【文章內(nèi)容簡介】 輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ） 。 Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因 為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令）時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入 “1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端 口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG:當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。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 AL脈沖。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN： 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)STC89C51RC 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問 外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN信號。 EA/VPP:外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 計時電路部分 本次 設(shè)計要使用到 STC89C51RC 單片機(jī)的時鐘振蕩功能。 STC89C51RC 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 振蕩電路如下圖所示 圖 32 時鐘 振蕩電路 如圖 32，外接石英晶體或者陶瓷諧振器以及電容 C1， C2 接在放大器的反饋電路中構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。 本次設(shè)計使用的是石英晶體諧振器， 采用 22pF 的電容， 12MHZ 晶振。 計時電路 原理 本次設(shè)計中的計時部分采用的是 7 段共陰 LED 顯示數(shù)碼管 構(gòu)成。由于本次設(shè)計采用的是靜態(tài)顯示，因此在連接電路時將 LED 輸入端，即顯示數(shù)據(jù)口 經(jīng)驅(qū)動電路后 與 STC89C51RC 的 ~~ 一一對應(yīng)接上 同時 ，便可實現(xiàn)對 輸入數(shù)據(jù) 的顯示。 計時 電 路原理圖 因為 在做圖過程中，為了使電路圖簡潔，采用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的形式。下面分塊給出計時電路的原理圖： 單片機(jī) STC89C51RC 部分： 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 33 計時 單片機(jī)部分 原理圖 按鍵開關(guān)及蜂鳴器： 圖 34 計時 按鍵開關(guān)及蜂鳴器 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 顯示部分： 圖 35 顯示部分 計時電路的工作原理 計時電路如圖 33,圖 34，圖 35 所示， 計時部分由 開關(guān) KEY1~~KEY3 控制 ，單片機(jī) STC89C51RC， LED 顯示器構(gòu)成。 其工作過程如下： 當(dāng)比賽準(zhǔn)備開始的時候，當(dāng)調(diào)時（十位）開關(guān) KEY1 按下時，產(chǎn)生一個 低電平 ；立即數(shù) 00H 取出，同時對應(yīng)調(diào)分（十位）控制端 的 LE 輸出高電平， 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 高電平促使三極管導(dǎo)通，把數(shù)據(jù) 送 LED 顯示器顯示即可。調(diào)時按鍵開關(guān)每按一次，數(shù)字自動加 1， 直到 調(diào)到需要設(shè)置的時間即可。 調(diào)時（個位）的操作方法與上面一樣 時間設(shè)置完成后，啟動定時器 T0 開始定時計數(shù)。計時采用倒計時，比如：設(shè)置的時間為 12 分鐘，則在 LED 上顯示 1200 四位數(shù)。定時 T0 計數(shù) 60 秒后中斷返回，繼續(xù)定時計數(shù)下一個 60 秒；同時則在 4 位 LED 顯示器上顯示 1159 四位數(shù)，表示時間已過去 1 秒鐘，即為 11 分 59 秒。 這樣一直持續(xù)下去 ， 直到變?yōu)椤?0000”時表示賽程結(jié)束。如果比賽中，裁判叫暫停，則只要按一下 KEY3 鍵，即可暫停計時。 計分電路部分 8051 系列單片機(jī)除了有 4 個 8 位并行口外，還有一個能同時進(jìn)行串行發(fā)送和接收的全雙工串行通信口。它能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，還能作為同步移位寄存器使用 。 串行接口工作原理 MCS51 系列單片機(jī)片內(nèi)有一個串行 I／ O 端口，通過引腳 RXD(P3． 0)和TXD(P3． 1)可與外設(shè)電路進(jìn)行全雙工的 串行異步通信。 8051 單片機(jī)的串行端口有 4 種基本工作方式，通過編程設(shè)置，可以使其工作在任一方式，以滿足不同應(yīng)用場合的需要。其中，方式 0 主要用于外接移位寄存器，以擴(kuò)展單 片機(jī)的 I／ O 電路；方式 1 多用于雙機(jī)之間或與外設(shè)電路的通信；方式 2， 3 除有方式 l 的功能外，還可用作多機(jī)通信，以構(gòu)成分布式多微機(jī)系統(tǒng)。串行端口有兩個控制寄存器 (SCON 和 PCON)，用來設(shè)置工作方式、發(fā)送或接收的狀態(tài)、特征位、數(shù)據(jù)傳送的波特率 (每秒傳送的位數(shù) )以及作為中斷標(biāo)志等。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 串行端口有一個數(shù)據(jù)寄存器 SBUF(在特殊功能寄存器中的字節(jié)地址為99H)，該寄存器為發(fā)送和接收所共同。發(fā)送時，只寫不讀；接收時，只讀不寫。在一定條件下，向 SBUF 寫入數(shù)據(jù)就啟動了發(fā)送過程；讀 SBUF 就啟動了接收過程。串行通信的波特率可 以程控設(shè)定。在不同工作方式中，由時鐘振蕩頻率的分頻值或由定時器 T1 的溢出率確定，使用十分方便靈活。 表 33 為寄存器 SCON 內(nèi)容定義 表 ，表 34 為寄存器 PCON 位地址： 表 33 SCON 各位內(nèi)容定義 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 表 34 PCON 位地址 D7 D0 SMOD —— —— —— 本次設(shè)計的計分電路中，我們使用 單片機(jī)輸出高電平導(dǎo)通三極管，使 LED顯示。 比分校正控制電路 本次設(shè)計中的比分校正控制電路由 4 個按鍵 控制單片機(jī)輸入完 成 的 ，其中KEY KEY5 鍵接 STC89C51RC 的 , 腳，完成甲隊加、減分控制； KEYKEY7 鍵接 STC89C51RC 的 , 腳，完成乙隊加、減分控制。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 計分電路原理圖 同計時電路 一樣，采用分塊說明： STC89C51RC 部分： 圖 36 計分 單片機(jī)部分電路圖 按鍵開關(guān)部分： 圖 37 計分 按鍵開關(guān)部分電路圖 顯示部分： 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 38 計分顯示部分電路圖 計分電路的工作原理 計分電路主要由單片機(jī) STC89C51RC， LED 顯示器，以及按鍵開關(guān)組成。其工作過程如下：按鍵開關(guān) KEY4~~KEY7 組成甲、乙兩隊加減分控制。按鍵成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 KEY4~~KEY7 一端接地，另一端 與單片機(jī) STC89C51RC 的 ， ， 。當(dāng)按鍵開關(guān) KEY4~~KEY7 四個按鍵的任何一個一位按下時，都會產(chǎn)生 低電平 使單片機(jī)中斷，從而使相應(yīng) LED 顯示。因為按鍵開 關(guān)按下時