【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 FR 全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由 高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM 的 0000H處開(kāi)始運(yùn)行程序。常用的復(fù)位電路如下圖所示。 復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部 RAM 有所影響。當(dāng) 8051 通電，時(shí)鐘電路開(kāi)始工作，在 RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。什么叫復(fù)位？復(fù)位是單片機(jī)重新執(zhí)行程序代碼的意思。 8051 的復(fù)位方式可以是 自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下圖。此外， RESET/Vpd 還是一復(fù)用腳， Vcc 掉電期間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 21 輸入輸出 (I/O)引腳： Pin39Pin32 為 輸入輸出腳，稱為 P0 口，是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口。內(nèi)部不帶上拉電阻，當(dāng)外接 上拉電阻時(shí)， P0 口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)八個(gè) LSTTL 負(fù)載電路。通常在使用時(shí)外接上拉電阻，用來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管。在訪問(wèn)外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口是分時(shí)轉(zhuǎn)換的地址 (低 8 位 )/數(shù)據(jù)總線，不需要外接上拉電阻。 Pin1Pin8為 ，稱為 P1 口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/0口。 P1口能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL負(fù)載。通常在使用時(shí)外不需要外接上拉電阻，就可以直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。端口置 1 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 (1) ALE/PROG 30 訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許） 22 的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE 端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(hào) (此頻率是振蕩器頻率的1/6)。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，出現(xiàn)一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，這個(gè)引腳用于輸入編程脈沖 PROG (2) PSEN 29 該引是外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)輸出端。當(dāng) AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令或常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期輸出 2 個(gè)脈沖即兩次有效。但訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不會(huì)有脈沖輸出。 (3) EA/Vpp 31 外部訪問(wèn)允許端 。當(dāng)該引腳訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，應(yīng)輸入低電平。要使 AT89S51 只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000HFFFFH） ,這時(shí)該引腳必須保持低電平。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，用于施加 Vpp 編程電壓。 看到這您對(duì) AT89S51引腳的功能應(yīng)該有了一定的了解了，引腳在編程和校驗(yàn)時(shí)的時(shí)序我們?cè)谶@里就不做詳細(xì)的探討，通常情況下我們也沒(méi)有必要去撐握它，除非你想自己開(kāi)發(fā)編程器。 5 引腳功能： MCS51 是標(biāo)準(zhǔn)的 40 引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳分布請(qǐng)參照 單片機(jī)引腳圖： 23 l ~ P0 口 8 位雙向口線（在引腳的 39~32 號(hào)端子）。 l ~ P1 口 8 位雙向口線（在引腳的 1~8 號(hào)端子）。 l ~ P2 口 8 位雙向口線（在引腳的 21~28 號(hào)端子）。 l ~ P2 口 8 位雙向口線（在引腳的 10~17 號(hào)端子）。 這 4 個(gè) I/O 口具有不完全相同的功能，大家可得學(xué)好了，其它書(shū)本里雖然有，但寫(xiě)的太深，初學(xué)者很難理解，這里都是按我自已的表達(dá)方式來(lái)寫(xiě)的，相信你也能夠理解。 P0 口有三個(gè)功能： （ 1） 、外 部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)做數(shù)據(jù)總線（如圖 1 中的D0~D7 為數(shù)據(jù)總線接口） （ 2） 、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線（如圖 1 中的A0~A7 為地址總線接口） （ 3） 、不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的 I/O 使用，但內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。 P1 口只做 I/O 口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 24 P2 口有兩個(gè)功能： 擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用 做一般 I/O 口使用，其內(nèi)部有上拉電阻； P3 口有兩個(gè)功能： 除了作為 I/O 使用外（其內(nèi)部有上拉 電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來(lái)設(shè)置，具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說(shuō)明。 有內(nèi)部 EPROM 的單片機(jī)芯片（例如 8751），為寫(xiě)入程序需提供專門(mén)的編程脈沖和編程電源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的， 即：編程脈沖： 30 腳（ ALE/PROG） 編程電壓（ 25V）： 31 腳（ EA/Vpp） 接觸過(guò)工業(yè)設(shè)備的兄弟可能會(huì)看到有些印刷線路板上會(huì)有一個(gè)電池，這個(gè)電池是干什么用的呢？這就是單片機(jī)的備用電源，當(dāng)外接電源下降到下限值時(shí)，備用電源就會(huì)經(jīng)第二功 25 能的方式由第 9 腳（即 RST/VPD）引入，以保護(hù)內(nèi)部 RAM中的信息不會(huì)丟失。 （注：這些引腳的功能應(yīng)用，除 9 腳的第二功能外，在 “新動(dòng)力 2020 版 ”學(xué)習(xí)套件中都有應(yīng)用到。） 在介紹這四個(gè) I/O 口時(shí)提到了一個(gè) “上拉電阻 ”那么上拉電阻又是一個(gè)什么東東呢？他起什么作用呢？都說(shuō)了是電阻那當(dāng)然就是一個(gè)電阻啦，當(dāng)作為輸入時(shí)，上拉電阻將其電位拉高，若輸入為低電平則可提供電流源；所以如果 P0 口如果作為輸入時(shí)，處在高阻抗?fàn)顟B(tài)，只有外接一個(gè)上拉電阻才能有效。 ALE/PROG 地址鎖存控制信號(hào)： 在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于控制把 P0 口的輸 出低 8 位地址送鎖存器鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。（在后面關(guān)于擴(kuò)展的課程中我們就會(huì)看到 8051 擴(kuò)展 EEPROM 電路，在圖中 ALE 與 74LS373 鎖存器的 G 相連接，當(dāng) CPU 對(duì)外部進(jìn)行存取時(shí)，用以鎖住地址的低位地址，即 P0 口輸出。ALE 有可能是高電平也有可能是低電平，當(dāng) ALE 是高電平時(shí)，允許地址鎖存信號(hào)，當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 信號(hào)負(fù) 26 跳變（即由正變負(fù)）將 P0 口上低 8 位地址信號(hào)送入鎖存器。當(dāng) ALE 是低電平時(shí)， P0 口上的內(nèi)容和鎖存器輸出一致。關(guān)于鎖存器的內(nèi)容，我們稍后也會(huì)介紹。 在沒(méi)有訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器期間 ， ALE 以 1/6 振蕩周期頻率輸出（即 6 分頻），當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器以 1/12 振蕩周期輸出（ 12分頻）。從這里我們可以看到，當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)行擴(kuò)展時(shí) ALE會(huì)以 1/6 振蕩周期的固定頻率輸出，因此可以做為外部時(shí)鐘，或者外部定時(shí)脈沖使用。 PORG 為編程脈沖的輸入端：在第五課單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其組成中，我們已知道，在 8051 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè) 4KB 或8KB 的程序存儲(chǔ)器（ ROM）， ROM 的作用就是用來(lái)存放用戶需要執(zhí)行的程序的，那么我們是怎樣把編寫(xiě)好的程序存入進(jìn)這個(gè) ROM 中的呢？實(shí)際上是通過(guò)編程脈沖輸入才能寫(xiě)進(jìn)去的，這個(gè)脈沖的輸 入端口就是 PROG。 PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)：在讀外部 ROM 時(shí) PSEN低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 （ 1） 、內(nèi)部 ROM 讀取時(shí)， PSEN 不動(dòng)作； （ 2） 、外部 ROM 讀取時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次； （ 3） 、外部 RAM 讀取時(shí)，兩個(gè) PSEN 脈沖被跳過(guò)不會(huì)輸 27 出； （ 4— ） 、外接 ROM 時(shí)，與 ROM 的 OE 腳相接。 參見(jiàn)圖 2—（ 8051 擴(kuò)展 2KB EEPROM 電路，在圖中 PSEN與擴(kuò)展 ROM 的 OE 腳相接） EA/VPP 訪問(wèn)和序存儲(chǔ)器控制信號(hào) 接高電平時(shí)： CPU 讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ ROM） 擴(kuò)展外部 ROM：當(dāng)讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器超過(guò) 0FFFH（ 8051） 1FFFH（ 8052）時(shí)自動(dòng)讀取外部 ROM。 接低電平時(shí)： CPU 讀取外部程序存儲(chǔ)器（ ROM）。在前面的學(xué)習(xí)中我們已知道， 8031 單片機(jī)內(nèi)部是沒(méi)有 ROM 的，那么在應(yīng)用 8031 單片機(jī)時(shí)，這個(gè)腳是一直接低電平的。 8751 燒寫(xiě)內(nèi)部 EPROM 時(shí)，利用此腳輸入 21V 的燒寫(xiě)電壓。 RST 復(fù)位信號(hào)： 28 當(dāng)輸入的信號(hào)連續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為 有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作，當(dāng)復(fù)位后程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，即復(fù)位后將從程序存儲(chǔ)器的 0000H 單元讀取第一條指令碼。 XTAL1 和 XTAL2 ： 外接晶振引腳。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 VCC：電源 +5V 輸入 VSS： GND 接地。 液晶顯示 電路的原理與設(shè)計(jì) 1 液晶顯示原理 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于 大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、 PDA 移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。 2 液晶顯示器的分類 29 液晶顯示的分類方法有很多種，通常可按其顯示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（ Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（ Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（ Active Matrix）三種。 3 液晶顯示器各種圖形的顯示原理 : 線段的顯示 點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有64 行，每行有 128 列，每 8 列對(duì)應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由16 字節(jié)，共 168=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416 個(gè)顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的000H—— 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為 8 個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH）=FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， ?? （ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是 LCD 顯示的基本原理。 字符的顯示 用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 68 或 30 88 點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1” ，其它的為 “0” ，為 “1” 的點(diǎn)亮，為 “0” 的不亮。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái) 說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。 漢字的顯示 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 5?? 右邊為 6??根據(jù)在 LCD 上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié) ? ? 直到 32B 顯示完就可以 LCD 上得到一個(gè)完整漢字。 4 LCD1602 簡(jiǎn)介 功能簡(jiǎn)介 :其 液 晶 模 塊 內(nèi) 部 的 字 符 發(fā) 生 存 儲(chǔ) 器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼。 LCD1602 以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 31 外形尺寸 （ LxWxH） 視域尺寸 (WxHxT) 驅(qū)動(dòng)電壓 (V) or 工作溫度 :(oC) 0~50 or 20~70 存儲(chǔ)溫度 :(oC) 10~60 or 30~80 顯示類型 : STN or FSTN 顏色 : 藍(lán)色 (帶背光 ) 生產(chǎn)工藝 : SMT 其主要技術(shù)參數(shù)為： 顯示容量： ~； 工作電流： （ ） 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸： （ WXH） mm 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其 管腳定義如下 : 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼 影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時(shí)可 32 以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平