【正文】 可編程，亦適于常規(guī)編程器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下，P0不具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。此外，（）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（）。引腳號(hào)第二功能： T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用）P2 口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)，4個(gè)TTL邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在flash編程[22]和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。端口引腳第二功能： RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) INTO(外中斷0) INT1(外中斷1) TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0) T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。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是單片機(jī)復(fù)位。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)[16]，當(dāng)AT89S52由外部程序存儲(chǔ)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，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。FLASH存儲(chǔ)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。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。片上沒(méi)有定義的地址是不能用的。用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“1”。定時(shí)器2寄存器：寄存器T2CON和T2MOD包含定時(shí)器2的控制位和狀態(tài)位，寄存器對(duì)RCAP2H和RCAP2L是定時(shí)器2的捕捉/自動(dòng)重載寄存器。T2CON 地址為0C8H 復(fù)位值：0000 0000B位可尋址表1 T2CON：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2控制寄存器TF2EXF2RLCKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL276543210各符號(hào)的功能： TF2：定時(shí)器2 溢出標(biāo)志位。RCLK=1 或TCLK=1 時(shí)，TF2不用置位。EXEN2=1 時(shí)，T2EX 上的負(fù)跳變而出現(xiàn)捕捉或重載時(shí)，EXF2 會(huì)被硬件置位。EXF2 必須如見(jiàn)清“0”。 RLCLK：串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘標(biāo)志位。 TCLK：串行口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)鐘標(biāo)志位。 EXEN2:定時(shí)器2外部允許標(biāo)志位。若EXEN2=0，定時(shí)器2將視T2EX端的信號(hào)無(wú)效。TR2=1，定時(shí)器2開(kāi)始工作。C/T2 =0，定時(shí)；C/T2 =1，外部事件計(jì)數(shù)（下降沿觸發(fā)）。當(dāng)EXEN2=1時(shí)，CP/RL2=1，T2EX出現(xiàn)負(fù)脈沖，會(huì)引起捕捉操作；當(dāng)定時(shí)器2溢出或EXEN2=1時(shí)T2EX出現(xiàn)負(fù)跳變，都會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)重載操作。當(dāng)RCKL=1或TCKL=1時(shí)，此標(biāo)志位無(wú)效，定時(shí)器2溢出時(shí)，強(qiáng)制做自動(dòng)重載操作。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以64K尋址。對(duì)于89S52，如果EA接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲(chǔ)器（地址為0000H～1FFFH）開(kāi)始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。高128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于7FH的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定CPU訪問(wèn)高128字節(jié)RAM 還是特殊功能寄存器空間。WDT 由13位計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時(shí)器復(fù)位存儲(chǔ)器（WDTRST）構(gòu)成。當(dāng)WDT激活后，晶振工作，WDT在每個(gè)機(jī)器周期都會(huì)增加。除了復(fù)位（硬件復(fù)位或WDT溢出復(fù)位），沒(méi)有辦法停止WDT工作。 WDT的使用為了激活WDT，用戶必須向WDTRST寄存器（地址為0A6H的SFR）依次寫入01EH和0E1H。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到8191（1FFFH）時(shí)，13位計(jì)數(shù)器將會(huì)溢出，這將會(huì)復(fù)位器件。為了復(fù)位WDT，用戶必須向WDTRST 寫入01EH 和0E1H（WDTRST 是只讀寄存器）。當(dāng)WDT計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，將給RST引腳產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖輸出[17]，這個(gè)復(fù)位脈沖持續(xù)96個(gè)晶振周期（TOSC），其中TOSC=1/FOSC。掉電和空閑方式下的WDT在掉電模式下，晶振停止工作，這意味這WDT也停止了工作。有兩種方式可以離開(kāi)掉電模式：硬件復(fù)位或通過(guò)一個(gè)激活的外部中斷。 通過(guò)中斷退出掉電模式的情形有很大的不同。當(dāng)中斷拉高后，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。這就意味著WDT應(yīng)該在中斷服務(wù)程序中復(fù)位。在進(jìn)入待機(jī)模式前，特殊寄存器AUXR的WDIDLE位用來(lái)決定WDT是否繼續(xù)計(jì)數(shù)。為了防止WDT在待機(jī)模式下復(fù)位AT89S52，用戶應(yīng)該建立一個(gè)定時(shí)器，定時(shí)離開(kāi)待機(jī)模式，喂狗，再重新進(jìn)入待機(jī)模式。定時(shí)器 2定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它既可以做定時(shí)器，又可以做事件計(jì)數(shù)器。如表3所示，工作模式由T2CON中的相關(guān)位選擇。在定時(shí)工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期，TL2寄存器都會(huì)加1。捕捉方式在捕捉模式下，通過(guò)T2CON中的EXEN2來(lái)選擇兩種方式。如果EXEN2=1，定時(shí)器2做相同的操作。除此之外，T2EX的跳變會(huì)引起T2CON中的EXF2置位。在計(jì)數(shù)工作方式下，寄存器在相關(guān)外部輸入角T2發(fā)生1至0的下降沿時(shí)增加1。一個(gè)機(jī)器周期采樣到高電平，而下一個(gè)周期采樣到低電平，計(jì)數(shù)器將加1。因?yàn)樽R(shí)別1－0的跳變需要2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)晶振周期），所以，最大的計(jì)數(shù)頻率不高于晶振頻率的1/24。自動(dòng)重載當(dāng)定時(shí)器2工作于16位自動(dòng)重載模式，可對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)。通過(guò)復(fù)位，DCEN被置為0，因此，定時(shí)器2 默認(rèn)為向上計(jì)數(shù)。DCEN=0時(shí)，定時(shí)器2自動(dòng)計(jì)數(shù)。如果EXEN2=0，定時(shí)器2計(jì)數(shù)，計(jì)到0FFFFH后置位TF2溢出標(biāo)志。定時(shí)器工作于捕捉模式，RCAP2H和RCAP2L的值可以由軟件預(yù)設(shè)。這個(gè)跳變也置位EXF2中斷標(biāo)志位。當(dāng)TH2和TL2分別等于RCAP2H和RCAP2L中的值的時(shí)候，計(jì)數(shù)器下溢。如圖6所示，置位DCEN，允許定時(shí)器2向上或向下計(jì)數(shù)。T2EX上的一個(gè)邏輯1使得定時(shí)器2向上計(jì)數(shù)。定時(shí)器的溢出也使得RCAP2H和RCAP2L中的16位值分別加載到定時(shí)器存儲(chǔ)器TH2和TL2中。在這種工作模式下，EXF2不能觸發(fā)中斷。這些中斷如圖10所示每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位[18]分別使得中斷源有效或無(wú)效。定時(shí)器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。它們的值一直到下一個(gè)周期被電路捕捉下來(lái)。中斷允許控制位=1，允許中斷中斷允許控制位=0，禁止中斷表3 中斷允許控制寄存器符號(hào)位地址功能EA中斷總允許控制位。常態(tài)時(shí)，按鍵[10]的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，如圖3所示，鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤，鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專門的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，如BCD碼鍵盤、ASCII碼鍵盤等；靠軟件識(shí)別的稱為非編碼鍵盤。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘是保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號(hào)，主要由晶振[19]和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢。具體連接圖如圖4所示： 圖4 晶振電路 復(fù)位電路模塊復(fù)位是單片機(jī)[11]的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片微機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為高電平時(shí)，該端所連接的字符導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。本次設(shè)計(jì)在顯示模塊用到的是一個(gè)4位一體和2個(gè)兩位一體共陰極數(shù)碼管，共有8個(gè)代碼輸入口和8個(gè)位選輸入口，采用排阻提供上拉電流數(shù)碼管，以保證有足夠大的電流點(diǎn)亮數(shù)碼管，采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，使各位數(shù)碼管逐個(gè)輪流受控顯示[20]，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，由于掃描速度極快，顯示效果與靜態(tài)驅(qū)動(dòng)相同，其具體圖形如下圖6圖7所示：圖6 計(jì)時(shí)顯示器圖7 分?jǐn)?shù)顯示器 蜂鳴器通過(guò)一NPN三極管[3]進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如圖8所示，觸發(fā)信號(hào)有基極引入。AT89S52S是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大,為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 3 軟件設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)程序之前，我們首先要對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)完成的任務(wù)進(jìn)行深入的分析，明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)、功能要求和技術(shù)指標(biāo)。 軟件總體設(shè)計(jì)方案本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)，程序部分由主程序、T0中斷程序、掃描顯示子程序、計(jì)時(shí)加（減）1秒的子程序、暫停子程序、快表和回表子程序、延時(shí)子程序等組成，其程序流程圖如圖10圖11所示。Keil[14]是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51[23]生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。程序部分由主程序、T0中斷程序、掃描顯示子程序、計(jì)時(shí)加減1秒的子程序、暫停子程序、快表和回表子程序、延時(shí)子程序等組成。本章主要是針對(duì)上一章的模塊介紹和電路圖設(shè)計(jì)作了軟件設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、功能要求和技術(shù)指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)的硬件資源和工作環(huán)境進(jìn)行分析，利用KEIL軟件對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行程序編程，包括主程序、T0中斷程序、掃描顯示子程序、計(jì)時(shí)加（減）1秒的子程序、暫停子程序、快表和回表子程序、延時(shí)子程序等組成。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是： ①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。 ②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。 ③提供軟件調(diào)試功能。 ④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。 接通電源，計(jì)時(shí)顯示即開(kāi)始倒計(jì)時(shí)工作，上半場(chǎng)指示燈亮，計(jì)時(shí)初始設(shè)計(jì)為2分鐘，如圖12所示，按下加分鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)甲、乙兩隊(duì)分別加分，每按下一次加1分，如圖13所示.圖12 初始時(shí)間 圖13 按鍵加分 同樣可實(shí)現(xiàn)甲、乙兩隊(duì)的減分如圖14所示，按下暫停/啟動(dòng)鍵可實(shí)現(xiàn)暫停和啟動(dòng)?！?9—圖15 下半場(chǎng)交換比分 當(dāng)下半場(chǎng)也結(jié)束時(shí)，上、下半場(chǎng)的指示燈同時(shí)亮，蜂鳴器響，如圖16所示。上半場(chǎng)結(jié)束后，停止計(jì)時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警結(jié)束后按下暫停\啟動(dòng)按鍵啟動(dòng)下半場(chǎng)計(jì)時(shí)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)甲隊(duì)和乙隊(duì)交換分?jǐn)?shù)，下半場(chǎng)指示燈亮，當(dāng)下半場(chǎng)也結(jié)束時(shí)，上、下半場(chǎng)的指示燈同時(shí)亮，蜂鳴器響，仿真完成。這些問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)將為我以后的學(xué)習(xí)和工作找明道路，查漏補(bǔ)缺為進(jìn)一步學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。在此設(shè)計(jì)中共接入了2個(gè)四位一體7段共陽(yáng)極LED顯示器，其中一個(gè)四位一體7段