【正文】 TL0 = (65536TIME)%256。 主程序流程圖一、程序準(zhǔn)備通過程序開始的賦初值和主程序的賦初值函數(shù)init()對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行賦值：TMOD = 0x01。display()對(duì)倒計(jì)時(shí)在數(shù)碼管上顯示出來，引入中斷子程序，根據(jù)中斷子程序和主程序的語(yǔ)句開始進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。若key=0x88，則表示按下的鍵是KF，開始計(jì)數(shù)。然后對(duì)返回值進(jìn)行判斷：若key=0x18，則表示按下的鍵是KC（設(shè)置初值鍵）。所謂初始化，就是對(duì)用到的單片機(jī)內(nèi)部部件或者擴(kuò)展芯片進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)定，本設(shè)計(jì)調(diào)用了一個(gè)初始化的子程序init()。其中最重要的就是主程序的設(shè)計(jì)，因?yàn)闊o(wú)論多少個(gè)子程序模塊，如果主程序沒有能夠合理正確的調(diào)用子程序的話，那么子程序就如同虛設(shè)。如果模塊太長(zhǎng)時(shí)，分析和調(diào)試比較困難，失去了模塊化程序的功能性；如果模塊太短則信息交換太頻繁，也不合適[16]。最后，模塊長(zhǎng)度適中。 第二節(jié) 軟件設(shè)計(jì)倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)時(shí)可采用模塊化程序設(shè)計(jì)的方法，模塊化程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：首先，每個(gè)模塊應(yīng)具有獨(dú)立的功能，能產(chǎn)生一個(gè)明確的結(jié)果；其次，模塊之間的控制參數(shù)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)該盡量少。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。 16進(jìn)制數(shù)字的顯示代碼16進(jìn)制hgfedcba顯示代碼0001111113FH10000011006H2010110115BH3010011114FH40110011066H5011011016DH6011111017DH70000011107H8011111117FH9011011116FHA0111011177HB011111007CHC0011100139HD010111105EHE0111100179HF0111000171H.1000000080HLED數(shù)碼管顯示方式LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。這樣形成的顯示字符的代碼稱為顯示代碼或者段選碼。若將單片機(jī)的I/O口與數(shù)碼管的a——g及h相連，高電平的位對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，即I/O輸出不同的代碼，就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。 (a)為a到g在數(shù)碼管的編排，(b)分別為共陰極、共陽(yáng)極電路當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。它使用了 8 個(gè) LED 發(fā)光二極管，其中 7 個(gè)用于顯示字符，剩下的一個(gè)用于顯示小數(shù)點(diǎn)，故通常稱之為 7 段發(fā)光二極管數(shù)碼器。LED、LCD顯示器有兩種顯示結(jié)構(gòu)：段顯示（7段、米字型等）和點(diǎn)陣顯示（588點(diǎn)陣等）。但是鍵閉合一次只能進(jìn)行一次鍵功能操作，因此須等到按鍵釋放后，再進(jìn)行鍵功能操作，否則按一次鍵，有可能會(huì)連續(xù)多次進(jìn)行同樣的鍵操作。②用掃描第一行的的方法進(jìn)行逐行掃描，確定16個(gè)按鍵哪些鍵被按下，每次掃描出現(xiàn)按下的鍵的時(shí)候，返回掃描值，完成相應(yīng)的操作和顯示。當(dāng)有鍵閉合時(shí)，與閉合鍵相連的兩條I/O口線之間短路。本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板的4*，矩陣鍵盤的行線直接與DIG0~DIG3口相連接，列線A1~A4是通過鎖存器SN74LS244N的輸出口Y1~~(即D0~D3)口相連，通過鎖存器的控制實(shí)現(xiàn)矩陣鍵盤掃描原理。C號(hào)鍵——等待初值設(shè)置鍵，即無(wú)論在任何倒計(jì)時(shí)的過程中，若按下改建，則數(shù)碼顯示器四位清0，等待設(shè)置初值，鍵盤代號(hào)為KC。 實(shí)驗(yàn)板鍵盤布局，本次倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一共用到了0~9號(hào)、C號(hào)、F號(hào)共12個(gè)按鍵。這樣鍵盤上按鍵的個(gè)數(shù)就為個(gè)。 三、矩陣鍵盤矩陣鍵盤又稱為行列鍵盤，它是用四條I/O線作為行線，四條I/O線作為列線組成的鍵盤。如圖34所示，鎖存器的是鎖存器的使能端。當(dāng)段選鎖存器使能端LE=1（高電平）時(shí)，打開鎖存器，此時(shí)SEG0~SEG7的值分別等于D0~D7（~）的值，然后將使能端LE置為低電平，此時(shí)便將SEG0~SEG7的值鎖定為剛才的值，不再隨著D0~D7值的變而改變。通常只有0和1兩個(gè)值。二、鎖存器鎖存器(Latch)是一種對(duì)脈沖電平敏感的存儲(chǔ)單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。當(dāng)上電后，由于電容緩慢充電，單片機(jī)的9腳電壓逐步由高向低轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一段時(shí)間后，單片機(jī)的9腳處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)上復(fù)位完畢，系統(tǒng)程序從0000H開始執(zhí)行。圖中由按鍵RESET以及電解電容C3構(gòu)成了復(fù)位電路。一般的復(fù)位電路可分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位，在本次設(shè)計(jì)中選用的是按鍵復(fù)位。所以工作方式TMOD=0000 0001H=0X01H。比如，12M的晶振每秒可產(chǎn)生1M的機(jī)器周期[1]，50ms就是50000個(gè)機(jī)器周期，定時(shí)器0工作方式1工作，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為=65536個(gè)外部脈沖，6553650000周期=初值15536，從15536開始計(jì)數(shù)，總共累加50000次計(jì)數(shù)器產(chǎn)生一次溢出，所以定時(shí)器的高八位和低八位TH0和TL0的值為：TH0 = (65536TIME)/256；TL0 = (65536TIME)%256；其中TIME=50000；其中TL0是低八位當(dāng)達(dá)到256的時(shí)候，向高八位進(jìn)1，然后低八位重新計(jì)數(shù)，所以高八位對(duì)差值求整，低八位對(duì)差值求余。所以工作方式寄存器TMOD的M1M0兩位為01。~~D7，由于是雙向口，即在作為輸入口的同時(shí)還可以作為輸出口，不過要通過不同的鎖存器與不同的器件相連接，通過程序?qū)崿F(xiàn)各種功能。一、 中央處理器模塊 SST89E516RD芯片（SST89E516RD）在本設(shè)計(jì)中的引腳圖，其功能和前面介紹的MCS51的功能基本一樣。它們相輔相成，如果缺少任何一個(gè)模塊或者任何一個(gè)元器件，都不可能完成本次設(shè)計(jì)。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)這次設(shè)計(jì)的倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主要由中央處理模塊、矩陣鍵盤、鎖存器、LED數(shù)碼顯示器四個(gè)模塊組成，再加上一些基本元器件實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)的功能。第三章 倒計(jì)時(shí)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試第一節(jié) 硬件電路設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)是單片機(jī)在發(fā)揮具體測(cè)控功能時(shí)所必須的組成部分[5]。第五，比較簡(jiǎn)單的介紹了定時(shí)器。第一，單片機(jī)的概述，介紹了單片機(jī)的定義和歷史；第二，以80C51為例，大致的介紹了單片機(jī)的基本組成原理；第三，介紹了單片機(jī)的40條引腳功能，特別對(duì)輸入輸出接口進(jìn)行了詳細(xì)的介紹；第四，介紹了單片機(jī)的一個(gè)重要部分：中斷。④使TR0或TR1置位(TCON)，啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)或計(jì)數(shù)。②計(jì)算初值,并將其寫入TH0、TL0或THTL1。TR0（）：T0運(yùn)行控制位，其功能與TR1類同。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。TR1置1時(shí)，T1開始工作；TR1置0時(shí)，T1停止工作。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。T1工作時(shí)，CPU可隨時(shí)查詢TF1的狀態(tài)。T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置TF1為1。TCON的高4位用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。定時(shí)/計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。＝0為定時(shí)模式；=1為計(jì)數(shù)模式。即此時(shí)定時(shí)器的啟動(dòng)多了一條件。其格式如下：各位功能如下：(1) GATE：門控位?？梢?，由溢出時(shí)計(jì)數(shù)器的值減去計(jì)數(shù)初值才是加1計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值[4]。每來一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)加到計(jì)數(shù)器為全1時(shí)，再輸入一個(gè)脈沖就使計(jì)數(shù)器回零，且計(jì)數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求（定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷允許時(shí)）。同一優(yōu)先級(jí)的中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)，由中斷系統(tǒng)硬件確定的自然優(yōu)先級(jí)形成，： 同優(yōu)先級(jí)中斷源等級(jí)序號(hào)序號(hào)中斷源中斷標(biāo)志優(yōu)先級(jí)順序0外部中斷0IE0最高級(jí)最低級(jí)1定時(shí)器T0中斷TF02外部中斷1IE13定時(shí)器T1中斷TF14串行口中斷RI或TI三、 中斷響應(yīng)條件①中斷源有中斷請(qǐng)求；②此中斷源的中斷允許位為1；③CPU開中斷（即EA=1）。PX0（）：外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；PT0（）：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；PX1（）：外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；PT1（）：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；PS （）：串行口優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；PT2 () ：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。(2)、中斷源優(yōu)先級(jí)設(shè)定寄存器IP80C51單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)嵌套。 中斷控制(1)、中斷允許控制寄存器IE特殊功能寄存器IE為中斷允許寄存器，控制CPU對(duì)中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開放和屏蔽（禁止），以及每個(gè)中斷源是否允許中斷。 (5)、RI（）或TI（）串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。(4)、TF1（）片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷申請(qǐng)位。(3)、TF0（）片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷申請(qǐng)位，TF0實(shí)際上是T0中斷觸發(fā)器的一個(gè)輸出端。IT1=0時(shí)，外部中斷1程控為電平觸發(fā)方式；IT1=1時(shí)外部中斷1為邊沿觸發(fā)方式。中斷標(biāo)志IE0()置1，向CPU申請(qǐng)中斷。 (1)、IT0()外部中斷0()觸發(fā)方式控制位。5個(gè)中斷源有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源可以編程為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷，可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)程序的嵌套。 中斷系統(tǒng)二、 8051中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)80C51的中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源（8052有 6個(gè)） ，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套 。CPU暫時(shí)中斷原來的事務(wù)A，轉(zhuǎn)去處理事件B，對(duì)事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點(diǎn)），稱為中斷返回。 中斷流程引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。P3口根據(jù)需要常用于第二功能，真正可提供給用戶使用的I/O口是P1口和一部分未用作第二功能的P3口端線。在不并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器(包括并行擴(kuò)展I/O口)時(shí)， 4個(gè)I/O口都可作為雙向I/O口用。 ——RD：外RAM讀選通信號(hào)輸出端。 ——T1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部信號(hào)輸入端。 ——INT0：外部中斷0請(qǐng)求輸入端。圖 P3口位結(jié)構(gòu)P3口各口線與專用功能： ——RXD：串行口輸入端。一方面與P1口一樣作為一般準(zhǔn)雙向輸入/輸出接口，具有字節(jié)操作和位操作二種工作方式；另一方面8條輸入/輸出線可以獨(dú)立地作為串行輸入/輸出口和其它控制信號(hào)線。引腳上拉電阻同P1口。VCC鎖存器DCP引腳讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線讀引腳內(nèi)部上拉電阻圖 P1口位結(jié)構(gòu)P2口——8位準(zhǔn)雙向I/O口在不并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器(包括并行擴(kuò)展I/O口)時(shí)，P2口可用作雙向I/O口。CPU既可以對(duì)P1口進(jìn)行字操作，又可以進(jìn)行位操作。1 P0口位結(jié)構(gòu)P1口——8位雙向I/O口8位準(zhǔn)雙向I/O口(“準(zhǔn)雙向”是指該口內(nèi)部有固定的上拉電阻)。P0口能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門。P0口——8位雙向I/O口在不并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器(包括并行擴(kuò)展I/O口)時(shí)，P0口可用作雙向I/O口。四、輸出輸入引腳80C51共有4個(gè)8位并行I/O端口,共32個(gè)引腳。對(duì)80C31芯片，片內(nèi)無(wú)ROM，因此EA必須接地。當(dāng)EA保持高電平時(shí)，先訪問內(nèi)ROM，但當(dāng)PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過4KB（0FFFH）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外ROM中的程序。EA/Vpp ——內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源EA功能：正常工作時(shí)，EA為內(nèi)外ROM選擇端。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是靠及信號(hào)控制的。PSEN可作為外ROM芯片輸出允許OE的選通信號(hào)。PSEN(29)——外ROM讀選通信號(hào)。ALE端可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門電路。當(dāng)CPU不執(zhí)行訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE以時(shí)鐘振蕩頻率1 / 6的固定頻率輸出，因此ALE信號(hào)也可作為外部芯片CLK時(shí)鐘或其他需要。當(dāng)ALE信號(hào)有效時(shí)，P0口傳送的是低8位地址信號(hào)；ALE信號(hào)無(wú)效時(shí)，P0口傳送的是8位數(shù)據(jù)信號(hào)。 ALE/PROG(30)——地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址。三、 控制引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN、EA/VppRST/Vpd(9)——復(fù)位/備用電源正常工作時(shí)，RST（Reset）端為復(fù)位信號(hào)輸入端，只要在該引腳上連續(xù)保持兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平，80C51芯片即實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，復(fù)位后一切從頭開始，CPU從0000H開始執(zhí)行指令。當(dāng)外接晶體振蕩器時(shí)，XTAL1和XTAL2分別接在外接晶體兩端。 左邊為MCS51引腳圖，右邊為MCS51單片機(jī)邏輯符號(hào)圖一、 主電源引腳Vss和VccVcc——芯片電源，正常操作時(shí)接+５Ｖ電源；Vss——接地端。右邊為為其邏輯符號(hào)圖。另外，許多80C51芯片的還具有程序存儲(chǔ)器保密機(jī)制，以防止應(yīng)用程序泄露或被復(fù)制。8051系列單片機(jī)采用的是HMOS工藝：高速度、高密度；80C51系列單片機(jī)采用的是CHMOS工藝：高速度、高密度、低功耗；也就是說80C51單片機(jī)是一種低功耗單片機(jī)。8051與80C51單片機(jī)的主要差別就在于芯片的制造工藝上。8051單片機(jī)與80C51單片機(jī)從外形看是完全一樣的，其指令系統(tǒng)、引腳信號(hào)、總線等完全一致（完全兼容），也就是說在8051下開發(fā)的