【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 OM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 (ROM)： 8051有兩個(gè) 16位的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序第三章 主要器件簡(jiǎn)介 6 轉(zhuǎn)向。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8051共有 4組 8位 I/O口 (P0、 P P2或 P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。 全雙工串行口 ： 8051內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移 位器使用。 中斷系統(tǒng)： 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 時(shí)鐘電路： 8051 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)。 INTEL 的 MCS51 系列 單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16位的 MCS96 系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。 下圖是 MCS51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 32。 圖 32 MCS51結(jié)構(gòu)圖 第三章 主要器件簡(jiǎn)介 7 MCS51的引腳說明： MCS51系列單片機(jī)中的 803 8051及 8751均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組 8位共 32個(gè) I/O口，中斷 口線與 P3口線復(fù)用。現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明： MCS51的引腳說明： MCS51系列單片機(jī)中的 803 8051及 8751均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組 8位共 32個(gè) I/O口，中斷口線與 P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明：如圖 33 圖 33雙列直插 式 封裝 引腳圖 Pin9:RESET/Vpd 復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng) 8051通電，時(shí)鐘電路開始工作，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。初始化后，程序計(jì)數(shù)器 PC指向 0000H，P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指 針 寫入 07H，其它專用寄存器被清 “0” 。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)， 8051的初始態(tài) 。 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。此外， RESET/Vpd 還是一復(fù)用腳， Vcc 掉電其間，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。見下圖34為兩種復(fù)位方式和兩種時(shí)鐘方式： 第三章 主要器件簡(jiǎn)介 8 Pin30:ALE/ 當(dāng)訪問外部程序器時(shí)， ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 端將有一個(gè) 1/6 時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器， ALE會(huì)跳過一個(gè)脈沖。 如果單片機(jī)是 EPROM，在 編程其間， 將用于輸入編程脈沖。 Pin29: 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號(hào)， PC 的 16 位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在 P0 和 P2 口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令 數(shù)據(jù)放到 P0 口上，由 CPU讀入并執(zhí)行。 Pin31:EA/V pp 程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。顯然，對(duì)內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器的 8031,EA 端必須接地。 在編程時(shí)， EA/Vpp腳還需加上 21V的編程電壓。 其它器件 簡(jiǎn)介 lcd1602 介紹 一：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， （ 000H） 當(dāng) =FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 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； （ 000H） 當(dāng) =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。第三章 主要器件簡(jiǎn)介 9 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 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)生器的控制器來說，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 矩陣按鍵 鍵盤是單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的人機(jī)對(duì)話輸入設(shè)備，用戶通過鍵盤向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)或指令。鍵盤控制程序需完成的任務(wù)有：監(jiān)測(cè)是否有鍵按下，有鍵按下時(shí)，在無硬件去抖的動(dòng)電路時(shí)，應(yīng)用軟件延時(shí)方法消除按鍵抖動(dòng)影響；當(dāng)有多個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，只處理一個(gè)按鍵，不管一次按鍵持續(xù)多長時(shí)間，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。 矩陣按鍵掃描程序是一種 節(jié)省 IO口的方法 ,按鍵數(shù)目越多節(jié)省 IO口就越可觀，思路：先判斷某一列（行）是否有按鍵按下，再判斷該行（列）是那一只鍵按下。但是，在程序的寫法上，采用了最簡(jiǎn)單的方法，使得程序效率最高。本程序中，如果檢測(cè)到某鍵按下了，就不再檢測(cè)其它的按鍵，這完全能滿足絕大多數(shù)需要，又能節(jié)省大量的 CPU時(shí)間。 本鍵盤掃描程序的優(yōu)點(diǎn)在于：不用專門的按鍵延時(shí)程序，提高了 CPU效率，也不用中斷來掃描鍵盤，節(jié)省了硬件資源。另外，本鍵盤掃描程序，每次掃描占用 CPU時(shí)最短，不論有鍵按下或者無鍵按下都可以在很短的時(shí)間完成一次掃描。 本鍵盤掃描 子程序名叫 key，每次要掃描時(shí)用 lcall key 調(diào)用即可。 第三章 主要器件簡(jiǎn)介 10 第四章 計(jì)算器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 第四章 計(jì)算器系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 計(jì)算器硬件電路設(shè)計(jì) 80