【文章內(nèi)容簡介】 中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。 AT89C51 引腳功能說明 AT89C51 單片機的 的引腳見圖 23。 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口 。 作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫 “ 1” 可作為高阻抗徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 4 輸入端用 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在 Flash 編程時， P0 接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫 “ 1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。 P2 口： P2 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電 路。對端口寫 “ 1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVE @DPTR 指令）時。 P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @RI 指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)總 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和其他控制信號。 圖 23 AT89C51 引腳 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 5 收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入 “ 1” 時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 21 所示： 表 21 P3 口的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器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)兩個機器周期以上高電平將單片機復(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)。即使不訪問外部存儲器。 ALE 仍一時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。但要注意的是：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 ALE 才會被激活，此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 PSEN ： 程序存儲允許（ PSEN ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 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，這 兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。 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）。需要注意的是：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)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 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。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器 3 放大器的輸出端。 端 口 引 腳 第 二 功 能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） 0INT （外中斷 0） P3,3 1INT （外中斷 1） T0 （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） 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 6 74HC154 簡介 4 線－ 16 線譯碼器簡要說明： 74HC154 為 4 線－ 16 線譯碼器，其主要電特性的典型值如下：當(dāng)選通端（ G G2）均為低電平時，可將地址端（ ABCD）的二進制編碼在一個對應(yīng)的輸出端，以低電平譯出。若將 G1 和 G2 中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由 ABCD 對輸出尋址， 74HC154 還可作 1 線－ 16 線數(shù)據(jù)分配器。 74HC154 管 示意 腳圖 如圖 24，其中最外面的那些數(shù)字和字母是外部功能引腳。靠近內(nèi)部的數(shù)字，為管腳的分部情況。 功能表如 表 22 所示。 圖 24 74HC154 管腳 示意 圖 引出端符號： A、 B、 C、 D 譯碼地址輸入端 (低電平有效 ) G G2 選通端 (低電平有效 ) 0～ 15 輸出端 (低電平有效 ) 特點簡述： 1 、 典型傳播延遲： 21 納秒 2 、 電源靜態(tài)電流： 80 毫安（ 74HC） 三寬電源電壓范圍： 2 6V 的 3 、 低輸入電流： 1 mA 最大 正常使用時的典型參數(shù)： 1 、 電源電壓 （ Vcc） ： 2～ 6 V 2 、 直流 輸入 /輸出 電壓 ： 0～ Vcc V 3 、 工作環(huán)境溫度 ： － 40～ 85℃ 4 、 輸入上升 /下降延時 ： VCC = V 1000 ns 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 7 VCC = V 500 ns VCC = V 400 ns 表 22 74HC154 功能表 輸入 低電平 輸出 控制 譯碼值 ~G1 ~G2 D C B A L L L L L L 0 L L L L L H 1 L L L L H L 2 L L L L H H 3 L L L H L L 4 L L L H L H 5 L L L H H L 6 L L L H H H 7 L L H L L L 8 L L H L L H 9 L L H L H L 10 L L L L H H 11 L L H H L L 12 L L H H L H 13 L L H H L L 14 L L H H H L 15 L H H H H H H L X X X X H H X X X X 74HC595 簡介 特點 簡述： 1 、 低靜態(tài)電流： 80 mA 最大 2 、 低輸入電流： 1 mA 最大 3 、 8 位串行，并行輸 出移位寄存器 與存儲 4 、 寬工作電壓范圍：為 2V 到 6V 5 、 級聯(lián) 6 、 移位寄存器具有直接清除 7 、 保證移頻： DC 至 30 兆赫 正常使用時的典型參數(shù)： 1 、電源電壓（ Vcc）： 2～ 6 V 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 8 2 、直流輸入 /輸出電壓： 0～ Vcc V 3 、工作環(huán)境溫度 ： － 40～ 85℃ 4 、輸入上升 /下降延時： VCC = V 1000 ns VCC = V 500 ns VCC = V 400 ns 圖 25 74HC595 內(nèi)部原理圖 如圖 25 所示， 74HC595 有 3 層結(jié)構(gòu)：第一層為移位 D 觸發(fā)器；第二層為鎖存 D 觸發(fā)器；第三層為輸出態(tài)門；當(dāng)復(fù)位信號為 0 時，移位 D 觸發(fā)器清 0；當(dāng)移位脈沖從 LH 時，第一個移位 D 觸發(fā)器的 Q=D；其它的 Qn=Qn1； 當(dāng)鎖存脈沖從 01 時，第二層為鎖存 D 觸發(fā)器的輸出 =/輸入； 當(dāng) OE=1 時， 595 的輸出為高阻態(tài)； 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 9 當(dāng) OE=0 時， 595 的輸出為第二層為鎖存 D 觸發(fā)器的輸出的反相； 74HC595 的數(shù)據(jù)端： QAQH: 八位并行輸出端，可以接點陣的 8 列。 QH39。: 級聯(lián)輸出端。將它接下一個 595 的 SI 端。 SI: 串行數(shù)據(jù)輸入端。 74HC595 的控制端說明： RESET： 復(fù)位信號 。 shitf clock：移位時鐘 。 serial data input：串行數(shù)據(jù)輸入 。 output enable：輸出使能 。 latch clock：鎖存時鐘 。 /SCLR(10 腳 )： 低電平時將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常將它接 Vcc。 SCK(11 腳 )：上升沿時數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。 QAQBQC...QH；下降沿移位 存器數(shù)據(jù)不變。（脈沖寬度： 5V 時，大于幾十納秒就行了。通常都選微秒級） RCK(12 腳 )：上升沿時移位寄存器的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數(shù)據(jù)不變。通常將 RCK 置為低電平，當(dāng)移位結(jié)束后，在 RCK 端產(chǎn)生一個正脈沖（ 5V時，大于幾十納秒就行了。通常都選微秒級），更新顯示數(shù)據(jù)。 /G(13 腳 ): 高電平時禁止輸出（高阻態(tài)）。如果單片機的引腳不緊張，用一個引腳控制它，可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時省力。 注： 74HC164 和 74HC595 功能相仿，都是 8 位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器。74HC164 的驅(qū)動電流 (25mA)比 74HC595(35mA)的要小 ,14 腳封裝，體積也小一些。 74HC595 的主要優(yōu)點是具有數(shù)據(jù)存儲寄存器，在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。與 164 只有數(shù)據(jù)清零端相比， 595 還多有輸出端時能 /禁止控制端，可以使輸出為高阻態(tài)。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 10 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 LED 顯示屏控制系統(tǒng)主要由 8 個 8 8 LED 顯示點陣模塊和單片機控制系統(tǒng)組成， LED顯示點陣模塊用于 LED 顯示點陣的驅(qū)動，單片機主要負(fù)責(zé)驅(qū)動 LED 顯示點陣和控制信號等。 LED 顯示屏 設(shè)計 屏體的主要部分是顯示點陣，還有行 、 列驅(qū)動電路。系統(tǒng)顯示點陣采用 16 32 單色顯示單元，驅(qū)動電路采用動態(tài)掃描方式驅(qū)動 LED 器件，控制整個顯示電路的行列驅(qū)動。 采用掃描方式進行顯示時，每行有一個行驅(qū)動器，各行的同名列共用一個列驅(qū)動器。由行給出的行選通信號，從第一行開始，按順序依次對個行進行掃描。 單片機 P1 端口低四位發(fā)送的各列鎖存控制信號 ，確定相應(yīng)的列驅(qū)動器是否將該列與電源的另一端接通，接通的列就在該行該列點燃相應(yīng) LED，未接通的列所對應(yīng)的 LED 熄滅。當(dāng)一行的掃描持續(xù)時間結(jié)束后，下一行又以同樣的方法 進行 掃描 。 直到 16 行 全部各行都掃描一遍后，又 接著 從第一行開始進行下一個周期的掃描。只要一個掃描周期時間比人眼 1/25 秒的暫留時間短，就感覺不出閃爍。 點陣式 LED 顯示屏主要用于發(fā)布信息、顯示漢字，通常由若干塊 LED 點陣顯示模塊組成。最常見的 LED 點陣顯示單元有 5 7, 7 9, 8 8 結(jié)構(gòu)，前兩種主要用于顯示各種西文字符，后一種常用于顯示各種漢字字符， 8 8 LED 點陣的外觀 如 圖 31 如示 。 圖 31 8 8 LED 點陣的外觀 由于 Proteus 元件庫中沒有 16 16 LED 模塊 ,只有 8 8 LED 模塊 ，為了顯示 16 16點陣漢字 ,每個漢字由四塊 8 8單色 LED模塊組成 ,2個漢字需要用 8 8LED模塊 8 塊。元件庫中的四塊 8 8 LED 組合時會出現(xiàn)元件腳與元件重疊 ,不利于接線仿真 ,圖中 8 8 LED 模塊是用 “ Library” 菜單下的 “ Depose” 和 “ Make Device” 工具將元件拆解后再封裝得到。重新封裝后的 8 8 LED 點陣的外觀如圖 32 如示。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 11 圖 32 重新封裝后的 8 8 LED 點陣的外觀 圖 33 是一種 8 8 的 LED 點陣單色