【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃 “ a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp” 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通 的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。 （ 3） AT89C51方框圖 圖 23 AT89C51方框圖 7 （二） 單片機(jī) AT89C51 芯片簡(jiǎn)介 AT89C51是一種帶 4K字節(jié) FLASH存儲(chǔ)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(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器 可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)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(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C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(jià)廉的方案 [8]。 其引腳結(jié)構(gòu)如下圖 圖 24 AT89C51 引腳圖 （ 1） 與 MCS51 兼容 （ 2） 4K字節(jié)可編程 FLASH存儲(chǔ)器 （ 3） 壽命： 1000寫 /擦循環(huán) （ 4） 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 （ 5） 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz （ 6） 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 （ 7） 1288 位內(nèi)部 RAM （ 8） 32可編程 I/O線 8 （ 9） 兩個(gè) 16位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 10） 5個(gè)中斷源 （ 11） 可編程串行通道 （ 12） 低功耗的閑置和掉電模式 （ 13） 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口： P0口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部 程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收 ，輸出 4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電 流。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如 下 所示： P3口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 9 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）[9]。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 3．振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用 [10]。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 4．芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止 [11]。 10 三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （一）總硬件電 路圖 采用 atmel 公司的 AT89C51 單片機(jī)，一個(gè)主機(jī)兩個(gè)從機(jī)共三片。每片單片機(jī)的外圍電路都有按鈕 輸入電路和 7 段數(shù)碼管顯示電路。其中主機(jī)的 按鈕 實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)、 匯總 數(shù)據(jù)和 加1 數(shù)據(jù)修改命令的輸入，數(shù)碼管用來顯示發(fā)送的數(shù)據(jù)、接收的數(shù)據(jù)和寄存器當(dāng)前數(shù)據(jù)的顯示。從機(jī)的單個(gè)按鍵只用于寄存器的數(shù)值修改，用數(shù)碼管顯示接收的數(shù)據(jù)和當(dāng)前寄存器值。 圖 31 多機(jī)通信 系統(tǒng)電路圖 和復(fù)位電路 單片機(jī)要能工作，必須給單片機(jī)加上 晶振 和復(fù)位電路， 晶振 電路如圖 32(a)所示 , 復(fù)位電路如圖 32（ b）所示 。 (a) 晶振電路 圖 11 （ b）復(fù)位電路 圖 圖 32 時(shí)鐘和復(fù)位電路 圖 （ 二 ）單元電路的設(shè)計(jì) 下面我們將系統(tǒng)設(shè)計(jì)作以詳細(xì)的介紹。 本 多機(jī)通信 仿真 設(shè)計(jì)包括主機(jī)控制 電路（ AT89C51）、 從機(jī)控制 電路、數(shù)字顯示電路等幾部分 。 電路 主機(jī) AT89C51編程可實(shí)現(xiàn)循環(huán)訪問個(gè)從機(jī)， 共含有 3個(gè)操作扭， 分別為發(fā)送數(shù)據(jù) 扭（將主機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)給從機(jī)） ， 匯總數(shù)據(jù) 鈕（匯總兩從機(jī)數(shù)據(jù)之和） 和加 1按鈕 （增加數(shù)據(jù)） ， 3個(gè)數(shù)碼管，左邊的單獨(dú)顯示主機(jī)操作模式，右邊兩個(gè)共同顯示主機(jī)數(shù)據(jù)。 主機(jī)電路如圖 33所示。 圖 33 主機(jī) 電路 圖 從機(jī)可以 接受主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，有加 1操作扭，可以輸入 數(shù)據(jù)。 從機(jī)電路圖如圖 34所示。 12 圖圖 34 從機(jī) 電路 圖 13 四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 三個(gè)單片機(jī)之間“一主二從”多機(jī)通信，主機(jī)將其數(shù)碼管顯示的內(nèi)容發(fā)送給從機(jī)，并可將從機(jī)回發(fā)的數(shù)據(jù)求和并顯示，每個(gè)單片機(jī)的現(xiàn)實(shí)數(shù)字通過各自的按鍵修改，主機(jī)控制信號(hào)發(fā)送和從機(jī)數(shù)據(jù)的匯總。 具體實(shí)現(xiàn)：主、從機(jī)的串口通信方式都采用查詢方式，波特率為 9600Hz，從機(jī)地址有其 p1口的輸入狀態(tài)確定。 （一） 軟件 總程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)流程圖 如圖 41 所示