【文章內(nèi)容簡介】 ） Vcc：供電電壓。 （ 2） GND：接地。 （ 3） P0口： P9口為一個 8位漏級開路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL門流。當 P1口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它 11 可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 Flash編程時， P0口作為原碼輸入口，當Flash進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 （ 4） P1口： P1口是一個內(nèi)部提供的上拉電阻的 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，將輸出電流， 這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 Flash編程和校驗時， P1作為第八位地址接收。 （ 5） 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 4TTL門電流，當 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口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi) 容。 P2口在 Flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 （ 6） 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。當 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 AT89S52的一些特殊功能口，如下表所示： P3口功能引腳簡介 P3口引腳 第二功能 RXD（串行口輸入） 12 TXD（串行口輸出） INT0（外部中 斷 0輸入） INT1（外部中斷 1輸入） T0（定時器 0外部脈沖輸入） T1（定時器 1外部脈沖輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖輸出） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖輸出） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 （ 7） RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。 （ 8） ALE/RPOG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平由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， ALE端以不 13 變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳出一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 ， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令時 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。 （ 9） /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)。 （ 10） /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）。 （ 11） XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 （ 12） XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 模塊部分主要分為 AT89C52芯片、獨立式鍵 盤、 LED數(shù)碼管顯示部分，下面對這后兩部分進行介紹，其中對 LED七段數(shù)碼管顯示器做詳細介紹，并根據(jù)實際工作情況采用合適的工作方式。 14 利用 8個常開按鈕開關 S1~S8和 8只電阻 R1~R8組成搶答器的輸入電路。 S1~S8為自復式常開按鈕開關，分別作為 8位搶答按鈕，與它相連的 8只電阻為下拉電阻，以保證按鈕未按下時，鎖存器的輸入端為低電平。 當程序執(zhí)行時，按下按鍵，七段數(shù)碼管顯示器上即顯示相應的是哪個組按下?lián)尨稹? 譯碼器的邏輯功能是將每一個輸入的二進 制代碼譯成對應的輸出高、低電平信號，是編碼器的反操作。數(shù)碼管可以用 TTL或 CMOS集成電路直接驅(qū)動，所以使用譯碼器將 BCD編碼譯成數(shù)碼管所需要的驅(qū)動信號，以便使數(shù)碼管用十進制數(shù)字顯示出 BCD編碼表示的數(shù)值。 七段數(shù)碼管的段排列和內(nèi)部結(jié)構如圖所示七段數(shù)碼管的段排列和內(nèi)部部結(jié)構 應根據(jù)實際情況決定究竟采用共陽還是共陰方式，其基本原則是：若單片 機口線直接驅(qū)動數(shù)碼管各段，最好采用共陽極數(shù)碼管，因為 8051系列單片機口線輸出高電平時，輸出的電流很小，數(shù)碼管不會太亮。若數(shù)碼管通過驅(qū)動芯片與單片機相連，就要看驅(qū)動芯片對數(shù)碼管極性的要求了 點亮顯示器分為靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種方法。所謂靜態(tài)顯示，就是當顯示器顯示某一字符時，相應的發(fā)光二極管恒定的導通或是截止。例如，其段數(shù)碼管的 a、 b、c、 d、 e、 f、導通， g截止，則顯示 8位輸出口控制，所占硬件較多，一般用于顯示位數(shù)較少（很少）的場合。當位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的 I/O過多 ，一般采用動態(tài)顯示方法。 所謂動態(tài)顯示，就是逐位地輪流點亮各位顯示器（掃描），對于每一位顯示器而言，每個一段時間點亮一次。顯示器的點亮既與點亮時的導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間比例有關。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可是實現(xiàn)亮度較高、較為穩(wěn)定的顯示，同時可減少工作電流。 15 中的 COM是選通位，對于共陽極數(shù)碼管，當 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h端接低電平時， COM位高電平，數(shù)碼管各段全部點亮。例如，想讓數(shù)碼管顯示“ 1”，就必須使數(shù)碼管的 b、 c段點亮，其它段熄滅；所以使 b、 c段為低電平，其它各引腳均為高電平。在設 計電路時，可將這幾位分別接到單片機的引腳上，還要加上限流電阻，這樣就可由程序控制數(shù)碼管的工作情況了。但是如果用一個端口驅(qū)動一個數(shù)碼管，四位數(shù)碼管就需要四個空閑端口，而在許多系統(tǒng)中并無四個端口可用。此外，使用四個端口往往使得每一個數(shù)字都需要獨立驅(qū)動 (緩沖 )電路和排阻，這將大大增加系統(tǒng)的成本。 最常見的解決方案是采用多路復用顯示。這是指對于每一個顯示只驅(qū)動 1/4時間。只要在 20Hz50Hz之間循環(huán)所有顯示，由于人眼存在視覺殘留，在這樣的顯示方式下，數(shù)碼管看起來時同時點亮的。在這次課程設計中根據(jù)實際 需要采用了七段數(shù)碼管共陽極和靜態(tài)顯示方式。 搶答器的實現(xiàn)方式有種多樣 ，通過純電子器件搭建電路實現(xiàn)，如優(yōu)先編碼器，鎖存器， 555定時器 譯碼器 等，純電子器件實現(xiàn)沒有軟件參與， 調(diào)試簡單，但是它 不易于擴展和修改，而且 電路結(jié)構復雜，調(diào)試困難 電子 ，電子 器件管腳很多，實際搭建起來費時費力， 焊接 很容易出錯 。于是，我想到了用單片機實現(xiàn) 。單片機 體積小價格低，應用方便，穩(wěn)定可靠。單片機將很多任務交給了軟件編程去實現(xiàn)，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實現(xiàn)簡單方便。由于單片機本身不具有軟件編譯測試的功能，我們需要借助 其他軟件編譯 ，將編譯好的程序“燒”入 單片機內(nèi)。 在 實際 電路設計中， 需要 先通過仿真軟件測試電路以及編譯的程序， 檢查外圍電路設計是否合理，軟件編譯是否正確，以及軟件和硬件電路能否正常配合工作，能否準確的實現(xiàn)所設計的功能。如果測試通過，電路 仿真沒有問題能完全實現(xiàn)功能的話就可以實際的做板子的焊接工作了。 在老師的指導下我選擇了常用的單片機仿真軟件 keil 進行仿真。 16 第三章 硬件電路設計 根據(jù) 搶答器的基本功能，可以設計出如下的單片機外圍電路： 圖 31 總體設計 17 如圖 31， ， ， 路搶答輸入，數(shù)碼管段選 P0口，位選 P2口低 3位，蜂鳴器 （用綠燈代替） 輸出為 。 間加 1調(diào)整， 1調(diào)整。 外部振蕩電路