【正文】 拍指揮單片機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 17 晶體振蕩器的振蕩信號從 XTAL2 端送到內(nèi)部時(shí)鐘電路上，它對振蕩信號二分頻，并向 CPU提供兩相時(shí)鐘信號 P1 和 P2。本電路選用的電容為 30pF，晶振頻率為 12MHz。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在～ 12MHz 之間選取。 （ 032H） =05H 聲明為 5V 編程電壓。 （ 031H） =52H 聲明為 AT89C52 單片機(jī)。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。 芯片擦除：利用控 制信號的正確組合 ， 保持 ALE/PROG 引腳 10mS 的低電平脈沖寬度即可將 PEROM 陣列（ 4k 字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入 “1” ，這步驟需再編程之前進(jìn)行。 程序校驗(yàn)：如果加密位 LB LB2 沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)，采用如圖 12的電路。 Ready/Busy：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 “ RDY/BSY 輸出信號監(jiān)測，編程期間， ALE 變?yōu)楦唠娖?“H” 后， （ RDY/BSY）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 16 數(shù)據(jù)查詢： AT89C52 單片機(jī)用 Data Palling 表示一個(gè)寫周期結(jié)束為特征，在一個(gè)寫周期中，如需讀取最后寫入的一個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（ ）是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。 掉電模式：在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉 電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。 空閑節(jié)電模式：在空閑工作模式狀態(tài)， CPU 自身處于睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。 時(shí)鐘振蕩器： AT89C52 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的標(biāo)志位 TF0 和 TF1 在定時(shí)器溢出那個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 狀態(tài)置位，而會在下一個(gè)機(jī)器周期才查詢到該中斷標(biāo)志。程序員不應(yīng)將 “1” 寫入這些位，它們是將來 AT89 系列產(chǎn)品作為擴(kuò)展用的。 IE 也有一個(gè)總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。 中斷： AT89C52 共有 6 個(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)器 0、 2）和串行口中斷。時(shí)鐘輸出頻率取決于振蕩頻東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 15 率和定時(shí)器 2 捕獲寄存器（ RCAP2H， RCAP2L）的重新裝載值，公式如下32： 輸出時(shí)鐘頻率 =振蕩器頻率 /{4*[65536(RCP2H,RCP2L)]} (32) 在時(shí)鐘輸出方式下，定時(shí)器 2 的翻轉(zhuǎn)不會產(chǎn)生中斷，這個(gè)特性與作為波特率發(fā)生器使用時(shí)相仿。當(dāng)時(shí)鐘振蕩頻率為 16MHz 時(shí)， 輸 出時(shí)鐘頻率范圍為 61Hz— 4MHz。在訪問定時(shí)器 2 或 RCAP2 寄存器之前，應(yīng)將定時(shí)器關(guān)閉。所以，當(dāng)定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用時(shí)， T2EX 可作為附加的外部中斷源來使用。在波特率發(fā)生器工作方式中， TH2 翻轉(zhuǎn)不能使 TF2 置位，故而不產(chǎn)生中斷。定時(shí)器 2 作為波特率 發(fā)生器使用的電路。定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器時(shí)，與作為定時(shí)器的操作是不同的，通常作為定時(shí)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期（ 1/12 振蕩頻率）寄存器的值加 1，而作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，在每個(gè)狀態(tài)時(shí)間（ 1/2 振蕩頻率）寄存器的值加 1。波特率發(fā)生器的方式與自動(dòng)重裝載方式相仿，在此方式下， TH2 翻轉(zhuǎn)使定時(shí)器 2 的寄存器用 RCAP2H 和RCAP2L 中的 16 位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設(shè)置。 波特率發(fā)生器：當(dāng) T2CON 中的 TCLK 和 RCLK 置位時(shí)，定時(shí) /計(jì) 數(shù)器作為波特率發(fā)生器使用。 T2EX 引腳為邏輯“0” 時(shí)，定時(shí)器 2 向下計(jì)數(shù)，當(dāng) TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于 RCAP2H 和RCAP2L 中的值時(shí)，計(jì)數(shù)溢出，置位 TF2，同時(shí)將 0FFFFH 數(shù)值重新裝入定時(shí)寄存器中。當(dāng) DCEN=1 時(shí)，允許定時(shí)器 2 向上 或向下計(jì)數(shù)，這種方式下， T2EX 引腳控制計(jì)數(shù)器方向。這個(gè)脈沖使EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產(chǎn)生中斷。當(dāng) DCEN 置位時(shí)，定時(shí)器 2 既可向上計(jì)數(shù)也可向下計(jì)數(shù)，這取決于 T2EX 引腳的值， 當(dāng) DCEN=0 時(shí)，定時(shí)器 2 自動(dòng)設(shè) 置為向上計(jì)數(shù)，在這種方式下， T2CON 中的 EXEN2 控制位有兩種選擇，若 EXEN2=0，定時(shí)器 2 為向上計(jì)數(shù)至 0FFFFH 溢出，置位TF2 激活中斷，同時(shí)把 16 位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載，RCAP2H 和 RCAP2L 的值可由軟件預(yù)置。 自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)器）方式：當(dāng)定時(shí)器 2 工作于 16 位自動(dòng)重裝載方式時(shí)，能對其編程為向上或向下計(jì)數(shù)方式，這個(gè)功能可通過特殊功能寄存器 T2CON 的 DCEN 位（允許向下計(jì)數(shù)）來選擇的。如果 EXEN2=1，定時(shí)器2 完成相同的操作，而當(dāng) T2EX 引腳外部輸入信號發(fā)生 1 至 0 負(fù)跳變時(shí)，也出現(xiàn) TH2 和 TL2 中的值分別被 捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。 捕獲方式：在捕獲方式下，通過 T2CON 控制位 EXEN2 來選擇兩種方式。由于識別 1 至 0 的跳變需 要 2 個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期），因此，最高計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24。 在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時(shí)，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個(gè)機(jī)器周期的 5SP2 期間，對外部輸入進(jìn)行采樣。定時(shí)器 2 有三種工作方式：捕獲方式，自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由T2CON 的控制位來選擇。 定時(shí)器 2：定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 13 尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128 字節(jié) RAM 還是訪問特殊功能寄存器。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2CON，SMOD，寄存器對（ RCAO2H、 RCAP2L）是定時(shí)器 2 在 16 位捕獲方式或16 位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲 /自動(dòng)重裝載寄存器。不應(yīng)將數(shù)據(jù) “ 1” 寫入未定義的單元，由于這些 單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是 “ 0” 。 非所有的地址都被定義，從 80H— FFH 共 128 個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒有定義。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 Flash 存儲器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 EA/VPP：外部訪問允許。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出 是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。一般情況下， ALE 仍以時(shí)東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。對 P3 口寫入“1” 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器 時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對端口 P2 寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流(IIL)。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ） 。對端口 寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在 Flash 編程時(shí)， P0 口 接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫 “ 1” 時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與主板 CPU通信等。 低功耗空閑和掉電模式 2 個(gè)讀寫中斷口線 2 個(gè)外部中斷源 2 個(gè)串行中斷 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 32 個(gè)雙向 I/O 口 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置 通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。列信號的處理列信號的處理主要由 8 片 8 位帶鎖存的串入并出移位寄存器 74HC595 來完成。根據(jù)視覺滯留原理，根據(jù)視覺滯留原理，每屏的完整的顯示時(shí)間應(yīng)控制在20ms 之內(nèi)，即 50Hz，人眼看上去才不會覺得閃 爍。然后在反復(fù)掃描這 16 行直至顯示新的信息。 本 LED 點(diǎn)陣屏采用動(dòng)態(tài)掃描的方式顯示，即逐行掃描，工作時(shí)先將一行點(diǎn)陣字模通過列驅(qū)動(dòng)輸出，然后運(yùn)用譯碼器選中對應(yīng)行，使該行得以顯示，接著再送下一行數(shù)據(jù)，再選中下一行有效，直到 16 行全被掃描一遍。 LED 驅(qū)動(dòng)模塊的硬件設(shè)計(jì) LED 驅(qū)動(dòng)模塊是 LED 顯示屏設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到 LED 顯示屏的亮度、穩(wěn)定度等重要指標(biāo)。 AT89C52 數(shù)據(jù)存儲器 上位 PC機(jī) 32 塊 16 8點(diǎn)陣 顯示屏 74LS154 行掃描 74HC595 移位傳送 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 為使該模塊化 LED 顯示屏控制系統(tǒng)具有更加方便和靈活性，我們對系統(tǒng)的硬件做了精心設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)存儲器使用一片 SRAM6116，可以用于存儲漢字的點(diǎn)陣庫。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 總體方案論證與設(shè)計(jì) 8 總體硬件組成框圖 圖 21 除單片機(jī) AT89C52 外，顯示屏控制器的硬件電路部分由兩個(gè)電路部分組成：外部數(shù)據(jù)存儲 器的擴(kuò)展 ，串行通信接口 。另外， PC機(jī)與單片機(jī)之間串口通信只是傳輸機(jī)內(nèi)碼，而不是傳輸字模信息，傳輸信息量小，不需要復(fù)雜的通信協(xié)議。因此，要實(shí)現(xiàn)這樣的功能就要采用第二種方案。本系統(tǒng)中對 10 組預(yù)存信息的點(diǎn)陣信息的提取和存儲就是采用這種方案。 方案一：固定漢字顯示，就是將要顯示的語句中全部漢字的字母數(shù)據(jù)依次提取出來，按順序