【正文】 碼器控制列，不易擴(kuò)展 LED 點(diǎn)陣，但使用芯片較少，制作簡(jiǎn)單、方便，PCB 版成本較低。 AT89C51電源電路復(fù)位電路時(shí)鐘電路行驅(qū)動(dòng)列驅(qū)動(dòng)33 矩陣控制鍵盤1664LED 點(diǎn)陣顯示屏53 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 芯片選擇1）MCS51 單片機(jī) 系列單片機(jī) MCS51 是指 INTEL 公司于 1980 年推出的新一代 8 位單片機(jī)系列產(chǎn)品（8051） 。 MCS51 系列單片機(jī)及其兼容產(chǎn)品通常分為以下幾類： ⑴基本型：典型產(chǎn)品有 8031/8051/8751。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的尋址能力為128KB，指令系統(tǒng)除加、減、乘、除運(yùn)算外，還提供了查表和位操作指令，主時(shí)鐘頻率為 12MHZ，運(yùn)算速度增強(qiáng)。與基本型的差異在于內(nèi)部 RAM 增到256B， 8058752 的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展到 8KB，16 位定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器增至 3 個(gè)。其基本結(jié)構(gòu)和功能與基本型相同。 ⑷專用型：典型產(chǎn)品有 8044/8744。 ⑸超 8 位型：典型產(chǎn)品有 PHILIPS 公司的 80C552/87C552/83C552 系列單片機(jī)。這類產(chǎn)品的功能介于 MCS51 和 MSC96 之間，目前已得到了較廣泛的適用。其內(nèi)部含有FLASH 存儲(chǔ)器，使得存儲(chǔ)和程序改寫更加方便，從而受到了應(yīng)用設(shè)計(jì)者的歡迎。62. MCS51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)MCS51 單片機(jī)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)如圖 所示 P0口 驅(qū) 動(dòng) 器 P2口 驅(qū) 動(dòng) 器P1口 驅(qū) 動(dòng) 器 P3口 驅(qū) 動(dòng) 器RAM地 址寄 存 器 RAM P0口鎖 存 器 P2口鎖 存 器 ROM堆 棧指 針 地 址 鎖 存 器緩 沖 器PC增 量 器程 序 計(jì) 數(shù) 器數(shù) 據(jù) 指 針寄 存 器 B TMP2 TMP1ACCPSWALU定 時(shí)和 控 制 指 令寄 存 器OSCP1口寄 存 器 P3口寄 存 器 VccGNDPSENALE/PROGEA/VppRSTSCONTMODTMODPCONTH0 TL0 TH1 TL1SBUF(TX) SBUF(RX) IPIE中 斷 、 串 行 口和 定 時(shí) 器 模 塊 圖 MCS51 單片機(jī)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)圖主要包含下列的硬件資源： 167。4KB/8KB 字節(jié)程序存儲(chǔ)器 ROM 167。2/3 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 167。一個(gè)可編程全雙工串行口 167?？蓪ぶ?64KB 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間及控制電路 167。有位尋址功能，適于布爾處理機(jī)的位處理機(jī)備注：51 子系列：5 個(gè)中斷源，2 個(gè)定時(shí)器，8051 掩模 ROM、RAM128B、4KBROM78 0 3 1/8 0 5 1/8 7 5 11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 04 03 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 42 32 22 1P 1 0P 1 . 1P 1 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R S T / VP DR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T 0 / P 3 . 2I N T 1 / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1V s sV c cP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7E A / VP PA L E / P R O GP S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0 52 子系列：6 個(gè)中斷源，3 個(gè)定時(shí)器，8052 掩模 ROM，RAM256B，2KBROM3. AT89C51 單片機(jī)引腳及其功能MCS51 單片機(jī)引腳圖如圖 ，其引腳按功能分為三部分：I/O 端口、控制引腳、電源與晶振引腳：⑴ 輸入/輸出引腳 P0 口（39 腳~32 腳）：~ 統(tǒng)稱為 P0 口； P1 口（1 腳~8 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P1 口； P2 口（21 腳~28 腳）：~ 統(tǒng)稱為 P2 口； P3 口（10 腳~17 腳）：~ 統(tǒng)稱為 P3 口；⑵ 控制引腳 ALE/PROG (30 腳)：ALE 地址鎖存使能信號(hào)輸出端。PROG 是對(duì)于EPROM 型單片機(jī)，在EPROM 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。它是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)低電平有效 EA/VPP（31 腳）：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器屏蔽控制端，低電平有效。備用電源 VPD 功能。 VSS（20 腳）：主電源負(fù)端，接地。接外部石英晶體和電容的 一端。 XTAL2（ 18 腳）：它是片內(nèi)高增益反向放大器的輸出端。若使用外部輸入時(shí)鐘，該腳作為外部輸入時(shí)鐘的輸入端。⑴74HC154 4線16 線譯碼器/解調(diào)器將數(shù)據(jù)從一個(gè)輸入線分配到16個(gè)輸出的任意一個(gè)而實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能與大部分TTL和DTL 電路完全兼容⑵ 74HC154這種4—16譯碼器非常適合用于高性能存儲(chǔ)器的譯碼器 。真值 INPUTS 輸入G1 G2 D C B A SELECTED OUTPUT 選定輸出(L)L L L L L L Y0L L L L L H Y1L L L L H L Y2L L L L H H Y3L L L H L L Y4L L L H L H Y5L L L H H L Y6L L L H H H Y7L L H L L L Y8L L H L L H Y9L L H L H L Y10L L H L H H Y11L L H H L L Y12L L H H L H Y13L L H H H L Y14L L H H H H Y15X H X X X X NONE9H X X X X X NONE表 74HC154 真值表2. 行驅(qū)動(dòng)芯片 74LS27374LS273 是一種帶清除功能的 8D 觸發(fā)器， 1D～8D 為數(shù)據(jù)輸入端，1Q ～8Q 為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作 8 位地址鎖存器。 CPU 的 ALE 信號(hào)必須經(jīng)過(guò)反相器反相之后才能與 74LS273 的控制端 CLK 端相連，真值表如表 表 74LS273 真值表 74LS273 引腳功能：1D～8D 為數(shù)據(jù)輸入端，1Q ～8Q 為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作 8 位地址鎖存器。當(dāng) 1 腳為 高電平時(shí),11(CLK)腳是鎖存控制端，并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當(dāng) 11 腳有一個(gè) 上升沿，立即鎖存輸入腳 11118 的電平狀態(tài)，并且 立即呈現(xiàn)在在輸出腳 2(Q0)、5(Q1) 、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4) 、15(Q5)、16(Q6)、 19(Q7)上。⑵ 然后行線連、列線分別相連，排列 LED 如圖 所示 圖 排列 LED⑶ 進(jìn)一步組合靠攏， 1616LED 點(diǎn)陣如圖 所示 11 圖 1616LED 點(diǎn)陣 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的 protues 仿真整個(gè)電路主要由單片機(jī)控制及其接口電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路、電源電路、33 矩陣鍵盤、1664LED 點(diǎn)陣等部分組成。點(diǎn)陣的陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)由單片機(jī) P0 口經(jīng)過(guò) 1 片輸出緩存器74LS237，再經(jīng)過(guò) 416 線譯碼器 74HC154 譯碼后輸出列選信號(hào)，對(duì) 1664LED 點(diǎn)陣進(jìn)行列掃描，1 片 74HC154 控制 4 個(gè) 88LED，因此需要 4 片 74HC154，在進(jìn)行漢字分批顯示輸出時(shí)采用逐列掃描方式。 1664LED 顯示屏通過(guò)鍵盤控制左移顯示漢字字符“通信學(xué)院電子信息工程” 、 “祝天下有情人終成眷屬” 、 “浮名本是身外物” ，右移顯示“通信學(xué)院電子信息工程” 、 “不著分寸也風(fēng)流” 、 “祝天下有情人終成眷屬” 、 “世事如棋，乾坤莫測(cè)，笑盡英雄” 。通過(guò)列掃描方式把字符碼傳給 LED 點(diǎn)陣顯示屏。 點(diǎn)陣系統(tǒng)顯示仿真結(jié)果⑴ 右移顯示“通信學(xué)院電子信息工程”仿真結(jié)果如圖 圖 右移顯示通信學(xué)院電子信息工程⑵ 左移顯示“通信學(xué)院電子信息工程”仿真結(jié)果如圖 13