【正文】 四 定時(shí)器 T1 中斷服務(wù)程序 。中斷結(jié)束時(shí)，分時(shí)計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)移入對(duì)應(yīng)顯示單元，通過(guò)跳出椎?；謴?fù)狀態(tài)字和累加器的數(shù)據(jù)。在程序中采用 12MHZ 晶振 頻率，精度為 1ms,定時(shí)初值設(shè)為 50ms，用循環(huán)程序進(jìn)行 20 次 循環(huán)可到 1s。 T0 中 斷計(jì)時(shí)程序流程圖如下 圖 ： 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 36 當(dāng) T0 中斷開(kāi)始時(shí)，為了使中斷服務(wù)程序的執(zhí)行不破壞 CPU 中寄存器和存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容，以免在中斷返回后影響主程序的運(yùn)行，因此，要把 COU 中有關(guān)累加器和狀態(tài)字的內(nèi)容進(jìn)行入堆棧保護(hù)。 7AH 單元內(nèi)存放“熄滅符” 數(shù)據(jù)（ 0AH），用于時(shí)間調(diào)整時(shí)的閃爍功能。定時(shí)溢中出斷周期設(shè)為 50MS，中斷進(jìn)入后先進(jìn)行定時(shí)中斷初值校正，當(dāng)中斷累加到 20 次（既 50msX20=1s）時(shí)，對(duì)秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加 1操作。為了顯示小數(shù)點(diǎn)及“ — ”，“ A”等特殊字符，在顯示班級(jí)和計(jì)時(shí)時(shí)采用不同的顯示子程序。由于采用 7 段共陽(yáng) LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，所以顯示用十近制 BCD 碼數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng) 段碼存放在 ROM 表中。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 35 二 顯示子程序 時(shí)間顯示子程序每次顯示 6個(gè)連續(xù)內(nèi)存單元的十進(jìn)制 BCD 碼數(shù)據(jù)，首地址在調(diào)用顯示程序時(shí)先指定。然后通過(guò)調(diào)用顯示子程序把時(shí)鐘計(jì)時(shí)單元中的段碼數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) LED顯示器顯示出來(lái)，再判斷是否有按鍵按下，如有按鍵按下則開(kāi)始中斷進(jìn)入相應(yīng)的功能程序，并通過(guò) LED 顯示器顯示出來(lái)，無(wú)按鍵按下則繼續(xù)計(jì)時(shí)，整點(diǎn)到時(shí)則蜂鳴器鳴叫相應(yīng)的次數(shù)，然后循環(huán)執(zhí)行程序；否則循環(huán)執(zhí)行程序。主 程序循環(huán)調(diào)用顯示子程序和查鍵子程序，當(dāng)端口有開(kāi)關(guān)按下時(shí)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的功能程序。 最后詳細(xì)敘述了設(shè)計(jì)中用到的幾種元件，使我對(duì)這幾種元器件，特別是單片機(jī) AT89C52 有的更加詳細(xì)系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí)，為下一章的軟件設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。硬件是整個(gè)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)者，好的硬件設(shè)計(jì)不僅可以減少能耗，還可以降低軟件的損耗。 小 結(jié) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是指以單片機(jī)為核心，配以一定的外圍電路和軟件，實(shí)現(xiàn)某種或幾種功能的應(yīng)用系統(tǒng)，它由硬件部分和軟件部分組成。 11G 1Y11Y4 輸出控制，低電平有效，高電平高阻 ； 21A1 輸入端，對(duì)應(yīng)的輸出為 1Y1； 32Y4 輸出端，對(duì)應(yīng)的輸入為 2A4。 74ls244 是三態(tài)總線轉(zhuǎn)換器件，一般用于總線的電平匹配問(wèn)題，比如 5v 器件要與 器件 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，如果存在 ttl 電平和 cmos 電平不兼容的情況中間用一片 244 可以解決問(wèn)題， 244 為單向傳送 。 LS244 管腳配置及 功 能：見(jiàn)圖 ～ 和表 15 74LS244 真值表（八同相三態(tài)緩沖器 /線驅(qū)動(dòng)器）： 74LS244（ LS240）管腳、輸入和輸出內(nèi)部電路結(jié)構(gòu) ： 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 33 電源電壓： 5V。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它有 8 個(gè)輸入端， 8 個(gè)輸出端。 如表10 表 10 共陰極 7 段 LED 顯示字型編碼表 顯示字符 共陰極段選碼 顯示字符 共陰極段選碼 0 3FH 5 6DH 1 06H 6 7DH 2 5BH 7 07H 3 4FH 8 7FH 4 66H 9 6FH “滅 ”（黑） 00H 三 74LS244 芯片說(shuō)明 開(kāi)關(guān)量輸入的擴(kuò)展經(jīng)常使用的芯片是 74LS244/74LS245/74LS240 等； 這些芯片的特點(diǎn)是三態(tài)門(mén)，可以把多個(gè)芯片的輸 出，并聯(lián)在一起而不會(huì)互相影響；通過(guò) 13 13太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 32 153等譯碼選通芯片，把 RD/WR/地址的高位信號(hào)（高 3位或者高 4 位，看單片機(jī)系統(tǒng)中的芯片的數(shù)量）接到譯碼芯片，把譯碼芯片的輸出接到鎖存器的鎖存輸入，或者緩沖器的選通輸入 。 以共陽(yáng)極 LED 為例 ，各 LED 公共陽(yáng)極 K0 接高電平，若向各控制端 a,b, ┄ ，g,dp 順次送入 00011110 信號(hào)，則該顯示器顯示 “⒎ ”字型。為了保護(hù)各段 LED 不被損壞，需外加限流電阻。一位顯示器由 8 個(gè)發(fā)光二極管組成，其中， 7 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型 “8”的各個(gè)筆劃（段） ， a_g,另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為 dp 發(fā)光二極管。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。AT89C52 的極限參數(shù) 極限參數(shù) 工作溫度 55℃to+125℃ 儲(chǔ)藏溫度 65℃to+150℃ 任一引腳對(duì)地電壓 + 最高工作電壓 直流輸出電流 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 30 外時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)參數(shù) ： 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 31 二 顯示部分 單 片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱 LED（ Light Emitting Diode）；液晶顯示器 LCD（ Liquid Crystal Display）；近幾年也有配置 CRT 顯示器的。 Flash 存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)時(shí)序圖 （低電壓編程）。 程序校驗(yàn)： 如果加密位 LB LB2 沒(méi)有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過(guò)地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫(xiě)的數(shù)據(jù)，采用如圖 的電路。編程完成后， 變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài)。 數(shù)據(jù)查詢： AT89C52單片機(jī)用 Data Palling表示一個(gè)寫(xiě)周期結(jié)束為特征，在一個(gè)寫(xiě)周期中，如需讀取最后寫(xiě)入的一個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（ ）是原來(lái)寫(xiě)入字節(jié)最高位的反碼。重復(fù) 1— 5 步驟，改變編程單元的地址和寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束 。 Flash 存儲(chǔ)陣列寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)或每寫(xiě)入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè) ALE/PROG編程脈沖。 3. 激活相的控?fù)?jù)線應(yīng)制信號(hào) 。 AT89C52 編程方法如下： 。 AT89C52 單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可以從芯片上的型號(hào)和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息，見(jiàn)表 7。編程接口可接收高電壓（ +12V）或低電壓（ Vcc）的允許編程信號(hào)。 空閑和掉電模式下，端口引腳狀態(tài)如表 6所示 表 6 空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài) 模式 程序儲(chǔ)存器 ALE PSEN P0 P1 P2 P3 空閑模式 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 空閑模式 外部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電模式 內(nèi)部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 浮空 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 掉電模式： 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。 由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持 續(xù)時(shí)間和最大低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。采用外部時(shí)鐘的電路如圖右圖所示。10pF 。對(duì)外接電容 C C2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 27 微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF177。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)圖 。 定時(shí)器 0和定時(shí)器 1的標(biāo) 志位 TF0 和 TF1 在定時(shí)器溢出那個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 狀態(tài)置位，而會(huì)在下一個(gè)機(jī)器周期才查詢?cè)撝袛鄻?biāo)志。程序員不應(yīng)將“1” 寫(xiě)入這些位，它們是將來(lái) AT89 系列產(chǎn)品作為擴(kuò)展用的。 IE 也有一個(gè)總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。所有這些 中斷源如圖 所示。 然而，對(duì) RCAP2 則可讀而不可寫(xiě)，因?yàn)閷?xiě)入操作將是重新裝載，寫(xiě)入操作可能令寫(xiě)和 /或重裝載出錯(cuò)。需要注意的是，當(dāng)定時(shí)器 2工作于波特率器時(shí)，作為定時(shí)器運(yùn)行（ TR2＝ 1）時(shí)，并不能訪問(wèn) TH2 和 TL2。但若 EXEN2 置位，且 T2EX 端產(chǎn)生由 1至 0的負(fù)跳變，則會(huì)使 EXF2 置位，此時(shí)并不能將（ RCAP2H， RCAP2L）的內(nèi)容重新裝入 TH2 和 TL2 中。 定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用 時(shí)， T2CON 中的 RCLK 或 TCLK＝ 1 時(shí)，波特率工作方式才有效。定時(shí)器 2作為波特率發(fā)生器時(shí)，與作為定時(shí)器的操作是不同的，通常作為定時(shí)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期（ 1/12 振蕩頻率）寄存的值加 1，而作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，在每個(gè)狀態(tài)時(shí)間（ 1/2 振蕩頻率）寄存器的值加 1。當(dāng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 向上溢出或向下溢出時(shí)，置位 EXF2 位。 T2EX 引腳為邏輯 “1” 時(shí)，定時(shí)器向上計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù) 0FFFFH向上溢出時(shí)，置位 TF2，同時(shí)把 16位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H和 RCAP2L載到 TH2 和 TL2 中。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 24 當(dāng) DCEN＝ 1時(shí)，允許定時(shí)器 2向上或向下計(jì)數(shù)，如圖 所示。若 EXEN2＝ 1，定時(shí)器 2 的 16 位重裝載由溢出或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿觸發(fā)。復(fù)位時(shí)， DCEN 位置 “0” ，定時(shí)器 2 默認(rèn)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)。 另外， T2EX 引腳信號(hào)的跳變使得 T2CON 中的 EXF2 置位，與 TF2 相仿， EXF2 也會(huì)活中斷。如果 EXEN2＝ 0，定時(shí)器 2是一個(gè) 16位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)溢出時(shí)，對(duì) T2CON 的溢出標(biāo)志 TF2 置位，同時(shí)激活中斷。 為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個(gè)完整周期的時(shí)間，以保證輸入信號(hào)至少被采樣一次。若在第一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為 1，而在下一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為 0，則在緊跟著的下一個(gè)周期的 S3P1 期間寄存器加 1。 表 4 定時(shí)器 2工作方式 PCLK+TCLK CP/RL2 TR2 MODE 0 0 1 16bit Autoreload 0 1 1 16bit Capture 1 X 1 Baud Rate Generator X X 0 （ Off） 定時(shí)器 2 由兩個(gè) 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成，在定時(shí)器工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期TL2寄存器的值加 1，由于一個(gè)機(jī)器周期由 12個(gè)振蕩時(shí)鐘構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。它既可當(dāng)定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON（如表 3）的 C/T2 位選擇。 間接尋址指令訪問(wèn)高 128字節(jié) RAM，例如，下面的間接尋址指令中，R0的內(nèi)容為 0A0H，則訪問(wèn)數(shù) 據(jù)字節(jié)地址為 0A0H，而不是 P2 口（ 0A0H）。 例如，下面的直接尋址指令訪問(wèn)特殊功能寄存器 0A0H（即 P2 口）地址單元。 當(dāng)一條指令訪問(wèn) 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 22 也即尋址方式?jīng)Q定是訪問(wèn)高 128字節(jié) RAM還是訪問(wèn)特殊功能寄存器。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。欲使 CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H－ FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。 見(jiàn)表 3 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 21 見(jiàn)表 2 AT89C52 除了與 AT89C51 所有的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1外，還增加了一個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 20 并非所有的地址都被定義，從 80H－ FFH 共 128 個(gè)字節(jié)只有 一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒(méi)有定義。 RST ： 復(fù)位輸入。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX＠ DPTR 指令）時(shí)， P2口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。參見(jiàn)表 1。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器 時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻 在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 如圖 引腳功能說(shuō)明 ： VCC： 電源電壓 ， GND：地 ， P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開(kāi)路型雙太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 頁(yè) 19 向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器