【文章內(nèi)容簡介】 以反復(fù)擦除 1000 次 。該器件采用 ATMEL 高密度非易失 存儲器 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 和閃速 存儲器 組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C51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廉的方案 。 AT89C51 的主要特性 ? 與 MCS51 系列單片機(jī)產(chǎn)品兼容； ? 4K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器（片內(nèi)具有 4K字節(jié)閃速存儲器）； ? 1000 次擦寫周期； ? 128Bytes 的內(nèi)部 RAM 單元； ? 4 個 8 位 I/O 口，即 32位可編程 I/O 口線； ? 2 個 16 位定時器 /計數(shù)器； ? 6 個中斷源； ? 可編程全雙工串行口； ? 低功耗空閑和掉電 模式； ? 掉電后中斷可喚醒； ? 看門狗定時器 ? 雙數(shù)據(jù)指針 ? 靈活的 ISP 在線編程功能（字或字節(jié)模式）； ? 寬范圍的工作電壓， VCC 的允許變化范圍為了 ～ ； ? 可設(shè)置為待機(jī)狀態(tài)和掉電狀態(tài)； ? 振蕩器及時鐘電路，全靜態(tài)工作方式，時鐘頻率可為 0Hz~24MHz。具有全靜態(tài)的工作方式，表明它不一定要求連續(xù)的工作時鐘定時，在等待內(nèi)部事件期間，時鐘頻率可降至 0； ? AT89C51 芯片在出廠時，閃存處于可擦除狀態(tài)，各地址單元內(nèi)容為 FFH，可隨時進(jìn)行編程。編程是按字節(jié)進(jìn)行的。編程電壓 VPP 有高壓 12V 的，也有低壓 5V 的。 12 AT89C51 單片機(jī)的引腳圖： 圖 31 AT89C51 單片機(jī)引腳圖 下面對其主要引腳進(jìn)行簡介 ： ? VCC：供電電壓。 ? GND：接地 ? P0 口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P0口的管腳第一次寫 1 時，被定義為 高阻 輸入。 ? P1 口 ： P1 口是一個內(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。 ? P2 口： P2 口為一個內(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 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時，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， 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 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和 控制信號 。 ? P3 口 ： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL 門電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能 口，如下表所示： RXD（串行輸入口） /INT0（外部中斷 0） 13 T0（計時器 0外部輸入） T1（計時器 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） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些 控制信號 。 ? RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個 機(jī)器周期 的高電平時間。 ? ALE/PROG：當(dāng)訪問外部 存儲器 時， 地址鎖存 允許的 輸出電平 用于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH 編程 期間，此 引腳 用于輸入 編程 脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù) 存儲器 時，將跳過一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。此時， 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 程序存儲器 的選通信號。在由外部程序 存儲器 取指期間，每個 機(jī)器周期 兩次 /PSEN 有效。但在訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出 現(xiàn)。 ? /EA/VPP：當(dāng) /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(dāng)/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。 中斷服務(wù)系統(tǒng)簡介 由 于在設(shè)計的過程中主要用到單片機(jī)的中斷服務(wù)系統(tǒng)，所以下面對中斷服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行簡介： ? 中斷的基本概念：可以舉例說明，例如： 你正在家中看書，突然電話鈴響了，你放下書本，去接電話，和來電話的人交談，然后放下電話，回來繼續(xù)看你的書。這就是生活中的 “ 中斷 ” 的現(xiàn)象，就是正常的工作過程被外部的事件打斷了。 ? 中斷源及中斷請求：向單片機(jī)發(fā)出中斷請求的來源稱為中斷源。 AT89C51 單片機(jī)的中斷源共有 5個，分別是兩個外部中斷源、兩個定時中斷源和一個串行中斷源。 ? 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：為了保證系統(tǒng)安全可靠，使用靈活， 51 系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)采用多級管理的機(jī)制。為了為了解決多級嵌套問題， 51 單片機(jī)還設(shè)置了兩級中斷優(yōu) 14 先級。 51 系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)由中斷源、中斷請求標(biāo)志位、中斷允許寄存器 IE，中斷優(yōu)先級寄存器 IP 及其他輔助電路。 ? 中斷優(yōu)先級的控制原則和邏輯：低優(yōu)先級的請求不能打斷高優(yōu)先級的中斷服務(wù)；同級中斷之間不能嵌套；如果同級的多個中斷請求同時出現(xiàn)，其中斷響應(yīng)次序按單片機(jī)查詢次序確定，查詢次序為：外部中斷 0 定時器 0 外部中斷 1 定時中斷 1 串行中斷。 ? 中斷處理過程：要滿足單片機(jī)的中斷響應(yīng)條件（有中斷源發(fā)出中 斷請求；中斷源對應(yīng)的中斷允許位為 1；中斷總允許位 EA=1），在滿足中斷響應(yīng)的條件下 ， CPU響應(yīng)中斷，硬件自動將斷點地址壓入堆棧保護(hù)，在中斷服務(wù)完成后，先撤銷該中斷請求， CP 然后返回原程序的斷點（既原來中斷的位置），繼續(xù)原來的程序。 硬件圖： 123X 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 32 AT89C51 單片機(jī) LED 顯示部分 LED（ Light Emitling Diode）是發(fā)光二極管的縮寫 ,LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的單片機(jī)輸出設(shè)備。 LED數(shù)碼管以 發(fā)光二極管 作為發(fā)光單元，顏色有單紅， 黃，藍(lán)，綠，白，黃綠等效果。單色，分段全彩管可用大樓，道路，河堤輪廓亮化， LED 15 數(shù)碼管可均勻排布形成大面積顯示區(qū)域，可顯示圖案及文字，并可播放不同格式的視頻文件。通過電腦下 flash、動畫、文字等文件，或使用動畫設(shè)計軟件設(shè)計個性化動畫，播放各種動感變色的圖文效果 。單片機(jī)應(yīng)用系常采用 7 段 LED 數(shù)碼管作為顯示器，這種顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐振動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點， 因此應(yīng)用廣泛。 LED 驅(qū)動顯示原理： LED 數(shù)碼管顯示器可以文衛(wèi)共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。 ? 共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結(jié)構(gòu)，如圖 33所示。 圖 33 共陰極結(jié)構(gòu) 圖 34 共陽極結(jié)構(gòu) 16 ? 共陽極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結(jié)構(gòu)，如圖 34所示。 單 片機(jī)驅(qū)動 LED 數(shù)碼管有很多方法， 按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和 動態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。 ? 靜態(tài)方式： LED 顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極點連接在一起接地或 +5V；每位的段選線（ adp）與一個 8位并行口相連。如圖所示，該圖表示了一個四位靜態(tài)LED 顯示器電路。該電路每一位可獨立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。由于每一位由一個 8位輸出口控制段選碼，故在同一時間里每一位顯示的字符可以各不相同。 N 位靜態(tài)顯示器要求有 N*8 根 I/O 口線，占用 I/O 口資源較多。故在位數(shù)較 多時往往采用動態(tài)顯示方法。 ? 動態(tài)