【正文】 當(dāng)有鍵閉合時，與閉合鍵相連的兩條 I/O 口線之間短路。 C 號鍵 ——等待初值設(shè)置鍵，即無論在任何倒計時的過程中， 若 按下改建，則 數(shù)碼顯示器 四位清 0，等待設(shè)置初值 ，鍵盤代號為 KC。這樣鍵盤上按鍵的個數(shù)就為 4 4 16?? 個。如圖 34 所 示，鎖存器的 OE 是鎖存器的使能端，本設(shè)計是將 與 OE 相連。當(dāng) 段選鎖存器使能端 LE=1（高電平）時，打開鎖存器，此時 SEG0~SEG7 的值分別等于 D0~D7（即 ~）的值，然后將 使能端 LE 置為低電平，此時便將 SEG0~SEG7 的值鎖定為剛才的值，不再隨著 D0~D7 值的變而改變。 二、鎖存器 鎖存器 (Latch)是一種對脈沖電平敏感的存儲單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。 圖中由按鍵 RESET 以及電解電容 C3 構(gòu)成了復(fù)位電路。所以工作方式TMOD=0000 0001H=0X01H。所以工作方式寄存器 TMOD 的 M1M0 兩位為 01。 一、 中央處理器 模塊 SST89E516RD 芯片 圖 是 中央處理器（ SST89E516RD） 在本設(shè)計中的引腳圖，其功能和前面介紹的MCS51 的功能基本一樣。 圖 單片機的最小系統(tǒng) 這次設(shè)計的倒計時系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計主要由中央處理模塊、矩陣鍵盤、鎖存器、 LED數(shù)碼顯示器四個模塊組成，再加上一些基本元器件實現(xiàn)倒計時的功能。第五，比較簡單的介紹了定時器。 ④ 使 TR0 或 TR1 置位 (TCON)，啟動定時 /計數(shù)器定時或計數(shù)。 TR0（ ）： T0 運行控制位，其功能與 TR1 類同。 TR1 置 1 時， T1 開始工作； TR1 置 0 時， T1 停止工作。 T1 工作時， CPU 可隨時查詢 TF1 的狀態(tài)。 TCON 的高 4 位用于控制定時 /計數(shù)器的啟動和中斷申請。 /CT＝ 0 為定時模式； /CT=1 為計數(shù)模式。其格式如下： 各位功能如下： (1) GATE：門控位。每來一個脈沖計數(shù)器加 1，當(dāng)加到計數(shù)器為全 1 時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零，且計數(shù)器的溢出使 TCON 中 TF0 或 TF1 置1，向 CPU 發(fā)出中斷請求（定時 /計數(shù) 器中斷允許時）。 PX0（ ）： 外部中斷 0 優(yōu)先級設(shè)定位； PT0（ ）： 定時 /計數(shù)器 T0 優(yōu)先級設(shè)定位； PX1（ ）： 外部中 斷 0 優(yōu)先級設(shè)定位； PT1（ ）： 定時 /計數(shù)器 T1 優(yōu)先級設(shè)定位； PS （ ）： 串行口優(yōu)先級設(shè)定位； PT2 () ： 定時 /計數(shù)器 T2 優(yōu)先級設(shè)定位。 中斷控制 (1)、 中斷允許控制寄存器 IE 特殊功能寄存器 IE 為中斷允許寄存器，控制 CPU 對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個中斷源的開放和屏蔽（禁止），以及每個中斷源是否允許中斷。 (4)、 TF1（ ） 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 片內(nèi)定時 /計數(shù)器 T1 溢出中斷申請位。 IT1=0 時，外部中斷 1 程控為電平觸發(fā)方式； IT1=1時外部中斷 1 為邊沿觸發(fā)方式。 (1)、 IT0() 外部中斷 0( 0INT )觸發(fā)方式控制位。4 個用于中斷控制的寄存器 IE、 IP、 TCON 和 SCON——用于控制中斷的類型、中斷 的開 /關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級別。 CPU 暫時中斷原來的事務(wù) A，轉(zhuǎn)去處理事件 B，對事件 B 處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點），稱為中斷返回。 P3 口根據(jù)需要常用于第二功能 ， 真正可提供給用戶使用的 I/O 口是 P1 口和一部分未用作第二功能的P3 口端線。 ——RD： 外 RAM 讀選通信號輸出端。 ——INT0： 外部中斷 0 請求輸入端 。 P3 口驅(qū)動能力為 4 個 LSTTL 門。在并行擴展外存儲 器 (包括并行擴展 I/O 口 )時 ， P2 口可用于傳送高 8 位地址 (屬地址總線 ) ， P2 口能驅(qū)動 4 個 LSTTL 門。 位結(jié)構(gòu)如圖 所示。 P0 口能驅(qū)動 8 個 LSTTL 門。所有 4 個端口都是雙向口，每個口都包含一個鎖存器，即專用寄存器 P0~P3，一個輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。當(dāng) EA 保持低電平時，則只訪問外 ROM，不管芯片內(nèi)有否內(nèi) ROM。 PSEN 可驅(qū)動 8 個 LSTTL 門電路。 80C51 讀外 ROM 時，沒個機器周期內(nèi) PSEN 兩次有效輸出。但是，當(dāng) CPU執(zhí)行 MOVX 指令時， ALE 將跳過一個 ALE 脈沖。 80C51 在并行擴展外存儲器（包括并行擴展 I/O 口）時， P0 口用于分時傳送低 8 位地址和數(shù)據(jù)信號，且均為二進制數(shù)。當(dāng)采用外部時鐘方式時， XTAL1 接地， XTAL2 接外來振蕩信號。 在 40 條引腳中，有 2 條專用于主電源的引腳， 2 條外接晶體的引腳，4 條控制引腳， 3 條 I/O 引腳 [2]。 此外，在 80C51 系列芯片中，內(nèi)部程序存儲器除了 ROM 型和 EPROM 型之外，還有 EEPROM 型，例如 89C51 就是 4KB EEPROM，并且隨著集成技術(shù)的提高， 80C51 系列片內(nèi)程序存儲器的容量也越來越大 ， 目前已有 64KB 的芯片了 。 這兩種單片機是完全可移植的。 80C51 芯片內(nèi)部集成了 CPU、 RAM、 ROM、定時 /計數(shù)器和 I/O 口等各功能部件，并由內(nèi)部總線把這些部件連接在一起。 但是后來愈來愈多的廠商生產(chǎn) 80C51 的系列芯片，例如 PHILIPS， ATMEL， LG，華邦等公司。 第二節(jié) MCS51 單片機的組成原理 不同型號 MCS51 單片機 CPU 處理能力和指令系統(tǒng)完全兼容，只是存儲器和 I/O 接口的配置有所不同 。軍事裝備方面 科技強軍、國防現(xiàn)代化離不開計算機，在現(xiàn)代化的飛機、軍艦、坦克、大炮、導(dǎo)彈火箭和雷達等各種軍用裝備上，都有單片機深入其中。例如工廠流 水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)等。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。此外，專用化也是單片機的一個發(fā)展方向，針對單一用途的專用單片機將會越來越多。 第四階段（ 1983 年～）： 8 位單片機鞏固發(fā)展及 16 位單片機推出階段 在此階段，一方面發(fā)展 16 位單片機及專用單片機，另一方面不斷完善高檔 8 位單片機，重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同的用戶需要。這些微處理器雖說還不是單片機，但從此拉開了研制單片機的序幕 [2]。從 1971 年微型計算機問世以來，由于實際應(yīng)用的需要， 微型計算機向著兩個不同的方向發(fā)展： 一個是向高速度，大容量，高性能的高檔微機方向發(fā)展；而另一個則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價格廉價的單片機方向發(fā)展。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 通常所說的單片機系統(tǒng)都是為實現(xiàn)某一控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計的，是一個圍繞單片機芯片而組建的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。 一、 單片機基礎(chǔ) 單片機與單片機系統(tǒng) 單片機通常是指芯片本身，它是有芯片制造商生產(chǎn)的，在它上面 集成的是一些 作為基本組成部分的運算器電路、控制器電路、存儲器、中斷系統(tǒng)、 定時器 /計數(shù)器以及輸入 /輸出口電路 等。在國際上， ―微控制器 ‖的叫法似乎更通用一 些，而在我國則比較習(xí)慣與 “ 單片機 ” 這一名稱。第二節(jié)介紹了本次設(shè)計的 作用和系統(tǒng)的開發(fā)意義。若作為一個部件生產(chǎn)產(chǎn)品，有很大的挖掘價值，也非常有吸引力。本次設(shè)計的 9999秒倒計時器是在計時器的基礎(chǔ)上設(shè)計的，以倒計時器為基礎(chǔ)，還可以設(shè)計更多對日常生活密切相關(guān)的設(shè)備，諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，都是以計時器為基礎(chǔ)的。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。 當(dāng)初值設(shè)置完成后， 再按下 KF 鍵 開始 進行倒計時。通過倒計時系統(tǒng)的要求，逐步寫出 C 語言程序。 由于數(shù)碼管的段選、位選和 4*4 的矩陣鍵盤的輸入輸出都是接到 ~ 口，所以需要鎖存器來鎖存不同時刻不同模塊需要的 ~ 的值。 中 央 處 理 模 塊S S T 8 9 E 5 1 6 R D矩 陣 鍵 盤L E D 數(shù) 碼 顯 示 器鎖 存 器D M 7 4 L S 5 7 3 N鎖 存 器S N 7 4 L S 2 4 4 N 圖 倒計時器的硬件模塊 本系統(tǒng) 首先通過 中 中央處理模塊（ SST89E516RD）對整個系統(tǒng)的狀態(tài)進行判斷 （如定時器、中斷等） ，它的輸入輸出口是 雙向接口， 所以要通過鎖存器來賦給不同的硬件 接口 不同的值 。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第一章 倒計時系統(tǒng)簡介 第一節(jié) 功能說明 一、 設(shè)計要求 ① 以 MCS51 系統(tǒng)單片機為核心器件，組成一個 9999 秒 以內(nèi)任意秒數(shù) 的倒計時系統(tǒng)，即 初值 為 9999 秒 以內(nèi)任意秒數(shù) ，以一秒的速度進 行倒計時。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng) “ 軟化 ” 技術(shù)，稱之為微控制技術(shù)。另外，還可根據(jù)不同的需要增加存儲器的容量或增添外部設(shè)備，也可以根據(jù)不同的需要組成各種專用的單片機，例如專用教學(xué)機等。 盡管 現(xiàn)在單片機在社會上的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，但仍有許多可以 用單片機控制而尚未實現(xiàn)的項目。 本次設(shè)計采用 C 語言編程，通過倒計時子程序模 塊、矩陣鍵盤掃描模塊、中斷等子程序的正確調(diào)用，完成了可以隨時設(shè)置初值的基于 51 單片機控制的 9999 秒倒計時系統(tǒng)。但是僅 單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。 編 號： 審定成績： 重慶郵電大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計題目：基于 51 單片機的 9999 秒倒計時器設(shè)計 學(xué) 院 名 稱 ： 通信與信息工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名 ： X 正偉 專 業(yè) ： 電子信息工程 班 級 ： 0120XXX 學(xué) 號 ： 060201XX 指 導(dǎo) 教 師 ： 劉 XX 答辯組 負責(zé)人 ： 填表時間： 2021 年 6 月 重慶郵電大學(xué)教務(wù)處重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 近年來隨著計算機在社會領(lǐng)域的滲透，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動著傳統(tǒng)控制檢測日新月異的更新。 本論文針對倒計時系統(tǒng)的設(shè)計的需求，介紹了 MCS51 單片機的部分基本原理，如 51單片機的接口功能、中斷、定時器等等。 【關(guān)鍵詞】 倒計時器 單片機 矩陣鍵盤 Keil uVision3 LED 數(shù)碼顯示器 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） II ABSTRACT In recent years, with the peration of puters in the social sphere, SCM applications are continually deepening, and the traditional control test is driving the rapid update. The size of SCM is very small, and it is easy to be producted. for control, high integration, functionality, high reliability, and so on. So it has been widely used in the area of industrial control, mechatronics, intelligent instruments and realtime detection and control of the microputer application system, the microcontroller is often used as a core ponent. But if only have the knowledge of SCM is not should be based on specific hardware architecture, and if the applicationspecific features of the software objects are bined will be perfect. This paper focuses on the needs of the countdown system design, introduced the MCS51 MCU of some of the basic as the 51 singlechip interface functions, interrupt, timer and so on. Countdo