【文章內(nèi)容簡介】 核構(gòu)成的，所以，它和 8051 系列單片機(jī)是兼容的系列。這個系列對于以 8051 為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來說，是十分容易取代和構(gòu)造的。 一 . 89 系列單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 89 系列單片機(jī)對于一般用戶來說，存在下列很明顯的優(yōu)點(diǎn)： 存儲器 因此在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易進(jìn)行程序的修改，這就 大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。同時，在系統(tǒng)的工作過程中，能有效的保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響到信息的保存。 8051 插座兼容 89 系列單片機(jī)的引腳是和 80C51 一樣的，所以，當(dāng)用 89 系列單片機(jī) 取代 80C51 時，可以直接去代換。這時不管用 40 引腳還是 44 引腳的產(chǎn)品，只要用相同引腳的 89 系列單片機(jī)取代 80C51 的單片機(jī)即可。 89 系列單片機(jī)采用靜態(tài)時鐘方式，所以可以節(jié)省電能，這對于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。 一般的 OTP 產(chǎn)品，一旦錯誤編程就成了廢品 。而 89 系列單片機(jī)內(nèi)部采用了 Flash 存貯器，所以編程之后仍然可以重新編程，直到正確為止，故單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 不存在廢品。 用 89 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以進(jìn)行反復(fù)的系統(tǒng)試驗(yàn)；每次可以編入不同的程序，這樣可以保證用戶的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化。而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以進(jìn)行修改，使系統(tǒng)不斷追隨用戶的最新要求。 二 . 89 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 89 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和 80C51 相近，它主要包含以下一些部件： a). 8031CPU； b). 振蕩電路； c). 總線控制部件； d). 中斷控制部件； e). 片內(nèi) Flash 存儲器； f). 片內(nèi) RAM； g). 并行 I/O 接口； h). 定時器； i). 串行 I/O 接口； 在 89 系列單片機(jī)中 AT89C1051 的 Flash 存儲器容量最小，只有 1K；而 AT89C52， LV52， S8252 的 Flash 存儲器容量最大，有 8K。 89C52 單片機(jī)結(jié)構(gòu) 本控制系統(tǒng)以 AT89C52 單片機(jī)作為主控制器，因此，對于該單片機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和功能必須要有一個詳細(xì)的了解 ]14[ 。 AT89C52 是一種低功耗，高性能的 CMOS8 位 微型計(jì)算機(jī)。它帶有 8K可擦除 Flash 編程和擦除的只讀存儲器（ PEROM）。該器件采用 ATMEL 的高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的 80C51 和 80C52 的指令單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 系統(tǒng)及引腳兼容，片內(nèi)的 Flash 程序存儲器容許在系統(tǒng)內(nèi)改寫或用常規(guī)非易失性存儲器編程器編程。通過把通用的 8 位 CPU 和 Flash 集成在一個芯片上， ATMEL AT89C52 便成為一個高效的微型計(jì)算機(jī)，它的應(yīng)用范圍廣泛，可用于解決復(fù)雜的控制問題，而且成本低。 AT89C52 提供了 8K 字節(jié)的 Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 線 I/O 口， 3 個16 位 定時器 /計(jì)數(shù)器， 6 向量兩級中斷，一個全雙工串行口，片內(nèi)根據(jù)振蕩器和時鐘電路等標(biāo)準(zhǔn)功能。此外， AT89C52 沒有靜態(tài)邏輯，用于運(yùn)行到零頻率，并支持軟件選擇的兩種節(jié)電運(yùn)行方式?？臻e凡是使 CPU 停止工作，由于時鐘被凍結(jié)，一切功能都停止，只有片內(nèi) RAM 的內(nèi)容被保存，直到硬件復(fù)位采恢復(fù)正常工作。 AT89C52 Flash 單片機(jī)有如下特點(diǎn)： 1. 與 MCS－ 51 產(chǎn)品兼容； 2. 具有 8K 可改寫的 Flash 內(nèi)部存儲器，可寫 /擦 1000 次； 3. 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 24MKz； 4. 三級程序存儲器加密； 5. 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 6. 32 根可編程 I/O 線； 7. 3 個十六位的定時器 /計(jì)數(shù)器； 8. 8 個中斷源； 9. 可編程串行口； 10. 低功耗空閑和掉電方式； 一 . AT89C52 的引腳及功能 AT89C52 采用 40 引腳雙列直插封裝方式和 44 引腳方形封裝方式。圖 為 40 引腳雙列直插封裝方式 。 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 AT89C52 封裝圖 各引腳功能分類介紹： 1. Vcc：電源。 2. GND：地線。 3. P0：是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口時，每個引腳可吸入 8 個 TTL 輸入。當(dāng) 把 “1”寫入 P0 口的引腳時，該引腳可以作為高阻輸入。當(dāng)訪問外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也可以作為復(fù)用的低 8位地址 /數(shù)據(jù)總線。在此狀態(tài)下， P0 口有內(nèi)部上拉電路。 P0 口也在 Flash 編程時，接受代碼字節(jié)，而在程序校驗(yàn)期間，輸出代碼字節(jié)。在程序校驗(yàn)期間需要外部上拉電路。 4. P1 口：是一個具有內(nèi)部上拉電路的 8 位雙向 I/O 口。 P1 口的輸出緩沖器能夠吸入 /放出 4 個 TTL 輸入。當(dāng)對 P1 口的引腳寫 “1”的時候，它被內(nèi)部上拉電路拉高，并能夠做輸入使用。作為輸入時，由于內(nèi)部上拉電路的作用，由外部拉低的 P1 口引腳放出電流（ IIL）。此外， 和 還可以作為定時器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和控制輸入（ ） ,見表 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 表 P1 口在 Flash 編程和校驗(yàn)期間，接受低 8 位地址。 5. P2 口：是一個具有內(nèi)部上拉電路的 8 位雙向 I/O 口， P2 口 的輸出緩沖器能夠吸入 /放出 4 個 TTL 輸入。當(dāng)對 P2 口寫引腳 “1”時，它被內(nèi)部上拉電路拉高，并能夠做輸入使用。此時，由于內(nèi)部上拉電路的作用，由外部拉低的 P1 口引腳放出電流（ IIL）。 當(dāng)訪問外部程序存儲器及使用 16 位地址 的數(shù)據(jù)存儲器（ MOVX @DPTR）時， P2 口輸出高 8 位地址。在這種情況下，當(dāng)置 “1”時， P2 口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電路。當(dāng)訪問使用 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（ MOVX @RI）時， P2 口輸出 P2 口鎖存器的內(nèi)容。 在 Flash 編程及程序檢驗(yàn)期間， P2 口也接收高 8 位地址及一些控制信號。 6. P3 口：是一個具有內(nèi)部上拉電路的 8 位雙向 I/O 口， P3 的輸出緩沖器能夠吸入 /放出 4 個 TTL 輸入。對 P2 口寫引腳 “1”時，它被內(nèi)部上拉電路拉高，并能夠做輸入使用。此時，由于內(nèi)部上拉電路的作用，由外部拉低的P1 口引腳放出電流（ IIL） 。 P3 口也提供 AT89C52 各種專用功能，見表 引腳 替換功能 T2(外部計(jì)數(shù)脈沖輸入到定時器 /計(jì)數(shù)器 2)，時鐘輸出。 T2EX（定時器 /計(jì)數(shù)器 2 捕獲 /重裝載觸發(fā)和方向控制） 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 表 P3 口各引腳與專用功能表 口引腳 替代的專用功能 RXD(串行輸入口 ) TXD（串行輸出口） 0INT （外部中斷 0） 1INT （外部中斷 1） T0 （定時器 0 的外部輸入） T1 （定時器 1 的外部輸入） 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） 在 Flash 編程極檢驗(yàn)期間， P3 口也接受一些控制信號。 7. RET：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平將使系統(tǒng)復(fù)位。 8. ALE/ PROG ：當(dāng)訪問外部存儲器時， ALE（允許地址鎖存）是一個用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)的輸出脈沖。在 Flash 編程期間，此引腳也用于輸入編程脈沖（ PROG ）。在正常操作情況下， ALE 以振蕩器頻率的 1/6 的固定速率發(fā)出脈沖，它可以用做對外輸出時鐘。然而要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 9. PSEN ：外部程序存儲器讀選通信號。每當(dāng) AT89C52 在對外面程序存儲器讀取指令時，每個機(jī)器周期將 PSEN 激活兩次。在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問外部存儲器時，將跳過兩個 PSEN 信號。 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 10. EA /VPP ：訪問外部程序存儲器允許端。為了能夠從外部程序存儲器的 0000H 至 FFFF 單元中讀取指令， EA 必須接地。然而要注意的是，若對加密位 1 進(jìn)行編程，則在復(fù)位的時候， EA 的狀態(tài)在內(nèi)部被鎖存。執(zhí)行內(nèi)部程序 EA 應(yīng)接 VCC。當(dāng)選擇 12V 編程電源時，在 Flash 編程期間，這個引腳可接 12V編程程序。 11. XTAL1：振蕩器反向放大器輸入端和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 12. XTAL2：振蕩器反向放大器輸出 端。 二 . AT89C52 的程序存儲器 AT89C52 可以尋址 64K 字節(jié)的程序存儲器，低地址可以采用片內(nèi) Flash 存儲器。 AT89C52 內(nèi)部 8K 的 Flash 存儲器地址從 0000H 到 FFFFH。如圖 所示。 64K 字節(jié)的 外部存儲器 FFFF 2021 0000 1FFF 56 字節(jié) 外部存儲器 8K 字節(jié)的內(nèi)存 或 和 圖 AT89C52 程序存儲器 FFFF 0000 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 三 . AT89C52 的數(shù)據(jù)存儲器 AT89C52 片內(nèi)有 256 字節(jié)的 RAM。高 128 字節(jié)與專用寄存器地址空間重疊，及高 128 字節(jié)與專用寄存器空間有相同的地址，而物理上與專用寄存器是分開的。當(dāng)一條指令訪問 7FH 以 上的內(nèi)部地址時，指令中使用的尋址方式確定 CPU 是訪問高 128 地址字節(jié)還是訪問專用寄存器地址空間。指令采用直接尋址方式，則是訪問專用寄存器。 AT89C52 的數(shù)據(jù)存儲器的組織圖如圖 所示。 四、 中斷 AT89C52 共有 6 個中斷向量： 2 個外部中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個定時器中斷（定時器 0， 1 和 2）及串行口中斷。圖 為所有中斷源。 只能間接尋址 可直接尋址也可間接尋址 64 字節(jié)的外部存儲器 特殊功能寄存器 只能直接尋址 FF FFFF FF 80 7F 00 0000 80 或 圖 AT89C52 的數(shù)據(jù)存儲器 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 中斷源 通過將專用寄存器 IE 置位或清 0，可分別控制這些中斷源中每一個允許或禁止中斷。 IE 也有一個總禁止位 EA，它可以同時禁止所有中斷。 五、振蕩器及工作方式 振蕩器的特點(diǎn) ： 在使用片內(nèi)振蕩器時， XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入端和輸出端，如圖 所示。 TF1 TF0 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 振蕩器接法 外接晶體（也可選用陶瓷諧振器）以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振 電路，接在放大器的反饋電路中。當(dāng)用外部時鐘源驅(qū)動時， XTAL2 引腳應(yīng)懸空，而由 XTAL1 引腳上的信號驅(qū)動，如圖 所示。外部振蕩信號通過一個 2 分頻的觸發(fā)器而成為內(nèi)部時鐘信號，故對外部信號的占空比沒有什么要求，但最小和最大的高電平持續(xù)時間和低電平持續(xù)時間應(yīng)符合技術(shù)要求。 圖 外部時鐘驅(qū)動 C1 C2 單片機(jī)控制液晶顯示系統(tǒng) 20 液晶顯示器件原理 液晶簡介 液晶是物質(zhì)的一種特殊狀態(tài)。它從宏觀上看，既具有液體的流動性，又具有晶體的 物理和光學(xué)向異性。從微觀上觀察，液晶的分子一般都是剛性的棒狀分子。液晶的物理