【正文】 而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在閑置模式下，CPU停止工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。這兩種方式是控制專(zhuān)用寄存器PCON（電源控制寄存器）中的PD（） 和IDL（）位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在空閑工作模式狀態(tài)，CPU保持睡眠狀態(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?？臻e模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或者硬件復(fù)位終止。程序會(huì)首先響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨RETI（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機(jī)進(jìn)入空閑模式那條指令后面的一條指令。需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來(lái)終止空閑工作模式時(shí)，CPU通常是從激活模式那條指令的下一條指令開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止CPU訪問(wèn)片內(nèi)RAM，而允許訪問(wèn)其他端口。 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)。復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內(nèi)容，在VCC恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重新啟動(dòng)并且穩(wěn)定的工作。當(dāng)加密位LB1被編程時(shí)，在復(fù)位期間，EA斷的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機(jī)上電后一直沒(méi)有服位，則鎖存起的初始值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，這個(gè)隨機(jī)數(shù)會(huì)保存到真正復(fù)位為止。由于這兩種顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，接口容易實(shí)現(xiàn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。 液晶顯示器LCD最常見(jiàn)的就是TFT類(lèi)型的，它是由光源，液晶光柵，和控制芯片組成，他的光源是常亮的白色強(qiáng)光，當(dāng)光線通過(guò)液晶光柵（液晶屏）的時(shí)候，通過(guò)電壓改變液晶顆粒濾光方向，從而改變每個(gè)點(diǎn)的顏色和強(qiáng)度來(lái)顯示圖案。段式與數(shù)碼管類(lèi)似，行點(diǎn)陣式一般是英文字符，全點(diǎn)陣式可顯示任何信息，如漢字、圖形、圖表等。（2）二極管體積大，圖像質(zhì)量一般，適合作室外大屏幕，價(jià)格較低。（3）二極管耗電大，液晶耗電小。 下面介紹發(fā)光二極管顯示器（LED）的結(jié)構(gòu)、工作原理及其接口電路。中7個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。如下圖所示。圖上為共陰結(jié)構(gòu)。這時(shí)如果需要點(diǎn)亮a到g中的任何一盞燈，只需要在相應(yīng)的端口輸入高電平即可；輸入低電平則截止。共陰和共陽(yáng)結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。8個(gè)筆劃段hgfedcba對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。如果是共陽(yáng)LED顯示器，公共陽(yáng)極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。在本次設(shè)計(jì)中，采用的是靜態(tài)顯示。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU的開(kāi)銷(xiāo)小。從下圖可以看出，每位LED顯示器需要單獨(dú)占用8根端口線，因此，在數(shù)據(jù)較多的時(shí)候，往往不采用這種設(shè)計(jì)，而是采用動(dòng)態(tài)顯示方式。下圖為4位LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示路。 由于所有的段選碼連在一起，所以同一瞬間只能顯示同一種字符。（~~，~~。再將顯示的數(shù)字“5”延時(shí)5~10ms，以造成視覺(jué)暫留效果；。為了使顯示效果更加穩(wěn)定，可以使每個(gè)數(shù)碼管顯示的數(shù)字不斷的重復(fù)，但其中重復(fù)頻率達(dá)到了一定的程度的時(shí)候，加之人眼睛本身的視覺(jué)暫留效果的作用，便可以看到相當(dāng)穩(wěn)定的“5678”四個(gè)數(shù)字。表28 模擬過(guò)程表 LED顯示器接口實(shí)例 由LED的結(jié)構(gòu)及工作原理可知，要想在LED上顯示數(shù)據(jù)或者字母，則首先必須要把待顯示的數(shù)據(jù)或者字母轉(zhuǎn)換成LED的7位顯示代碼，方可顯示相應(yīng)的數(shù)字或者字母。本次設(shè)計(jì)采用的是專(zhuān)用硬件譯碼器74HC573實(shí)現(xiàn)。 變量譯碼器的輸出表示輸入變量的狀態(tài)。 兩者的功能及引腳完全一樣，功能見(jiàn)下表。 碼制變換譯碼器是將一種代碼變換為另一種代碼的電路。 (1)顯示器件 常見(jiàn)的顯示器有白熾燈、輝光數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、發(fā)光二極管（LED）和液晶顯示器（LCD）等。我們只對(duì)發(fā)光二極管顯示器作一簡(jiǎn)單介紹。共陽(yáng)極接法的器件如LA5011，LA5021，LA5031等。 (2)顯示譯碼器 由于LED顯示器有共陽(yáng)極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，故所對(duì)應(yīng)的顯示譯碼器也不同，使用共陽(yáng)數(shù)碼管時(shí)，公共陽(yáng)極接電源電壓，七個(gè)陰極a~g由相應(yīng)的BCD七段譯碼器的輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)。若數(shù)碼管為共陰，則選用輸出為高電平有效的顯示譯碼器。驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管的BCD七段的譯碼器有74474LS48等，該功能CMOS電路為74HC573及MC14513等。D、C、B、A為BCD碼輸入端，BI為隱功能端。LT為測(cè)試端，LT=1時(shí)，正常顯示；LT=0時(shí)，顯示器顯示8。由計(jì)數(shù)器、顯示譯碼器和顯示器構(gòu)成的顯示系統(tǒng)由CD40150組成。MR為清零端，當(dāng)該端為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清0。只有MR、PE、CEP和CET均為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器才進(jìn)行加法計(jì)數(shù)。一類(lèi)是壓電式，一類(lèi)是電磁式，電磁式又有兩大品種，鐵振膜式和動(dòng)圈式，二者原理一樣只是結(jié)構(gòu)不同。 報(bào)警器的種類(lèi)很多，比如：揚(yáng)聲器，蜂鳴器等，本次設(shè)計(jì)采用的是電磁式蜂鳴器作為報(bào)警器。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)通過(guò)電磁線圈，使得電磁線圈產(chǎn)生了一個(gè)磁場(chǎng)。在本設(shè)計(jì)中，由于只要求LED顯示器顯示0~9是個(gè)數(shù)字，因此我們選用74HC573作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的鎖存器芯片。這些閂鎖出現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)（即，輸出的變化異步）當(dāng)鎖存使能高。具體特點(diǎn)如下：（1）輸出直接連接到CMOS，NMOS和TTL（2）工作電壓范圍： V（3）低輸入電流： mA（4）高噪聲CMOS器件的免疫特性引腳圖如下： 74HC573引腳分布圖 其中OE為使能端，0~7為段碼輸出端，D0~D7為單片機(jī)信號(hào)輸入端，LE為位碼選擇端口。當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，行、列線將導(dǎo)通，此時(shí)，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。然而，矩陣鍵盤(pán)中的行線、列線和多個(gè)鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相互影響，因此，必須將行線、列線信號(hào)配合起來(lái)作適當(dāng)處理，才能確定閉合鍵的位置。CPU根據(jù)行平電的變化，便能判定相應(yīng)的行有鍵按下。為進(jìn)一步確定具體鍵，不能使所有列線在同一時(shí)刻都處在低電平，可在某一時(shí)刻只讓一條列線處于低電平，其余列線均處于高電平，另一時(shí)刻，讓下一列處在低電平，依次循環(huán)，這種依次輪流每次選通一列的工作方式稱(chēng)為鍵盤(pán)掃描。 ? 第2步：將行線作為輸入線，列線作為輸出線，并將輸出線輸出為低電平，讀行線狀態(tài)，則行線中電平為低的是按鍵所在的行。 鍵盤(pán)的編碼 ：按鍵數(shù)量少，可根據(jù)實(shí)際需要靈活編碼。 編程掃描方式 編程掃描方式是利用CPU完成其他工作的空余調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序來(lái)響應(yīng)鍵盤(pán)輸入的要求。 鍵盤(pán)掃描程序一般應(yīng)包括以下內(nèi)容： （1）判別有無(wú)鍵按下。 （3）用計(jì)算法或查表法得到鍵值。 （5）將閉合鍵鍵號(hào)保存，同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能。 中斷掃描方式 當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，CPU處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時(shí)，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤(pán)掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)。 在鍵盤(pán)中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I(mǎi)/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖1所示。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤(pán)多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤(pán)，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。 　 矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，圖中，列線通過(guò)電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過(guò)讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。Protel DXP在文件交換方面也有很大的進(jìn)展。 Protel DXP作為新推出的優(yōu)秀的電子CAD設(shè)計(jì)軟件，具有以下特點(diǎn)： (1) 通過(guò)設(shè)計(jì)文件包的方式，將原理圖編輯、電路仿真、PCB圖設(shè)計(jì)以及打印這些功能有機(jī)地結(jié)合在一起，提供了一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。 (3) 提供了豐富的原理圖元件庫(kù)和PCB封裝庫(kù)，并且為設(shè)計(jì)新的器件封裝提供了封裝向?qū)С绦颍?jiǎn)化了封裝設(shè)計(jì)過(guò)程。 (5) 提供了強(qiáng)大的查錯(cuò)功能。 (6) 全面兼容Protel系列以前的版本設(shè)計(jì)文件，并提供了與OrCAD格式文件的轉(zhuǎn)換功能。 Protel DXP工作總體流程1. 設(shè)計(jì)原理圖元件:雖然Protel DXP提供了豐富的原理圖元件庫(kù)，但是并不可能將所有的元件都收到這些庫(kù)中。根據(jù)具體電路的復(fù)雜程度決定是否需要使用層次原理圖。網(wǎng)絡(luò)表可以從原理圖中獲得，也可以從印制電路板中提取。如果發(fā)現(xiàn)元件封裝庫(kù)中沒(méi)有需要的元件，可以自己動(dòng)手設(shè)計(jì)元件封裝。首先根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工藝要求，繪制PCB板輪廓，并確定PCB的工藝要求(如使用幾層板，加工精度等)；然后將原理圖傳輸?shù)絇CB板中來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)表、設(shè)計(jì)規(guī)則和原理圖的引導(dǎo)下布局和布線；最后利用DRC(設(shè)計(jì)規(guī)則檢查)工具查錯(cuò)。需要打印的文檔包括原理圖、PCB圖的絲印層以及器件清單文件等各種報(bào)表文件，這些報(bào)表也是重要的工藝設(shè)計(jì)文件。 Protel DXP設(shè)計(jì)環(huán)境 當(dāng)用戶啟動(dòng)Protel DXP后，系統(tǒng)將進(jìn)入Protel DXP管理器設(shè)計(jì)環(huán)境(Design Explorer)，所有Protel DXP功能都是從這個(gè)環(huán)境啟動(dòng)的。 Protel DXP的設(shè)計(jì)環(huán)境 Protel DXP組成 在Protel DXP設(shè)計(jì)環(huán)境下，單擊菜單【File】/【New】命令，從【New】子菜單中可以選擇建立項(xiàng)目文件，包括PCB、Schematic、FPGA、VHDL以及相關(guān)的庫(kù)(Library)文件。 (1) ?Schematic(原理圖)設(shè)計(jì)編輯。 (2) ?VHDL程序的編寫(xiě)。 (3) ?PCB的設(shè)計(jì)制作。 (4) 原理圖元件庫(kù)的生成。(5) ?PCB庫(kù)的生成。 (6) ?PCB項(xiàng)目。 (7) ?FPGA項(xiàng)目。 (8) 集成化庫(kù)文件的管理。 (9) 嵌入式設(shè)計(jì)項(xiàng)目的生成。 (10) ?Text Document。 (11) ?CAM Document。 Protel DXP的文件管理Protel DXP將所有的設(shè)計(jì)文檔保存為獨(dú)立的文件，可以使用Windows資源管理器找到它們。因此，在以后的敘述中，文檔和文件表示同一個(gè)意思，不再區(qū)分。 Protel DXP設(shè)計(jì)文檔擴(kuò)展名 .1 創(chuàng)建一個(gè)新文件項(xiàng)目(Project) DXP的設(shè)計(jì)環(huán)境下，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】/【PCB Project】。從集成環(huán)境左側(cè)的項(xiàng)目管理器【Projects】面板中可以看到這個(gè)新建的項(xiàng)目。這樣，一個(gè)新的項(xiàng)目文件創(chuàng)建完畢。可以添加的文檔類(lèi)型很多，有原理圖、原理圖庫(kù)、PCB庫(kù)和VHDL文檔等，詳細(xì)的內(nèi)容會(huì)在以后各章講解。，當(dāng)前項(xiàng)目的名字已經(jīng)換成了“”。通過(guò)執(zhí)行菜單【File】/【Save As】命令，可以將這個(gè)文檔重新命名為“”保存。通過(guò)執(zhí)行菜單【File】/【Save As】命令，可以將這個(gè)文檔重新命名為“”保存?？梢钥闯觯琍rotel DXP將文檔按類(lèi)型在項(xiàng)目面板中分類(lèi)列出。可以按照兩種方法切換當(dāng)前正在編輯的文件：。在菜單中選擇【Remove from Project】選項(xiàng)， 按扭，即可將此文件從當(dāng)前項(xiàng)目中刪除。用右鍵單擊欲加入項(xiàng)目的文檔，在菜單中選擇【Add to Project】選項(xiàng)即可。 硬件電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C51作為本設(shè)計(jì)的核心元件。在本次設(shè)計(jì)中，共接入四個(gè)共陰LED顯示器，其中兩個(gè)用于計(jì)錄甲、乙兩隊(duì)的分?jǐn)?shù)，每隊(duì)2個(gè)LED顯示器分?jǐn)?shù)范圍可達(dá)到0—999分，足夠滿足賽程需要。賽程計(jì)時(shí)采用倒計(jì)時(shí)方式。根據(jù)設(shè)計(jì)，計(jì)時(shí)范圍可達(dá)0—99分鐘，也完全滿足賽程的需要。其中6個(gè)分別用于輸入甲、乙兩隊(duì)的分?jǐn)?shù)；其他則用于完成設(shè)置、調(diào)整、啟動(dòng)和暫停賽程時(shí)間等功能[4]。按鍵開(kāi)關(guān)KK6用來(lái)設(shè)置賽程時(shí)間。通過(guò)按鍵K7鍵，秒鐘加一；再按K8鍵，秒鐘減一。時(shí)間設(shè)置好后，等待比賽開(kāi)始。 比賽時(shí)還有一項(xiàng)時(shí)間需要倒計(jì)時(shí)，那就是24秒進(jìn)攻時(shí)間，當(dāng)比賽開(kāi)始，24秒自動(dòng)倒計(jì)時(shí)，當(dāng)一方隊(duì)伍進(jìn)球或換另一方進(jìn)攻時(shí)是按下鍵K1，24秒刷新再次倒計(jì)時(shí)，當(dāng)比賽時(shí)間還剩不到24秒時(shí)，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)成剩下的時(shí)間，體現(xiàn)比賽的課觀賞性和實(shí)際性。這時(shí)，如果裁判吹響開(kāi)始的哨聲時(shí)，則應(yīng)立即按下按鍵K7，表示賽程開(kāi)始，計(jì)時(shí)顯示則由1200變成1259，1258……一直計(jì)時(shí)直到計(jì)為0000時(shí)表示賽程結(jié)束，按下K7的同時(shí)24秒也暫停。 。 由于在比賽中，甲、乙兩隊(duì)的比分是不斷在變化的，所以需要設(shè)置比分刷新控制裝置；此部分功能由圖所示的計(jì)分電路中的按鍵開(kāi)關(guān)K1~~K4來(lái)完成的： K1鍵：完成甲隊(duì)加1分操作 K1鍵：完成甲隊(duì)加2分操作K2鍵：完成甲隊(duì)減1分操