【正文】 的，所以能夠做到輸入串行移位與輸出鎖存互不干擾。引腳G是輸出三態(tài)門的開放信號(hào)，只有當(dāng)其為低時(shí)鎖存器的輸出才開放，否則為高組態(tài)。表31 74HC595引腳說明符號(hào)引腳描述Oo~O71~7并行數(shù)據(jù)輸出GND8地Q7’9串行數(shù)據(jù)輸出SRCLR10主復(fù)位（低電平）SRCLK11移位寄存時(shí)鐘輸入RCLK12存儲(chǔ)寄存時(shí)鐘輸入CE13輸出有效（低電平）SER14串行數(shù)據(jù)輸入VCC16電源移位后的各位信號(hào)出現(xiàn)在各移位寄存器的輸出端，也就是輸出鎖存器的輸入端。74HC595引腳說明見表31。引腳DS是串行數(shù)據(jù)的輸入端。圖37 74HC595結(jié)構(gòu)圖表74HC595的外形如圖37所示。圖35 控制部分電路圖 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 列驅(qū)動(dòng)列驅(qū)動(dòng)電路由集成電路74HC595構(gòu)成。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H－FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位，QAQBQC...QH；下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。具體接法為：，、kkk4，~（類似于74hc154）16線的ABCD端。在該系統(tǒng)中，P0各口主要用作鍵盤的輸入。STC89S52RC的最小系統(tǒng)包括了外界時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，選定一定數(shù)量的I\O口作為控制口控制外部的各種器件和數(shù)據(jù)的輸出。還有就是為了提高LED顯示屏的掃描速度，單片機(jī)的執(zhí)行速度要盡可能的快。在51系列單片機(jī)中選定一款合適的機(jī)型來作為控制單元的主控芯片。這里我們用的是5號(hào)電池座，該電池座可以上4個(gè)5號(hào)電池，在系統(tǒng)中很方便，也容易攜帶。本設(shè)計(jì)采用外部時(shí)鐘電路，電路圖如圖33所示。電容值無嚴(yán)格要求，但其取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度稍有影響，CC2可在20pF～100pF之間取值。利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體（或陶瓷）振蕩器和兩個(gè)電容就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。外部時(shí)鐘，分RC振蕩和石英晶振，RC精度不高，成本低，石英晶振，精度高，穩(wěn)定性好，根據(jù)使用場合選擇，適合的時(shí)鐘方式。幾個(gè)毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。工作期間，按下S、C放電。目前為止，單片機(jī)復(fù)位電路主要有四種類型：（1）微分型復(fù)位電路；（2）積分型復(fù)位電路；（3）比較器型復(fù)位電路；（4）看門狗型復(fù)位電路。 復(fù)位電路設(shè)計(jì)為確保單片機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。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。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。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。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每個(gè)腳可吸收8TTL門電流。 STC89S52RC單片機(jī)引腳功能VCC：接電源正極，一般輸入電壓為5V。而且還內(nèi)置EEPROM存儲(chǔ)器、AD轉(zhuǎn)換等功能。加密性強(qiáng)，難解密超強(qiáng)抗干擾超低功耗 掉電模式：空閑模式：2mA正常工作模式：4mA～7mA提供STCISP在線編輯系統(tǒng)，無需編輯器，無需仿真器，可省去購買編輯器，仿真器的昂貴資金，適合大眾使用內(nèi)置看門狗STC89S52RC的基本結(jié)構(gòu)與8051相同，但是比傳統(tǒng)的8051單片機(jī)擁有更多的內(nèi)部Flash，最高可達(dá)64KB。系統(tǒng)方框圖如圖31所示。第三章 硬件設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用STC89S52RC單片機(jī)為核心控制器件，用16塊8*8點(diǎn)陣相連組成16*64點(diǎn)陣屏，作為顯示部分。支持MCS－51用C語言編程的編譯器主要有兩種：Franklin C51編譯器和KEILC51編譯器。 系統(tǒng)軟件編譯器介紹C語言編寫的程序并不能被單片機(jī)直接執(zhí)行還需要編譯為單片機(jī)可執(zhí)行的機(jī)器語言。C語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持，C語言程序本身并不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可根據(jù)單片機(jī)的不同較快地移植過來。與匯編相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有初步了解；寄存器分配、不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理；程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分為不同的函數(shù)。C語言結(jié)構(gòu)是以括號(hào){ }而不是子和特殊符號(hào)的語言。其具有執(zhí)行速度快，占內(nèi)存空間少等優(yōu)點(diǎn)，但在編寫復(fù)雜程序時(shí)具有明顯的局限性，匯編語言依賴于具體的機(jī)型，不能通用，也不能在不同機(jī)型之間移植。兩種語言相比較各有優(yōu)點(diǎn)。最后還要選擇一款與所選單片機(jī)的下載器或下載軟件來把編寫的程序下載到單片機(jī)中執(zhí)行。靜態(tài)顯示程序主程序控制程序特效顯示程序通信程序圖23 軟件功能結(jié)構(gòu)框圖軟件的編寫需要借助軟件編輯器和編譯軟件，編譯完成后還需要下載到單片機(jī)中執(zhí)行。設(shè)計(jì)目標(biāo)和硬件總體結(jié)構(gòu)確定的情況下，軟件可以分為主程序，顯示子程序，各種特效顯示子程序，通信程序三個(gè)主要部分組成。題目將以此方案為指導(dǎo)思想展開具體的硬件電路設(shè)計(jì)。綜上所述，題目設(shè)計(jì)已經(jīng)選定了單片機(jī)為開發(fā)方式而單片機(jī)的UART已經(jīng)集成在單片機(jī)內(nèi)，為了硬件焊接上的方便所以通信系統(tǒng)選擇模擬串行通信為通信方式。通用的通用異步接收/發(fā)送器，簡稱UART（Universal Asynchromous Receeiver Trabsnitter）是完成這一功能的硬件電路。這種轉(zhuǎn)換即可以用硬件實(shí)現(xiàn)也可以用軟件實(shí)現(xiàn)。因此，當(dāng)計(jì)算機(jī)向外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)再發(fā)送。2. 串行通信串行通信數(shù)據(jù)是一位一位順序傳送，只用很少幾根通信線，串行傳送的速度低，但傳送的距離長，因此串行適用于長距離而速度要求不高的場合。1. 并行通信并行通信時(shí)數(shù)據(jù)的各個(gè)位同時(shí)傳送，可以字或字節(jié)為單位并行進(jìn)行。 通信系統(tǒng)通信部分要滿足的設(shè)計(jì)要求就是穩(wěn)定、快速、簡單易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)該腳作輸出腳使用時(shí)，則為高電平或低電平均可。其中應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)首推Intel的51系列，由于產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產(chǎn)歷史“悠久”，有先入為主的優(yōu)勢常作為單片機(jī)學(xué)習(xí)的教材。三種設(shè)計(jì)方式相比較各有優(yōu)點(diǎn)且都能夠?qū)崿F(xiàn)控制功能，但單片機(jī)的技術(shù)門檻較低開發(fā)成本也較低非常適合初學(xué)者進(jìn)行學(xué)習(xí)和鍛煉使用。由于FPGA/CPLD可以通過軟件編程對(duì)該硬件的結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行重構(gòu)，修改軟件程序就相當(dāng)于改變了硬件，軟件編寫可以采用自頂向下的設(shè)計(jì)方案，而且可以多個(gè)人分工并行工作這樣便縮短了開發(fā)周期和上市時(shí)間，有利于在激烈的市場競爭中搶占先機(jī)。3. EDAEDA(即Electronic Design Automation) 即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，它是以計(jì)算機(jī)為工具，在EDA 軟件平臺(tái)上，對(duì)用硬件描述語言HDL 完成的設(shè)計(jì)文件自動(dòng)地邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片進(jìn)行適配編譯、邏輯影射和編程下載等。DSP區(qū)別于一般微處理器的另一重要標(biāo)志是硬件乘法器以及特殊指令，一般微處理器用軟件實(shí)現(xiàn)乘法，逐條執(zhí)行指令，速度慢?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、便攜式計(jì)算機(jī)和便攜式儀表、雷達(dá)、圖像、航空、家用電器、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，DSP具有修正的哈佛結(jié)構(gòu)，多總線技術(shù)以及流水線結(jié)構(gòu)。2. DSP 芯片DSP 又叫數(shù)字信號(hào)處理器。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，NMOS工藝單片機(jī)被CMOS代替，并開始向HMOS 過渡。它們的價(jià)格也高低不等，這樣極大地滿足了開發(fā)者的選擇自由。它有很強(qiáng)的接口性能，非常適合于工業(yè)控制，因此又叫微控制器(MCU)。其常用的電子設(shè)計(jì)方法有單片機(jī)、DSP、及EDA技術(shù)。單片機(jī)通過通信部