【正文】 振槽路一般具有較大的負(fù)載電容，相應(yīng)地也需要更多的電流。在 4MHz、 5V電源下工作時(shí)，相當(dāng)于 的電源電流。 CMOS 放大器功耗與工作頻率成正比，可以表示為功率耗散電容值。 選擇振蕩器時(shí)還需要考慮功耗。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻 18 方波輸出，并且能夠在一定條件下保證運(yùn)行。這些因素會增大輸出頻率的變化，增加不穩(wěn)定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。具有高 Q 值的晶振對放大器的選擇并不敏感，但在過驅(qū)動時(shí)很容易產(chǎn)生頻率漂移（甚至可能損壞）。需認(rèn)真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。 RC 振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個(gè)溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差，會在標(biāo)稱輸出頻率的 5%至 50%范圍內(nèi)變化。另一種為簡單的分立 RC 振蕩器。 晶振電路 30pFC330pFC21 2Y1X2X1 圖 39 晶振電路圖 微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類：基于機(jī)械諧振器件的時(shí)鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路； RC（電阻、電容）振蕩器。當(dāng)復(fù)位引腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM 的 00H 處開始運(yùn)行程序。 在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)引腳保持高電平， 51 芯片便循環(huán)復(fù)位。 單元電路設(shè)計(jì) 復(fù)位電路 1KR122uFC11KR2V C CR E S E TS1S W P B 圖 38 復(fù)位電路圖 17 圖 48 的復(fù)位電路是比較簡單的基本 復(fù)位電路 ， 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信 號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。 表 1 邏輯功能表 圖 36 BCD碼顯示圖 這里使用的是共陰數(shù)碼管，對于 CD4511 ，它與數(shù)碼管的基本連接方式如圖 47所示 。 A7B1C2D6LE5BI4LT3a13b12c11d10e9f15g14VDD16GND8CD4511 圖 35 CD4511芯片引腳 15 輸入 輸出 LE BI LT D C B A a b c d e f g 顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 。 DCBA：為 8421BCD 碼輸入端。它主要用來檢測數(shù)碼管是否 損壞。 其功能介紹如下： BI：當(dāng) BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅狀態(tài)，不顯示數(shù)字。內(nèi)部引腳是相 同的。 74LS244緩沖器主要用于三態(tài)輸出的存儲地址驅(qū)動器、時(shí)鐘驅(qū)動器和總線定向接收器和定向發(fā)送器等。而當(dāng) 1G（或2G）為高電平時(shí)，輸出 1A1～ 1A4（或 2A1～ 2A4）為高阻態(tài)。 74LS244 芯片介紹 74LS244是一種三態(tài)輸出的八緩沖器和線驅(qū)動器，該芯片的邏輯電路圖和引腳圖如圖 43所示。 另外 AT89C51還具有 MCS51系列單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。工作電壓范圍寬 ～ 6V ,全靜態(tài)工作 ,工作頻率寬 ,在 0Hz ～ 24MHz 內(nèi) ,比 8751/87C51等系列的 6 MHz ～ 12MHz 更具有靈活性 ,系統(tǒng)能快能慢。只要程序長度小于 4K，四個(gè) I/O口全部提供給用戶。它與 MCS51系列單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容 ,不僅可完全代替 MCS251系列單片機(jī) ,而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS51系列產(chǎn)品沒有的功能。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特 殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)， 將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 當(dāng)我們已經(jīng)完全知道我們的硬件需要時(shí)，在畫原理圖的時(shí)候要合理的布置各個(gè)芯片，各條線，盡量不要使電線交叉在一起，還要讓我們的原理圖看上去美觀。為了不使用外部電源，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)橋式整流電源。 9 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì) 圖 31 硬件系統(tǒng)總框圖 在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，我們根據(jù)硬件系統(tǒng)的總框圖，知道要用到哪幾個(gè)芯片， 89C51芯片是總的系統(tǒng)的核心，它既驅(qū)動數(shù)碼管，又驅(qū)動交通燈。 另外在這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，還有三個(gè)電路，分別是復(fù)位電路，晶振電路，電源電路，在三個(gè)電路在一般的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中都是要使用到的，他們在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的作用在下面的單元電路中都會做詳細(xì)的介紹。 根據(jù)交通燈的設(shè)計(jì)，數(shù)字從大到小顯示一直到零，當(dāng) A道亮綠燈從三十到零時(shí)， B 道紅燈從二十五減到零，然后亮黃燈，從五減到零。 在數(shù)碼管時(shí)間顯示與信號 輸入之間存在一個(gè)譯碼的問題，在這是用了一個(gè)CD4511 芯片來譯碼。從 P1 端口輸出的6個(gè) I/O 口連接到 74LS244 的 6個(gè)輸入端，因?yàn)樵谑致房谟袃山M是相同的，所以只用到了 6 個(gè) LED。 74LS240 的主要功能是反向驅(qū)動，從 89C51 傳送過來的輸入信號經(jīng)過驅(qū)動后，輸出信號的驅(qū)動能力加大了。 5)當(dāng)有緊急救護(hù)車出現(xiàn)時(shí) ,應(yīng)使東西南北四個(gè)方向全亮紅燈 ,并延時(shí) 10 秒鐘 ,以便急救車通過 .技術(shù)上可用外部中斷 0 發(fā)出一單脈沖向 CPU 申請中斷。 2）由 89C51 單片機(jī)的定時(shí)器每秒鐘通過 P0