【正文】 型芯片之勢。80C51單片機內部包含以下一些功能部件：① 128kB內RAM；② 可尋址64KB的外ROM和外RAM控制電路；③ 兩個16位定時/計數(shù)器；④ 21個特許功能寄存器；⑤ 4個8位并行I/O口，共32條可編程I/O端線；⑥ 一個可編程全雙工串行口；⑦ 5個中斷源，可設置成2個優(yōu)先級。8051單片機與80C51單片機從外形看是完全一樣的，其指令系統(tǒng)、引腳信號、總線等完全一致（完全兼容），也就是說在8051下開發(fā)的軟件完全可以在80C51上應用，反過來，在80C51下開發(fā)的軟件也可以在8051上應用[3]。8051與80C51單片機的主要差別就在于芯片的制造工藝上。8051系列單片機采用的是HMOS工藝：高速度、高密度；80C51系列單片機采用的是CHMOS工藝：高速度、高密度、低功耗；也就是說80C51單片機是一種低功耗單片機。另外，許多80C51芯片的還具有程序存儲器保密機制，以防止應用程序泄露或被復制。右邊為為其邏輯符號圖。圖22 左邊為MCS51引腳圖，右邊為MCS51單片機邏輯符號圖Vcc——芯片電源，正常操作時接+５Ｖ電源；Vss——接地端。當外接晶體振蕩器時，XTAL1和XTAL2分別接在外接晶體兩端。、ALE/PROG、PSEN、EA/VppRST/Vpd(9)——復位/備用電源正常工作時，RST（Reset）端為復位信號輸入端，只要在該引腳上連續(xù)保持兩個機器周期以上高電平，80C51芯片即實現(xiàn)復位操作，復位后一切從頭開始，CPU從0000H開始執(zhí)行指令。ALE/PROG(30)——地址鎖存允許/片內EPROM編程脈沖ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址。當ALE信號有效時，P0口傳送的是低8位地址信號；ALE信號無效時，P0口傳送的是8位數(shù)據(jù)信號。當CPU不執(zhí)行訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE以時鐘振蕩頻率1 / 6的固定頻率輸出，因此ALE信號也可作為外部芯片CLK時鐘或其他需要。ALE端可驅動8個LSTTL門電路。PSEN(29)——外ROM讀選通信號。PSEN可作為外ROM芯片輸出允許OE的選通信號。外部數(shù)據(jù)存儲器是靠及信號控制的。EA/Vpp ——內外ROM選擇/片內EPROM編程電源EA功能：正常工作時，EA為內外ROM選擇端。當EA保持高電平時，先訪問內ROM，但當PC（程序計數(shù)器）值超過4KB（0FFFH）時，將自動轉向執(zhí)行外ROM中的程序。對80C31芯片，片內無ROM，因此EA必須接地。80C51共有4個8位并行I/O端口,共32個引腳。P0口——8位雙向I/O口在不并行擴展外存儲器(包括并行擴展I/O口)時，P0口可用作雙向I/O口。P0口能驅動8個LSTTL門。1圖23 P0口位結構P1口——8位雙向I/O口8位準雙向I/O口(“準雙向”是指該口內部有固定的上拉電阻)。CPU既可以對P1口進行字操作，又可以進行位操作。VCC鎖存器DCP引腳讀鎖存器寫鎖存器內部總線讀引腳內部上拉電阻圖 24 P1口位結構P2口——8位準雙向I/O口在不并行擴展外存儲器(包括并行擴展I/O口)時，P2口可用作雙向I/O口。引腳上拉電阻同P1口。一方面與P1口一樣作為一般準雙向輸入/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/輸出線可以獨立地作為串行輸入/輸出口和其它控制信號線。圖 26 P3口位結構P3口各口線與專用功能： ——RXD：串行口輸入端。 ——INT0：外部中斷0請求輸入端。 ——T1：定時/計數(shù)器1外部信號輸入端。 ——RD：外RAM讀選通信號輸出端。在不并行擴展外存儲器(包括并行擴展I/O口)時， 4個I/O口都可作為雙向I/O口用。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。圖27 中斷流程引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。CPU暫時中斷原來的事務A，轉去處理事件B，對事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點），稱為中斷返回。圖28 中斷系統(tǒng) 8051中斷系統(tǒng)結構80C51的中斷系統(tǒng)有5個中斷源（8052有 6個） ，2個優(yōu)先級，可實現(xiàn)二級中斷嵌套 。5個中斷源有兩個中斷優(yōu)先級，每個中斷源可以編程為高優(yōu)先級或低優(yōu)先級中斷，可以實現(xiàn)二級中斷服務程序的嵌套。 (1)、IT0()外部中斷0()觸發(fā)方式控制位。中斷標志IE0()置1，向CPU申請中斷。IT1=0時，外部中斷1程控為電平觸發(fā)方式；IT1=1時外部中斷1為邊沿觸發(fā)方式。(3)、TF0（）片內定時/計數(shù)器T0溢出中斷申請位，TF0實際上是T0中斷觸發(fā)器的一個輸出端。(4)、TF1（）片內定時/計數(shù)器T1溢出中斷申請位。 (5)、RI（）或TI（）串行口中斷請求標志位。(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對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個中斷源的開放和屏蔽（禁止），以及每個中斷源是否允許中斷。(2)、中斷源優(yōu)先級設定寄存器IP80C51單片機有兩個中斷優(yōu)先級，即可實現(xiàn)二級中斷服務嵌套。表22 中斷優(yōu)先級位76543210字節(jié)地址 B8HPT2PSPT1PX1PT0PX0IP PX0（）：外部中斷0優(yōu)先級設定位；PT0（）：定時/計數(shù)器T0優(yōu)先級設定位；PX1（）：外部中斷0優(yōu)先級設定位；PT1（）：定時/計數(shù)器T1優(yōu)先級設定位；PS （）：串行口優(yōu)先級設定位；PT2 () ：定時/計數(shù)器T2優(yōu)先級設定位。同一優(yōu)先級的中斷優(yōu)先權排隊，由中斷系統(tǒng)硬件確定的自然優(yōu)先級形成，：表23 同優(yōu)先級中斷源等級序號 序號中斷源中斷標志優(yōu)先級順序0外部中斷0IE0最高級最低級1定時器T0中斷TF02外部中斷1IE13定時器T1中斷TF14串行口中斷RI或TI①中斷源有中斷請求；②此中斷源的中斷允許位為1；③CPU開中斷（即EA=1）。每來一個脈沖計數(shù)器加1，當加到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零，且計數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求（定時/計數(shù)器中斷允許時）。可見，由溢出時計數(shù)器的值減去計數(shù)初值才是加1計數(shù)器的計數(shù)值[4]。其格式如下：表24 工作方式寄存器TMOD位76543210字節(jié)地址 89HGATEM1M0GATEM1M0TMOD各位功能如下：(1) GATE：門控位。即此時定時器的啟動多了一條件。＝0為定時模式；=1為計數(shù)模式。定時/計數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進行設置。TCON的高4位用于控制定時/計數(shù)器的啟動和中斷申請。T1計數(shù)溢出時由硬件自動置TF1為1。T1工作時，CPU可隨時查詢TF1的狀態(tài)。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。TR1置1時，T1開始工作；TR1置0時，T1停止工作。所以，用軟件可控制定時/計數(shù)器的啟動與停止。TR0（）：T0運行控制位，其功能與TR1類同。②計算初值,并將其寫入TH0、TL0或THTL1。④使TR0或TR1置位(TCON)，啟動定時/計數(shù)器定時或計數(shù)。第一，單片機的概述，介紹了單片機的定義和歷史；第二，以80C51為例，大致的介紹了單片機的基本組成原理；第三，介紹了單片機的40條引腳功能，特別對輸入輸出接口進行了詳細的介紹；第四，介紹了單片機的一個重要部分：中斷。第五，比較簡單的介紹了定時器。第3章 系統(tǒng)總體設計方案 采用STC89C52為核心的單片機控制方案。對于硬件部分的設計，本著簡單可靠的思想。系統(tǒng)中主要用到：AT89C52單片機與晶振時鐘電路；繼電器；按鍵與LED顯示等。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。共陰數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。靜態(tài)驅動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅動。 動態(tài)顯示驅動數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示