【正文】 圖 時(shí)鐘電路圖 原理說明 單片機(jī)的最小系統(tǒng)有三部分組成，即電源，時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。其中單片機(jī)的電源引腳與 5V 電源連通即可，而時(shí)鐘電路和復(fù)位電路還需接口擴(kuò)展，這也 是單片機(jī)的基本電路操作。 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)序是指令執(zhí)行中各信號(hào)之間的相互關(guān)系。單片機(jī)本身就如同一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。在STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部帶有時(shí)鐘電路，因此，只需要在片外通過 XTAL1 和 XTAL2 引腳接入定時(shí)控制元件 (晶體振蕩器和電容 )，即可構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。在 STC89C52芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，而在芯片的外部，XTAL1 和 XTAL2 之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容。在單片機(jī)的 XTAL1腳和 XTAL2 腳之間并接一個(gè)晶體振蕩器就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。 STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益的反相放大器， XTAL1 為內(nèi)部反相放大器的輸入端， XTAL2 為內(nèi)部反相放大器的輸出端，在其兩端接上晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩電路，并產(chǎn)生振蕩脈沖，振蕩電路輸出的脈沖信號(hào) 的頻率就是晶振的固有頻率。在實(shí)際應(yīng)用中通常還需要在晶振的兩端和地之間各并上一個(gè)小電容。 用晶振和電容構(gòu)成諧振電路。電容大小與晶振頻率和工作電壓有關(guān)。但電容的大小影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性，為了提高精度，本實(shí)驗(yàn)板采用 20pF 的電容作為微 調(diào)電容。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，晶振、電容等均應(yīng)盡可能靠近芯片，減小分布電容，以保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。 復(fù)位電路模塊的設(shè)計(jì)。 原理圖 如圖 37 為復(fù)位電路模塊的設(shè)計(jì)原理圖。 圖 37 上電手動(dòng)復(fù)位電路原理圖 原理說明 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其目的是使 CPU 和系統(tǒng)中各部分處于一個(gè)確定的狀態(tài)，并從這一狀態(tài)開始工作。系統(tǒng)上電路或死機(jī)后都要進(jìn)行復(fù)位操作。單片機(jī)的 RST 引腳為復(fù)位引腳，振蕩電路正常工作后， RST 端加上持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后，單片機(jī)就被復(fù)位。 復(fù)位電路有 3 種基本方式：上電復(fù)位，開關(guān)復(fù)位和看門狗復(fù)位。 本課題采用按鍵開關(guān)復(fù)位是指通過接通按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。開關(guān)復(fù)位電路一般不單獨(dú)使用。在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，若需使用開關(guān)復(fù)位電路，一般的做法是將開關(guān)復(fù)位與上電復(fù)位組合在一起形成組合復(fù)位電路，上電復(fù)位電路完成上電復(fù)位功能，開關(guān)復(fù)位電路完成人工復(fù)位。 圖中 C7 與 R1 構(gòu)成了上電復(fù)位電路。上電復(fù)位后，電源經(jīng) R2 對(duì) C6 充滿電源， C6 等效于開路， RESET 端為低電平；C6 CD S18 SW SPST VCC 1K R2 Res2 RESET 單片機(jī)正常工作。按開關(guān)后， C6 兩端電荷經(jīng) R2 迅速放電，開關(guān)斷開后，由 C R2 及電源完成對(duì)單 片機(jī)的復(fù)位操作。在上述電路中 C R2 按上電復(fù)位電路的設(shè)計(jì)而取值。 復(fù)位電路的作用非常重要，能否成功復(fù)位關(guān)系但單片機(jī)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的問題。如果振蕩電路正常而單片機(jī)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，其主要原因是單片機(jī)沒有完成正常復(fù)位，程序計(jì)數(shù)器的值沒有回 0，特殊功能寄存器沒有回到初始狀態(tài)。這時(shí)可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整上電復(fù)位電路的阻容值，增加其充電時(shí)間常數(shù)來解決問題。 第三 章 軟件設(shè)計(jì) 計(jì)算器的軟件規(guī)劃 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功 能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于 MCS51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件， Keil 提供了包括 C編譯器、 宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。 在編寫程序的時(shí)候，先考慮硬件分布，以及要達(dá)到的設(shè)計(jì)效果，理清好思路，對(duì)每一塊程序小模塊進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。最后全局的設(shè)計(jì)規(guī)劃。 由于 KEIL編寫程序沒有 Cfree好用，所以首先使用 Cfree,把軟件整體編寫出來。然后到 Keil 中進(jìn)行調(diào)試修改。同時(shí)應(yīng)用 Proteus 仿真環(huán)境。查找軟件的錯(cuò)誤和缺陷，達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的結(jié)果。如圖 51是系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖。 初 始 化 參 數(shù)開 始 上 電 復(fù) 位顯 示 端 口 定 義鍵 盤 掃 描 子 程 序主 函 數(shù)是 否 有 按 鍵 輸 入返 回返 回是讀 鍵 值 ， 算 鍵 碼顯 示 子 程 序蜂 鳴 器 定 時(shí)驅(qū) 動(dòng) 蜂 鳴 器返 回繼 續(xù) 等 待 按 鍵 輸 入否結(jié) 果 溢 出送 顯 示 數(shù) 據(jù)是 鍵盤掃描程序的設(shè)計(jì) 如圖 是鍵盤掃描子程序的設(shè)計(jì)流程圖，簡(jiǎn)述鍵盤掃描程序的一個(gè)工作過程。