【正文】 指令的書寫格式為： MOV A ， 10 H ；表示將 10 H 存儲單元的內(nèi)容送到累加器 A中。不同功能的指令，操作數(shù)作用不同。 （ 4） 操作 數(shù) ：是指參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù) 所在 的地址。 它規(guī)定了指令的操作功能 ，它所對應的匯編語句稱為指令性語句，在匯編后有具體的目標代碼。它是用戶設定的符號，代表著該指令所在的地址。 匯編指令由操作碼或偽操作碼、目的操作數(shù)和源操作數(shù)構成，標準書寫格式如下： [標號： ] 操作碼 /偽操作碼 [操作數(shù) ] [； 注釋 ] （ 1） [ ]表示該項為可選項。操作碼用于規(guī)定指令的操作功能，如加、減、乘、除等。單片機的主要功能也是有指令系統(tǒng)體現(xiàn)的。 AT89S51 的指令系統(tǒng) 指令是規(guī)定計算機進行某種操作的命令，一條指令只能完成有限的的功 能，為使計算機完成一定的或復雜的功能就需要一系列指令。 通過以上對單片機硬件系統(tǒng)的簡單介紹，應該已經(jīng)掌握了單片機的內(nèi)部結構及工作的原理和過程，但是單片機要實現(xiàn)它的強大控制功能特性，只有硬件是不能工作的，還必須依靠它的指令才能發(fā)揮單片機的強大作用。 保險位一旦寫入，內(nèi)部程序存貯器便不能再被寫入和讀出校驗，而且也不能執(zhí)行外部存貯器的程序。 （ 3）程序存貯器的保險位 AT89S51 內(nèi)部有一個保險位，亦稱保密位，一旦將該位寫入便建立了保險，就可禁止任何外部方法對片內(nèi)程序存貯器進行讀寫。要讀出的程序存貯 器單元地址由 P1 口和 P2 口的 ~ 送入， P2 口 的其他引腳及 PSEN 保持低電平， ALE、 EA 和 RST 接高 18 電平，檢驗的單元內(nèi)容由 P0 口送出。 （ 1）內(nèi)部 EPROM 編程 編程時，時鐘頻率應定在 36MHz 的范圍內(nèi)，其余各有關引腳的接法和用法如下： P1 口和 P2 口的 ~ 為 EPROM 的 4k 地址輸入， P1 為 8 位地址； ~ 以及 PSEN 應 為低電平； P0 口為編程數(shù)據(jù)輸入； 和 RST 應為高電平； RST 的高電平可為 ，其余的都以 TTL 的高低電平為準； EA/VPP 端加 +21V 的編程脈沖，此電壓要求穩(wěn)定，不能大于 ，否則會損壞 EPROM 在出現(xiàn)正脈沖期間， ALE/PROG 端加上 50ms 的負脈，完成一次寫入。 CHMOS 型單片機的節(jié)電方式是由特殊功能寄存器 PCON 控制，其具體使用可參考相關書籍和手冊。 待機方式和掉電方式都是為了進一步降低功耗而設計的節(jié)電工作方式，它們特別適合于電源功耗要求很低的應用場合。在掉電方式中，振蕩器工作停止，單片機內(nèi)部所有功能部件停止工作。在待機工作方式中，振蕩器保持工作，時鐘脈沖繼續(xù)輸出到中斷、串行口、定時器等功能部件，使它們繼續(xù)工作， 17 但時鐘脈沖不再送到 CPU，因而 CPU停止工作。由于復位后 PC=0000H，因此程序執(zhí)行總是從地址 0000H 開始，為此就得在 0000H 處開始的存儲單元安放一條無條件轉移指令，以便跳轉到實際程序的入口去執(zhí)行。 圖 38 （ a）上電復位電路 。前兩種見 圖 38 所示。例如使用晶振頻率為 12MHz 時，則復位信號持續(xù)時間應不小于 2us。 能部件工作狀態(tài)的影響。由 圖 37 可以看出，復位后： (1)（ PC） =0000H 表示復位后程序的入口地址為 0000H，即單片機復位后從0000H 單元開始執(zhí)行程序； (2)（ PSW） =00H， 其中 RS1()=0， RS0()=0，表示復位后單片機選擇工作 寄存器 0 組； (3)（ SP） =07H 表示復位后堆棧在片內(nèi) RAM 的 08H 單元處建立； 16 (4) P0 口～ P3 口鎖存器為全 1 狀態(tài)，說明復位后這些并行接口可以直接作輸入口，無須向端口寫 1。 MCS—51 單片機復位后 , 程序計數(shù)器 PC 和特殊功能寄存器復位的狀態(tài)如 圖 37 所示。復位方式是單片機的初始 化操作。 單片機的工作方式有：復位、程序執(zhí)行、掉電保護和低功耗、編程、校驗與加密等方式。存儲程序是指人們必須事先把計算機的執(zhí)行步驟序列（即程序）及運行中所需的數(shù)據(jù) , 通過一定的方式輸入并存儲在計算機的存儲器中。 AT89S51 單片機的工作過程和工作方式 單片機工作過程遵循 現(xiàn)代計算機的工作原理（馮 控制部件是單片機的神經(jīng)中樞，以主振頻率為基準（主振周期即為振蕩周期），控制器控制 CPU 的時序，對指令進行譯碼，然后發(fā)出各種控制信號，它將各個硬件環(huán)節(jié)組織在一起。 在一個機器周期內(nèi) , CPU可以完成一個獨立的操作。 在一個狀態(tài)周期中有兩個時鐘脈沖，通常稱它為 P P2。 即由單片機的晶體振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖的周期。 這種定時脈沖是由晶體振蕩器產(chǎn)生的，并組成下面幾種工作周期，如圖 所示。 AT89S51 單片機的工作周期 單片機有了硬件和軟件就可以在控制器發(fā)出的控制信號作用下有條不紊地 工作，控制信號必須定時發(fā)出，為了定時計算機內(nèi)部必須有一個準確的定時脈沖。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 此外， AT89C51 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 14 （ 2） 芯片擦除 整個 EPROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2 應不接。該反向放大 器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 低功耗的閑置和掉電模式 5 個中斷源 32 可編程 I/O 線 三級程序存儲器鎖定 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 主要特性 ： XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作 電路的輸入。注意加密方式 1時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 13 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號 端 。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器 周期的高電平時間。 P3 口也可作為 AT89S51的一些特殊功能口，如下表所示： P3口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當 P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時， P2 口的管 腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 11 圖 33 AT89S51 引腳圖 圖 34 SMT 的 封 裝 圖 VCC：供電電壓。采用 40 引腳雙列直插封裝（ DIP）形式，如圖 33 所示。 AT89S51 較詳細的內(nèi)部結構如 圖 32 所示。系統(tǒng)的地址信號、數(shù)據(jù)信號和控制信號分別通過系統(tǒng)的三大總線 — 地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線進行傳送，總線結構減少了單片機的連線和引腳，提高了集成度和可靠性。 9. 內(nèi)部總線 上述部件只有通過內(nèi)部總線將其連接起來才能構成一個完整的單片機系統(tǒng)。 8. 時鐘電路 AT89S51 單片機 芯片 內(nèi)部有時鐘電路，但 石英晶體 和微調(diào)電容需要外接。 AT89S51 的中斷系統(tǒng)功能較強，可以滿足一般控制應用的需要。 6. 串行口 AT89S51 有 1 個全雙工的可編程串行口，以實現(xiàn)單片機和其他設備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 時鐘電路 程序存儲器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲器 256 B RAM/SFR 2 16 位 定時器 /計數(shù)器 AT89S51 CPU 64 KB 總線 擴展控制器 并行 I/O 串行口 中斷控制系統(tǒng) 9 4. 定時器 /計數(shù)器 出于控制應用的需要，芯片內(nèi)部共有兩個 16 位的定時器 /計數(shù)器以實現(xiàn)定時或計數(shù)功能，并以其定時或計數(shù)結果對單片機進行控制。因此常說的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器是指前 128 個單元，簡稱內(nèi)部 RAM。 AT89S51 的 CPU 是一個字長為 8 位的中央處理單元，即它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進行的。下面介紹幾個主要部分。 圖 31 為 AT89S51 單片機的基本組成功能方塊圖。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷 系統(tǒng)可 繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或 8 硬件復位。 AT89S51 具有如下特點： 40 個引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中 斷， 2個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2個 全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩 器。 安裝方向 產(chǎn)品在安裝過程中還需要注意安裝方向，由于透鏡的光學特性決定橫切探測區(qū)域比較敏感，所以產(chǎn)品安裝時要注意入侵方向與探測器視場的夾角，最好成 90o垂直，這樣就可以保證有人入侵時能最大程度橫切探測區(qū)域。 缺點主要為： 容易受各種熱源、陽光源干擾； 受環(huán)境溫度限制，環(huán)境溫度和人體溫度接近時，靈敏度下降； 針對被動紅外探測器存在的缺點，可以采用不同的措施來避免產(chǎn)品誤報和漏報現(xiàn)象?，F(xiàn)在主要使用的是雙元和 四元傳感器。 熱釋電器件是熱釋電傳感器的核心元件，是將熱輻射變?yōu)殡娏鞯膭討B(tài)能量轉換元件，熱釋電器件的電特征屬性是一個以熱電晶體薄膜為電介質的平板電容器，隨著溫度的改變，熱電晶體表面自發(fā)極化電荷其規(guī)模具有跟隨變化的性質，即熱輻射可引起該電容器的電容量變化，從而可利用這一特性來探測變化的熱輻射。 菲涅爾透鏡是凸透鏡，將物體的紅外影像投射在熱電元件表面。 RSY2 Y1R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 1 2vOUT 圖 2 熱釋電紅外傳感器原理圖 6 被動紅外探測器 光學系統(tǒng) 的類型 被動紅外探測器光學系統(tǒng)包括菲涅爾透鏡、拋物面反射鏡、遮擋片三種類型。 其工作電路原理及設計電路如 圖 2 所示 , 在 VCC電源端利用 C1和 R2 來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。本設計運用集成運算放大器 LM324來進行兩級放大，以使其獲得足夠的增益。 當人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時，電路中的傳感器將輸 出電壓信號，然后使該信號 通過一個由 C C R R2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為 16Hz，下限截止頻率為 。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。對于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元 上，從而使傳感器輸出電壓信號。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。