【文章內(nèi)容簡介】 P1 口是唯一的單功能口，僅能用作通用的數(shù)據(jù)輸入 /輸出口。 P3口是雙功能口除了具有數(shù)據(jù)輸入 /輸出功能外，每條接口還具有不同的第二功能，如 是串行輸入口線， 口是串行輸出口線。在需要外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器擴展時， P0 可作為分時復用的低 8 位地址 /數(shù)據(jù)總線， P2口可作為高 8位的地址總線。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號 . 各口管腳的備選功能如下所示： 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（記時器 0 外部輸入）； T1（記時器 1 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）。 RST：復位輸入。當器件被復位時，要保持 RST 腳兩個機器周 期的高電平時間。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH）不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入； XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 AT89C51 單片機由微處理器，存儲器， I/O 口以及特殊功能寄存器 SFR 等部分構(gòu)成。其存儲器在物理上設計成程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲 器兩個獨立的空間，片內(nèi)程序存儲器的容量為 4KB，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器為 128 個字節(jié)。 89C51 單片機有 4 個 8 位的并行I/O口： P0 口， P1 口， P2口和 P3 口。各個接口均由接口鎖存器，輸出驅(qū)動器，和輸入緩沖器組成。 P1 口是唯一的單功能口，僅能用作通用的數(shù)據(jù)輸入 /輸出口。 P3 口是雙功能口除了具有數(shù)據(jù)輸入 /輸出功能外，每條接口還各有第二功能，如 是串行輸入口線， 口是串行輸出口線。在需要外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器擴展時，P0 可作為分時復用的低 8 位地址 /數(shù)據(jù)總線， P2 口可作為高 8 位的地址總線。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 AT89C51 單片機的封裝及管腳分布如圖 28 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1 圖 28 AT89C51 單片機封裝及管腳分布圖 第五節(jié) 時鐘電路部分設計 AT89C51 系列的單片機的時鐘方式分為內(nèi)部方式和外部方式。內(nèi)部方式就是在單片機的 XTAL1 和 XTAL2 的兩引腳外接晶振，就夠成了自激振蕩器在單片機內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。外部時鐘方式是把外部已經(jīng)有的時鐘信號引入到單片機內(nèi)部。時鐘電路在計算機系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎。在一個單片機應用系 統(tǒng)中，時鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標準定時時鐘，即定時時間。 本 LCD 電子鬧鐘設計是采用內(nèi)部時鐘方式，用一個 12MHz 晶振和兩個 30Pf 瓷片電容組成，為單片機提供標準時鐘，其中兩個瓷片電容起微調(diào)作用 .其電路圖見圖 29 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0. 0/ A D 039P 0. 1/ A D 138P 0. 2/ A D 237P 0. 3/ A D 336P 0. 4/ A D 435P 0. 5/ A D 534P 0. 6/ A D 633P 0. 7/ A D 732P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I NT 012P 3. 3/ I NT 113P 3. 4/ T 014P 3. 7/ R D17P 3. 6 / W R16P 3. 5/ T 115P 2. 7/ A 1 528P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1 023P 2. 3/ A 1 124P 2. 4/ A 1 225P 2. 5/ A 1 326P 2. 6/ A 1 427U1A T 89 C5 1X1CRY S T A LC122 0 pC222 0 p 圖 29 時鐘電路 之所以采用高性能的振蕩電路，因為： 12 分頻后提供，采用內(nèi)部的定時 /計數(shù)器來實現(xiàn)計時功能。所以， 外接晶振頻率精確度直接影響電子鐘計時的準確性。 子鐘利用內(nèi)部定時 /計數(shù)器溢出產(chǎn)生中斷（ 12M 晶振一般為 50ms）再乘以相應的倍率來實現(xiàn)秒、分、時的轉(zhuǎn)換。大家都知道從定時 /計數(shù)器產(chǎn)生中斷請求到響 應中斷需要 38個機器周期，定時中斷子程序中的數(shù)據(jù)入棧和重裝定時 /計數(shù)器的初值還需要占用數(shù)個機器周期，還有從中斷入口轉(zhuǎn)到中斷子程序也要占用一定的 機器周期。 LCD 介紹 背景 LCD （ Liquid Crystal Display）對于許多的用戶而言可能是一個比較新鮮的名詞，不過這種技術(shù)存 在的歷史可能遠遠超過了我們的想象 早在 1888 年，一位奧地利的植物學家 F. Renitzer 便發(fā)現(xiàn)了液晶特殊的物理特性。 在 85 年之后，這一發(fā)現(xiàn)才產(chǎn)生了商業(yè)價值， 1973 年日本的夏普公司首次將它運用于制作電子計算器的數(shù)字顯示?，F(xiàn)在， LCD 是筆記型計算機和掌上計算機的主要顯示設備，在投影機中，它也扮演著非常重要的角色，而且它開始逐漸滲入到桌面顯示器市場中。 液晶得名于其物理特性：它的分子晶體，不過以液態(tài)存在而非固態(tài)。大多數(shù)液晶都屬于有機復合物。高信息密度顯示技術(shù)中首先商品化的是「被動矩陣顯示技 術(shù)」。它得名于控制液晶單元的開和關(guān)的簡單設計。 主動矩陣 LCD 的上下表層也縱橫有序排列著用銦錫氧化物做成的透明電極。所不同的是在每個單元中都加入了很小的晶體管，由晶體管來控制電流的開和關(guān)。 在傳統(tǒng)的 CRT 顯示器或電視機中，圖像的顯示是通過發(fā)光物體 磷來實現(xiàn)的，光線從這一層向各個方向發(fā)射，只是強弱稍有不同而已。因此，你可以從一個很大的可視角范圍來觀看屏幕，無論從哪個角度去觀察，顯示的亮度、色彩都和正視效果相近。 LCD 和其它大多數(shù)顯示技術(shù)，都需要強的背景光線穿過液晶層或者其它顯示層來形成圖像，從而完成圖像的傳遞過程。 LCD 的特性決定了它所需的背景光是定向的。舉一個形象的例子來說，就好比你手中握有一把吸管，它們的一端對準光源。如果你通過另一端直視吸管，你將會看到光源射出的光線。但是如果你稍微移開眼睛，從其它的方向去看的話，你就無法觀察到光線了。 LCD 技術(shù)正是如此。雖然液晶分子并不像吸管一樣是中空的，但是它們的有序排列阻止了光線向其它方向發(fā)射。 為了解決視角問題，制造商們也想出了許多方法。直接在顯示器外面附加一層漫射膜是辦法之一，漫射膜可以將特定傳播方向的光線散射向各個方向，從而 增大可視角度。不過這種方法只能達到一定程度的改善。另一種做法是改變通過液晶的電流方向來增大可視角度。電流不再是從頂端流向底端，而是從側(cè)面方向流過。這就使得液晶分子在水平方向上有序排列，從而增大了傳遞光線的可視角度。這兩種技術(shù)通常用在水平可視角度的改善上。 第三種解決方案比較復雜，而且會使制造成本大大增加。主要方法是將每個液晶單元分割成大量微小的部分，事先將這些微小子單元以不同的方向傾斜，這就使得傳播光線在到達這些微小面板的時候向各個方向散 射，從而增大可視角度。昂貴的成本限制了它的廣泛使用，僅在一些具有需要同時從遠處和近處觀察的桌上型顯示器中才應用這種技術(shù)。 LCD 單元在控制信號到達與變化完成之間存在滯后現(xiàn)象，這使得 LCD 在顯示快速移動圖像時與 CRT 相比具有一種先天的缺陷。 CRT 的電子槍發(fā)射電子束到被激發(fā)的螢光粉發(fā)光之間幾乎是瞬間的。 這種時間滯后被稱「反應時間」，其單位通常是毫秒。被動矩陣顯示器響應時間很長，約有 150 毫秒或更多，所以不適于顯示諸如電影的移動畫面。 在主動矩陣顯示器中像素響應時間隨設計 的不同而異，主要受到幾個因素影響，包括用來驅(qū)動單元。 LCD 顯示的一個重要的技術(shù)指針是顯示色彩。 CRT 顯示器所能表現(xiàn)出的色彩幾乎是無窮的，因為它是模擬設備。只需改變紅綠藍三種模擬信號的強度，你就可以得到不同的色彩。與 CRT 一樣， LCD 技術(shù)也是根據(jù)電壓的大小來改變亮度，但是只有主動矩陣 LCD 可以單獨控制每個像素，被動矩陣 LCD 每次都要驅(qū)動整行或整列像素，因此它的灰階表現(xiàn)能力很差。 每個 LCD 的子像素顯示的顏色取決于色彩過濾器。由于液晶本身沒有顏色，所以用濾色片產(chǎn)生各 種顏色，而不是子像素，子像素只能通過控制光線的通過強度來調(diào)節(jié)灰階，只有少數(shù)主動矩陣顯示采用模擬信號控制，大多數(shù)則采用數(shù)字信號控制技術(shù)。大部分數(shù)字控制的 LCD 都采用了 8 位控制器，可以產(chǎn)生 256 級灰階。每個子像素能夠表現(xiàn) 256 級，那么你就能夠得到 256 3 種色彩，每個像素能夠表現(xiàn) 16,777,216 種成色。