入引腳，GND為地線。4）外部晶振引線：XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生線路的輸入端。使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，連接外部石英晶體和微調(diào)電容。XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，外接石英晶體和微調(diào)電容。 LED數(shù)碼管顯示7段數(shù)碼管是一種常用的顯示器件，其外觀與內(nèi)部電路連接見(jiàn)圖25。它使用7個(gè)筆畫(huà)顯示0~9共10個(gè)數(shù)字，加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)共8個(gè)顯示段，每一個(gè)筆畫(huà)都是由發(fā)光二級(jí)管組成的。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，圖25(b)是共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，將八只LED的陽(yáng)極連在一起，其中a~g為7個(gè)筆畫(huà)的驅(qū)動(dòng)端；dp為小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)端；COM為公共引腳。(a)外觀 (b)內(nèi)部電路連接圖25 LED數(shù)碼管表21七段LED的段選碼字符字符編碼dpgfedcba共陽(yáng)共陰011000000C0H3FH111111001F9H06H210100100A4H5BH310110000B0H4FH41001100199H66H51001001092H6DH61000001082H7DH711111000F8H07H81000000080H7FH91001000090H6FH（1）靜態(tài)顯示方式：靜態(tài)顯示方式是指當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，發(fā)光二極管的位選始終被選中。在這種顯示方式下，每一個(gè)LED數(shù)碼管顯示器都需要一個(gè)8位的輸出口進(jìn)行控制。由于單片機(jī)本身提供的I/O口有限，實(shí)際使用中，通常通過(guò)擴(kuò)展I/O口的形式解決輸出口數(shù)量不足的問(wèn)題。靜態(tài)顯示主要的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電流一定的情況下顯示器的亮度大，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，在需要更新顯示內(nèi)容時(shí)，CPU才去執(zhí)行顯示更新子程序，這樣既節(jié)約了CPU的時(shí)間，又提高了CPU的工作效率。其不足之處是占用硬件資源較多，每個(gè)LED數(shù)碼管需要獨(dú)占8條輸出線。隨著顯示器位數(shù)的增加，需要的I/O口線也將增加。（2）動(dòng)態(tài)顯示方式：動(dòng)態(tài)顯示方式是指一位一位地輪流點(diǎn)亮每位顯示器（稱為掃描），即每個(gè)數(shù)碼管的位選被輪流選中，多個(gè)數(shù)碼管公用一組段選，段選數(shù)據(jù)僅對(duì)位選選中的數(shù)碼管有效。對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。通過(guò)調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可以既保證亮度，又保證顯示。若顯示器的位數(shù)不大于8位，則顯示器的公共端只需一個(gè)8位I/O口進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描（稱為掃描口），控制每位顯示器所顯示的字形也需一個(gè)8位口（稱為段碼輸出）。如圖26，ABCDEFG DP端為數(shù)碼管段掃描連接電路（段控制端），1234短口為數(shù)碼管位掃描電路（位控制端）。圖26 動(dòng)態(tài)顯示段掃描和位掃描第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)流程圖延時(shí)30s南北黃燈5s；東西紅燈5sRet＼End東西綠燈20s，南北紅燈25s延時(shí)20s東西黃燈5s；南北紅燈5s東西紅燈35s，南北綠燈30s圖31控制設(shè)計(jì)流程圖 程序設(shè)計(jì)思路 定時(shí)1s設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中，由于沒(méi)有鍵盤功能，因此只涉及定時(shí)計(jì)數(shù)和動(dòng)態(tài)掃描功能。主程序?qū)⒆兞砍跏蓟?，設(shè)置單片機(jī)定時(shí)器和中斷特殊功能寄存器的初始值，將定時(shí)器T1的工作方式1設(shè)置為16位模式，定時(shí)器每隔50ms產(chǎn)生一次溢出，循環(huán)20次，倒計(jì)時(shí)減1。在初始化變量與寄存器后，主程序進(jìn)入一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)，在循環(huán)中只做動(dòng)態(tài)掃描的工作，根據(jù)東西、南北兩向的剩余時(shí)時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描顯示。計(jì)時(shí)以及狀態(tài)的切換通過(guò)定時(shí)器的中斷服務(wù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，在中斷服務(wù)程序中，每計(jì)時(shí)到一秒時(shí)，則各方向當(dāng)前狀態(tài)的剩余時(shí)間減1，一直減到0時(shí)觸發(fā)下一個(gè)狀態(tài)的開(kāi)始，改變交通燈的指示。 算法分析（1）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在定時(shí)器模式使用時(shí)，輸入脈沖是由內(nèi)部振蕩器的輸出經(jīng)12分頻后送來(lái)的，所以定時(shí)器也可以看作是對(duì)機(jī)器周期的計(jì)數(shù)器。若晶振頻率為12MHz，則機(jī)器周期為1μs，定時(shí)器每接收一個(gè)輸入脈沖的時(shí)間為1μs；若晶振頻率為6MHz，則一個(gè)機(jī)器周期是2μs，定時(shí)器每接收一個(gè)輸入脈沖的時(shí)間為2μs。因此，要定時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短，只需要計(jì)算一下脈沖個(gè)數(shù)即可。（2）定時(shí)時(shí)間初值與TMOD的設(shè)置T0、T1為16位定時(shí)器，由于定時(shí)時(shí)間大于8192μS，應(yīng)選用工作方式一。由于晶振頻率為12MHz，TCY=1μS，故有 T=（65536X）TCY=（65536X）1μs =50ms計(jì)算初值 X=15536=3CB0H即TH0=3CH ，TL0=0B0H。TMOD的格式如表31所示。表31 TMOD的格式D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/M1M0GATEC/M1M0TMOD各位的內(nèi)容確定如下：由于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0設(shè)為定時(shí)器，選用工作方式一，所以C/()=0，M1()=0，M0 ()=1，GATE()=0；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1沒(méi)有使用，相應(yīng)的D7～D4為隨意狀態(tài)“X”。若取“X”為0，則（TMOD）=00000001B=01H（3）中斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中斷功能的軟件和硬件統(tǒng)稱為“中斷系統(tǒng)”。在計(jì)算機(jī)中，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)外部的原因、軟硬件的原因，使CPU暫停當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)到需要處理的中斷源的服務(wù)程序的入口（中斷響應(yīng)），一般在入口處執(zhí)行一段跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)去處理中斷事件（中斷服務(wù)）。執(zhí)行完中斷服務(wù)后，再回到原來(lái)程序被中斷的地方繼續(xù)處理執(zhí)行程序（中斷返回），這個(gè)過(guò)程稱之為中斷，如圖32所示。能向CPU發(fā)出請(qǐng)求的事件稱為“中斷源”。中斷源向CPU提出的處理請(qǐng)求稱為“中斷請(qǐng)求”。CPU暫停自身事物轉(zhuǎn)去處理中斷請(qǐng)求的過(guò)程稱為“中斷響應(yīng)”。對(duì)時(shí)間的整個(gè)處理過(guò)程稱為“中斷處理”或“中斷服務(wù)”。處理完畢后回到原來(lái)被中斷地方稱為“中斷返回”。斷點(diǎn)主程序中斷服務(wù)子程序主程序圖32中斷過(guò)程示意圖（4）中斷系統(tǒng)IE的取值IE的格式如表32所示。表32 IE的格式D7D6D5D4D3D2D1D0EAET2ESET1EX1ET0EX0IE每一位都由軟件置1或清零。本設(shè)計(jì)中CPU允許中斷即EA=1，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷允許位ET1及外部中斷1中斷允許位EX1可申請(qǐng)中斷，即ET1=1，EX1=1，其余不允許中斷，均設(shè)為0，所以IE=10000011H=8CH。 Proteus仿真圖對(duì)于交通信號(hào)燈來(lái)說(shuō)，應(yīng)該有東西南北共四組燈，但由于同一道上的兩組的信號(hào)燈的顯示情況是相同的，所以只要用兩組就行了，因此，采用單片機(jī)內(nèi)部的I/O口上的P0口中的6個(gè)引腳即可來(lái)控制6個(gè)