【正文】 斷源同時(shí)要求中斷時(shí)，還要靠?jī)?nèi)部的查詢(xún)邏輯來(lái)確定響應(yīng)的次序，不同的中斷源有不同的中斷向量。 MCS51的中斷MCS—51系列中．有5個(gè)中斷源(或6個(gè)中斷源)，如圖所示。顯示緩沖區(qū)從左到右依次存放時(shí)、分、秒數(shù)值；（5）主程序：主要進(jìn)行定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化編程，然后反復(fù)調(diào)用顯示子程序的方法等待中斷的到來(lái)。要求每滿(mǎn)1秒，則“秒”單元中的內(nèi)容加1；“秒”單元滿(mǎn)60，則“分”單元中的內(nèi)容加1；“分”單元滿(mǎn)60，則“時(shí)”單元中的內(nèi)容加1；“時(shí)”單元滿(mǎn)24，則將時(shí)、分、秒的內(nèi)容全部清零。單片機(jī)的晶振頻率是12MHz，為得到50ms的定時(shí)，設(shè)計(jì)數(shù)初值為X,則：（216 X）*1*106=5* `102因而：X=15536=0011110010110000B=3CB0H（2）秒、分、時(shí)計(jì)時(shí)的實(shí)現(xiàn)秒計(jì)時(shí)是采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)的累積，計(jì)滿(mǎn)20次，即得到秒計(jì)時(shí)。而計(jì)數(shù)20次可以用軟件實(shí)現(xiàn)。我們可把定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間定為50ms。本設(shè)計(jì)師單片機(jī)多功能定時(shí)器，所以MCS51內(nèi)部的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器被選定為定時(shí)器工作模式，計(jì)數(shù)輸入信號(hào)是內(nèi)部時(shí)鐘脈沖，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)脈沖使計(jì)數(shù)器增1。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在方式0時(shí)，為13位的計(jì)數(shù)器，由TLX(X=0、1)的低5位和THX的高8位所構(gòu)成。這樣可以根據(jù)計(jì)數(shù)值計(jì)算出定時(shí)時(shí)間，也可以根據(jù)定時(shí)時(shí)間的要求計(jì)算出計(jì)數(shù)器的初值。單片機(jī)的定時(shí)功能也是通過(guò)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)的計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)的內(nèi)部，即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，也就是每經(jīng)過(guò)1個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間，計(jì)數(shù)器加1。MCS51單片機(jī)內(nèi)有兩個(gè)可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TT0，已滿(mǎn)足這方面的需要。 軟件流程圖軟件程序整個(gè)流程圖如下：查詢(xún)“”鍵時(shí)十位減1查詢(xún)功能移位鍵2次開(kāi)始初始化時(shí)鐘運(yùn)行查詢(xún)功能移位鍵1次切換到時(shí)十位查詢(xún)“+”鍵查詢(xún)是否按時(shí)間表切換鍵切換時(shí)間表時(shí)十位加1 是 否是 否 是 否 是 否 否 是查詢(xún)“+”鍵切換到分十位分十位加1查詢(xún)“”鍵分十位減1切換到時(shí)個(gè)位查詢(xún)“+”鍵查詢(xún)“”鍵時(shí)個(gè)位加1時(shí)個(gè)位減1查詢(xún)功能移位鍵3次 是 否 是 否 否 是 是 否 是 否查詢(xún)是否加熱調(diào)用加熱子程序當(dāng)前時(shí)間與時(shí)間表時(shí)間是否匹配調(diào)用打鈴子程序查詢(xún)功能移位健4次查詢(xún)“+”鍵分個(gè)位加1查詢(xún)“”鍵分個(gè)位減1查詢(xún)功能移位鍵 否 是 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 定時(shí)程序設(shè)計(jì) 在工業(yè)檢測(cè)、控制中，許多場(chǎng)合都要用到計(jì)數(shù)或定時(shí)功能。 第4章 電路的軟件設(shè)計(jì) 軟件程序內(nèi)容本設(shè)計(jì)的軟件程序包括主程序、中斷子程序、打鈴子程序、加熱子程序、時(shí)鐘顯示子程序、查詢(xún)時(shí)間表切換程序和延時(shí)子程序等等。 本章小結(jié)本章介紹的是本設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)，單片機(jī)的相關(guān)I/O口輸入輸出就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。由于單片機(jī)的工作電壓是5V。 電源電路設(shè)計(jì)電源電路包括變壓器、橋式整流器、電容和穩(wěn)壓器。由于選用的是7段譯碼器，因此沒(méi)有用到數(shù)碼管的h段，不能在數(shù)碼管中顯示小數(shù)點(diǎn)。這六位數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)244芯片以后是片選信號(hào)，即控制動(dòng)態(tài)顯示的是哪一位數(shù)碼管。164只能存儲(chǔ)8位數(shù)據(jù)，因此，當(dāng)單片機(jī)輸出第914位數(shù)據(jù)的時(shí)候，第一個(gè)164芯片中的8位數(shù)據(jù)就被傳到第二個(gè)164芯片中，這8位數(shù)據(jù)就是段選信號(hào)，控制數(shù)碼管將要顯示的字符。整個(gè)顯示電路應(yīng)用了2個(gè)164芯片，1個(gè)244芯片。利用發(fā)光二極管的余輝和人眼的駐留效應(yīng)，通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整每位數(shù)碼管被點(diǎn)亮的時(shí)間間隔，可以觀察到穩(wěn)定的顯示輸出。動(dòng)態(tài)顯示方式的特點(diǎn)是:每一時(shí)刻只能有1位數(shù)碼管被點(diǎn)亮，各位依次輪流被點(diǎn)亮；對(duì)于每一位來(lái)講，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。在動(dòng)態(tài)顯示方式中，各位數(shù)碼管的ah并聯(lián)在一起，與單片機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)I/O口相連，從該I/O口輸出顯示代碼。但它的顯示程序法常簡(jiǎn)單。其特點(diǎn)是:數(shù)碼管中的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止，直到顯示字符改變?yōu)橹?。在靜態(tài)顯示方式下，每位數(shù)碼管的ag和h端與一個(gè)8位的I/O相連。這樣形成的顯示字符的代碼稱(chēng)為顯示代碼或段選碼。將單片機(jī)的I/O口控制相應(yīng)的芯片與數(shù)碼管的ag相連，高電平的位對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，這樣，由I/O口輸出不同的代碼，就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。在數(shù)碼管中，若將二極管的陽(yáng)極連在一起，稱(chēng)為共陽(yáng)極數(shù)碼管；若將二極管的陰極連在一起，稱(chēng)為共陰極數(shù)碼管。電路圖如下： 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管顯示器成本低，配置靈活，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。為了能夠從外觀上看出當(dāng)前正在執(zhí)行的是那種時(shí)間表，為此，在電路中加上了紅、綠兩個(gè)不同的發(fā)光二極管，當(dāng)紅發(fā)光二極管接通時(shí)，表示當(dāng)前正在執(zhí)行日常作息時(shí)間表；當(dāng)綠發(fā)光二極管接通時(shí)則表示當(dāng)前正在執(zhí)行的是考試時(shí)間表。打鈴一定時(shí)間，標(biāo)志位置0，繼電器打開(kāi)，電鈴?fù)Ｖ构ぷ?。電路圖如下： 控制打鈴電路。主程序查詢(xún)控制加熱的標(biāo)志位，當(dāng)該標(biāo)志位為1，控制繼電器閉合，從而合上開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)加熱器進(jìn)行工作。再按鍵，使鍵抬起，輸入維高電平時(shí)，表示當(dāng)前執(zhí)行的是日常作息時(shí)間表，用紅發(fā)光二級(jí)管顯示。 “”鍵，按一下則對(duì)應(yīng)的數(shù)字減1。 電路圖如下： ，按鍵選擇要調(diào)整的時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位或分個(gè)位。則說(shuō)明閉合鍵已穩(wěn)定。本文在軟件中采用了相應(yīng)的軟件程序來(lái)消除抖動(dòng)。抖動(dòng)持續(xù)時(shí)間的常長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般在510ms之間。按鍵閉合過(guò)程在相應(yīng)的I/O端口形成一個(gè)負(fù)脈沖。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。本電路采用的是上電復(fù)位方式。 手動(dòng)復(fù)位：手動(dòng)復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端加高電平讓系統(tǒng)復(fù)位。上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時(shí)，復(fù)位電路通過(guò)電容加到RST復(fù)位引腳一個(gè)短暫的高電平信號(hào)，這個(gè)復(fù)位信號(hào)隨著VCC對(duì)電容的充電過(guò)程而回落，所以RST引腳復(fù)位的高電平維持時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。第3章 電路的硬件設(shè)計(jì) 復(fù)位電路 MCS51單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)是微計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支，在原理和結(jié)構(gòu)上，單片機(jī)與微型機(jī)之間沒(méi)有根本性的差別，而且微計(jì)算機(jī)的許多技術(shù)都被單片機(jī)繼承下來(lái)。 5．機(jī)電產(chǎn)品 應(yīng)用單片機(jī)檢測(cè)、控制傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，使傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化，提高了機(jī)電產(chǎn)品的可靠性，增強(qiáng)了產(chǎn)品的功能 6．智能接口在數(shù)據(jù)傳輸中，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與微機(jī)通信。 3．電能變換 應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)變頻調(diào)速控制電路。1．智能儀表用單片機(jī)系統(tǒng)取代老式的測(cè)量、控制儀表，實(shí)現(xiàn)從模擬儀表向數(shù)字化、智能化儀表的轉(zhuǎn)化，如各種溫度儀表、壓力儀表、流量?jī)x表、電能計(jì)量?jī)x表等。內(nèi)部程序可由廠方在制作芯片時(shí)代為燒制，也可由用戶(hù)自己寫(xiě)入，這樣可使單片機(jī)成為具有不同特殊功能的專(zhuān)用機(jī)，易于形成產(chǎn)品。單片機(jī)內(nèi)部電路雖然比相應(yīng)微處理器芯片復(fù)雜，但是一旦設(shè)計(jì)好后，進(jìn)入批量生產(chǎn)，成本不會(huì)提高。（4）功耗小、成本低。同時(shí)，由于中央處理器與存儲(chǔ)器在同一芯片上，因而減少了多片之間數(shù)據(jù)傳遞所需時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)處理速度。（3）數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、速度快。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，采用內(nèi)部總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，減少了多片機(jī)中各芯片之間的連線(xiàn)，大大提高了單片機(jī)的抗干擾能力。在單片機(jī)芯片中，除中央處理器 CPU之外，還有存儲(chǔ)器ROM/RAM，I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等部件，因此集成度高，在幾至幾十平方毫米的芯片上可制作上萬(wàn)個(gè)晶體管電路。 單片機(jī)的性能特點(diǎn)單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，因此它結(jié)構(gòu)緊湊、超小型化、可靠性高、價(jià)格低廉、易于開(kāi)發(fā)應(yīng)用。保密位一旦寫(xiě)入，內(nèi)部程序存儲(chǔ)器便不能再被寫(xiě)入和讀出校驗(yàn)，而且也不能執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。在校驗(yàn)操作時(shí)，需在P0口、。在讀出時(shí)，其他引腳與EPROM的連接方式相同。8751的EPROM編程一般要用專(zhuān)門(mén)的單片機(jī)編程器來(lái)完成。5. EPROM編程和校驗(yàn)方式對(duì)于內(nèi)部集成有EPROM的MCS51單片機(jī)，可以進(jìn)入編程或校驗(yàn)方式。退出掉電方式恢復(fù)正常工作方式的唯一途徑是硬件復(fù)位，應(yīng)在vcc恢復(fù)到正常值后再進(jìn)入復(fù)位，復(fù)位時(shí)間需10ms時(shí)間，以保證振蕩器再啟動(dòng)并達(dá)到穩(wěn)定，實(shí)際上復(fù)位本身只需24個(gè)振蕩周期（24 us）。掉電后，片內(nèi)振蕩器停止工作，時(shí)鐘凍結(jié)，一切工作都停止，只有片內(nèi)RAM的內(nèi)容被保持，SFR內(nèi)容也被破壞。推出節(jié)電方式的另一種方法是靠硬件復(fù)位，復(fù)位后PCON中各位均被清零。中斷返回時(shí)將回到進(jìn)入節(jié)電方式的指令后的一條指令，恢復(fù)到正常方式?？梢杂袃蓷l途徑退出節(jié)電方式恢復(fù)到正常方式。這時(shí)提供給CPU的時(shí)鐘信號(hào)被切斷，但時(shí)鐘信號(hào)仍提供給RAM、定時(shí)器、中斷系統(tǒng)和串行口，同時(shí)CPU的狀態(tài)被保留起來(lái)，也就是棧指針SP、程序計(jì)數(shù)器PC、程序狀態(tài)字PSW、累加器ACC及通用寄存器的內(nèi)容。IDL=1時(shí)，激活節(jié)電方式PD() ；掉電方式位。CMOS型單片機(jī)用軟件來(lái)選擇操作方式，由電源控制寄存器PCON中的有關(guān)位控制。在節(jié)電方式時(shí)，CPU停止工作，而RAM、定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。從而實(shí)現(xiàn)來(lái)一個(gè)脈沖執(zhí)行一條指令的單步操作。通過(guò)編程規(guī)定使信號(hào)低電平有效，因此不來(lái)脈沖時(shí)總是處于響應(yīng)中斷的狀態(tài)。其中斷系統(tǒng)規(guī)定：從中斷服務(wù)程序返回以后至少要執(zhí)行一條指令后才能重新進(jìn)入中斷。3. 單步執(zhí)行方式單步執(zhí)行方式是使程序的執(zhí)行處于外加脈沖（通常用一個(gè)按鍵產(chǎn)生）的控制下，一條指令一條指令地執(zhí)行，即按一次鍵，執(zhí)行一條指令。由于復(fù)位之后PC=0000H，所以程序的執(zhí)行總是從地址0000H開(kāi)始的。所執(zhí)行的程序可以在內(nèi)部ROM、外部R