【正文】 0H， 并且 將 游 標(biāo) 移 到 開 頭 原 點 位 置。這 個 指 令 不改 變 DDRAM 的 內(nèi) 容顯示狀態(tài)開/關(guān) 0 0 0 0 0 0 1 D C BD=1: 整體顯示 ONC=1: 游標(biāo) ON B=1:游標(biāo)位置反白允許進入點設(shè)定 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S指定在數(shù)據(jù)的讀取與寫入時，設(shè)定游標(biāo)的移動方向及指定顯示的移位游標(biāo)或顯示移位控制0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 設(shè)定游標(biāo)的移動與顯示的移位控制位。這個指令不改變 DDRAM 的內(nèi)容 功能 設(shè)定 0 0 0 0 1 DL X RE X XDL=0/1：4/8 位數(shù)據(jù)RE=1: 擴充指令操作RE=0: 基本指令操作 設(shè)定CGRAM 地址0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 CGRAM 地址 設(shè)定DDRAM 地址0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0設(shè)定 DDRAM 地址（顯示位址）第一行：80H－87H第二行：90H－97H讀取忙標(biāo)志和地址0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0讀取忙標(biāo)志(BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動作是否完成，同時可以讀出地址計數(shù)器(AC)的值寫數(shù)據(jù)到 RAM1 0 數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) D7——D0 寫入到內(nèi)部的 RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)讀出RAM 的值1 1 數(shù)據(jù) 從內(nèi)部 RAM 讀取數(shù)據(jù) D7——D0(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)擴充指令表指 指 令 碼功 能令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 待命模式 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 進入待命模式，執(zhí)行其他指令都棵終止待命模式卷 動 地 址開 關(guān) 開 啟 0 0 0 0 0 0 0 0 1 SRSR=1： 允 許 輸 入 垂 直 卷 動 地 址SR=0： 允 許 輸 入 IRAM和 CGRAM地 址S51 開發(fā)板的設(shè)計37續(xù)表 44 基本指令表 反白 選擇 0 0 0 0 0 0 0 1 R1 R0選擇 2 行中的任一行作反白顯示，并可決定反白與否。初始值 R1R0＝00，第一次設(shè)定為反白顯示，再次設(shè)定變回正常 睡眠 模式 0 0 0 0 0 0 1 SL X XSL=0：進入睡眠模式SL=1：脫離睡眠模式 擴充 功能 設(shè)定0 0 0 0 1 CL X RE G 0CL=0/1：4/8 位數(shù)據(jù)RE=1: 擴充指令操作RE=0: 基本指令操作G=1/0：繪圖開關(guān) 設(shè)定繪圖RAM 地址0 0 1 0AC6 0AC5 0AC4 AC3AC3 AC2AC2 AC1AC1 AC0AC0設(shè)定繪圖 RAM先設(shè)定垂直(列)地址 AC6AC5…AC0再設(shè)定水平(行)地址 AC3AC2AC1AC0將以上 16 位地址連續(xù)寫入即可當(dāng) IC1 在接受指令前，微處理器必須先確認(rèn)其內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀BF 標(biāo)志時，BF 需為零，方可接受新的指令；如果在送出一個指令前并不檢查BF 標(biāo)志，那么在前一個指令和這個指令中間必須延長一段較長的時間，即是等待前一個指令確實執(zhí)行完成。數(shù)據(jù)傳輸過程如圖 419 所示：圖 419 8 位和 4 位數(shù)據(jù)線的傳輸過程串口數(shù)據(jù)線模式數(shù)據(jù)傳輸過程如圖 420 所示： S51 開發(fā)板的設(shè)計38圖 4－20 串口數(shù)據(jù)線模式數(shù)據(jù)傳輸過程MPU 寫資料到 ST7920（8 位數(shù)據(jù)線模式）如圖 421 所示： 圖 421 MPU 寫資料到 ST7920（8 位數(shù)據(jù)線模式）MPU 從 ST7920 讀資料（8 位數(shù)據(jù)線模式）如圖 422 所示： 圖 422 MPU 從 ST7920 讀資料（8 位數(shù)據(jù)線模式）串口方式下 MPU 寫數(shù)據(jù)到 ST7920 如圖 423 所示： 圖 423 串口方式下 MPU 寫數(shù)據(jù)到 ST7920S51 開發(fā)板的設(shè)計39LCD12864 顯示程序流程圖如圖 424 所示： 開始基本指令集清顯示內(nèi)容顯示文本內(nèi)容結(jié)束地址歸零開顯示、關(guān)游標(biāo)清屏寫入時，游標(biāo)右移圖 424 LCD12864 顯示程序流程圖根據(jù)時序圖編寫相應(yīng)發(fā)送字節(jié)、接收字節(jié)、檢測忙、寫命令、寫數(shù)據(jù)等基本驅(qū)動函數(shù)，在主函數(shù)中調(diào)用液晶初始化函數(shù)，顯示文本和顯示字符函數(shù)。 其他模塊a 流水燈模塊程序設(shè)計程序中先定義五個一維數(shù)組，每個一維數(shù)組里面含有八個元素，元素為十六進制數(shù)，對應(yīng) P0 口的八個引腳，十六進制數(shù)為 1 則對應(yīng)相應(yīng)引腳為高電平，為 0 則相應(yīng)引腳為低電平。LED 連接引腳若為低電平，則 LED 發(fā)光，若為高電平，則 LED 不發(fā)光。將一維數(shù)組里的八個元素依次送到 P0 口，則 LED 亮滅依次發(fā)生變化，輪流將五個一維數(shù)組送交 P0 口，則可以顯示五組不同的花型。流水燈程序流程圖如圖 425 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計40開始數(shù)組 LED1 內(nèi)容送P0 口顯示數(shù)組 LED2 內(nèi)容送P0 口顯示數(shù)組 LED3 內(nèi)容送P0 口顯示數(shù)組 LED4 內(nèi)容送P0 口顯示數(shù)組 LED5 內(nèi)容送P0 口顯示圖 425 流水燈程序流程圖b 蜂鳴器模塊程序設(shè)計在程序中首先定義 為蜂鳴器控制引腳，在主函數(shù)中配置 T0 為 16 位定時/計數(shù)器，并裝載一定的初值，啟動定時器 T0，定時器 T0 開中斷，CPU 開中斷，然后每隔約 1ms 對 frq 進行累加。在定時器 T0 中斷函數(shù)中，對定時器 T0的 TH0 裝載 0xfe，對 TL0 裝載累加的 frq 值，并翻轉(zhuǎn) 口的狀態(tài)，這樣，由于定時器 T0 每次裝載的初值不同，相應(yīng)的中斷到達時間不同， 翻轉(zhuǎn)的時間也就不同，frq 為無符號字符型數(shù)據(jù)，累加到 255 后歸零，因此蜂鳴器會產(chǎn)生一定頻率的聲音。蜂鳴器程序流程圖如圖 426 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計41開始定時器 T0 初始化frq 加一定時器 T0中斷重裝定時器 T0 初值翻轉(zhuǎn)蜂鳴器引腳電平Y(jié)N 圖 426 蜂鳴器程序流程圖總結(jié)：針對硬件模塊設(shè)計的程序采用了模塊化的方法，可以方便的調(diào)用，大大縮短了程序開發(fā)周期，設(shè)計的程序能夠使硬件的功能得到充分體現(xiàn)。 S51 開發(fā)板的設(shè)計425 開發(fā)板設(shè)計及測試 開發(fā)板 PCB 設(shè)計遵循先難后易，先大后小的原則。根據(jù)要求先將所有有定位要求的元件固定并鎖定。再參考原理圖根據(jù)信號流向規(guī)律，放置其它原器件。 布局保障總的連線盡可能的短，關(guān)鍵信號線最短。模擬信號，數(shù)字信號需分開。按照均勻分布，重心平衡，版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化布局。相同結(jié)構(gòu)電路部分盡可能采取對稱布局。同類元件盡可能在 X 或 Y 方向上一致，以便于生產(chǎn)和調(diào)試。 元件的放置要便于調(diào)試和維修，大元件邊上不能放置小元件，需要調(diào)試的元件周圍應(yīng)有足夠的空間。發(fā)熱元件應(yīng)有足夠的空間以利于散熱。使用同一種電源的元件應(yīng)考慮盡量放在一起，以便于將來的電源分割。 集成電路的去耦電容應(yīng)盡量靠近芯片的電源腳，使之與電源和地之間形成回路最短。旁路電容應(yīng)均勻分布在集成電路周圍。 采用手動布線的方法，在保障布線合理，符合規(guī)范的情況下，盡量追求布線的完美。避免字符被焊盤或過孔覆蓋，要保證裝配以后還可以清晰看到字符信息。所有字符在 X 或 Y 方向上應(yīng)一致。字符，絲印大小要統(tǒng)一。 開發(fā)板測試開發(fā)板和 PC 機通過下載器連接，使用 +5V 電源給開發(fā)板供電。在 PC 機上安裝 ISP 在線下載器驅(qū)動，打開燒寫器軟件，選擇燒寫單片機類型，加載FLASH，點擊編程，即可把程序燒錄到單片機中。鍵盤模塊實驗效果： 文件到單片機，將 JP7 插上短路帽，按下鍵盤上的某一個鍵，LCD1602 上顯示該鍵對應(yīng)的鍵值；AD 模塊實驗效果： 文件到單片機，將 JPJ7 、J8 插上短路帽，則 LCD1602 上顯示 DIGITALVOLTMETER 和 VOLTAGE：“ ”.“ ”V，引號處為采樣得到的模擬電壓值，調(diào)節(jié) R7 或 R8，電壓值隨之發(fā)生變化；DA 模塊實驗效果： 文件到單片機，將 JP3 插上短路帽，用萬用表測量 J12 處電壓，改變程序中設(shè)定的數(shù)字量，萬用表測量值也隨之發(fā)生變化；S51 開發(fā)板的設(shè)計43DS1302 時鐘模塊實驗效果： 文件到單片機，將 JP4 插上短路帽，U7 上插上 LCD1602，液晶上顯示秒、分、時、星期、日、月、年信息；測溫模塊實驗效果： 文件到單片機，將 JP8 插上短路帽，U7 上插上 LCD1602，液晶上顯示溫度信息；單片機通過 MAX232 與 PC 機通訊模塊實驗效果： 文件到單片機，將 JP6 插上短路帽，用串口線連接單片機和 PC 機，在 PC 機上打開串口調(diào)試助手，在發(fā)送窗口發(fā)送字符，在接收窗口會回顯發(fā)送出去的字符；單片機通過 MAX485 與 PC 機通訊模塊實驗效果： 文件到單片機，將 JP2 插上短路帽， RS232RS485 轉(zhuǎn)換器一端連接 MAX485 的 A、B 和GND，用串口線連接轉(zhuǎn)換器另一端和 PC 機，在 PC 機上打開串口調(diào)試助手，在發(fā)送窗口發(fā)送字符，在接收窗口會回顯發(fā)送出去的字符；數(shù)碼管模塊實驗效果： 文件到單片機，將 J3 上端插上短路帽，按 S17 鍵，數(shù)據(jù)遞增到 “999”，按 S18 鍵，數(shù)據(jù)遞減到 “000”。LCD1602 顯示模塊實驗效果： 文件到單片機，LCD1602 顯示字符；LCD12864 顯示模塊實驗效果： 文件到單片機，液晶上顯示唐詩；LCD1602 和 LCD12864 背光亮度的改變可以通過調(diào)節(jié)電位器 R9 和 R14 來實現(xiàn)；流水燈模塊實驗效果： 文件到單片機，流水燈顯示幾種不同的花型；蜂鳴器模塊實驗效果： 文件到單片機，將 J13 插上短路帽，蜂鳴器以一定的聲音頻率鳴叫。S51 開發(fā)板的設(shè)計446 結(jié)論通過兩個多的畢業(yè)設(shè)計，完成了 S51 開發(fā)板的設(shè)計，詳細對開發(fā)板進行了硬件設(shè)計，在硬件設(shè)計合理的情況下，對硬件驅(qū)動程序也進行了一定程度的開發(fā)。在以 S51 單片機為核心控制器的基礎(chǔ)上，對外圍電路進行了設(shè)計，包括豐富的硬件模塊—數(shù)據(jù)采集處理模塊、DS1302 時鐘模塊、通信模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、流水燈模塊、蜂鳴器模塊等。針對各個功能模塊開發(fā)的相應(yīng)的功能程序模塊—控制驅(qū)動程序、AD/DA 程序、RS232/ RS485 通信程序、液晶顯示程序等均能在開發(fā)板上正確的運行，運行效果準(zhǔn)確無誤。由于該開發(fā)板可以完成單片機各類通用實驗以及各種軟硬件測試，且具有操作簡單，性價比高的特點，因此具有一定的實用價值和現(xiàn)實意義。S51 開發(fā)板的設(shè)計45參考文獻[1] 周凱， MAX485 實現(xiàn)單片機與 PC 機串行通信的一種方法[J]. 應(yīng)用科技， 2022，(03) . 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