【正文】 圖 21電路硬件原理圖 軟件設(shè)計(jì)方案 用 仿真軟件 Proteus按照實(shí)現(xiàn)的功能原理 畫 出 原理圖如上圖所示 ， ～ AMPIRE128 64的 DB0～ DB7數(shù)據(jù)端口 LCD的讀寫使能端 E, LCD的讀寫端口 R/W, RS， CS2 CS1， ， 按鍵 BO、 B B B B4分別接 、 、 、 、 ； XTAL XTAL2接震蕩電路， RST接復(fù)位電路，EA接高電平， LCD上的 VO、 RST接電源 +5V， GND接地。 仿真結(jié)果 (1) 主界面 ： 如 圖 22所示 。 圖 23 菜單選擇界面 (3 ) 動(dòng)感漢字顯示、 學(xué)校簡介 ： 如 圖 24所示 。 圖 25 Flash 動(dòng)畫一幀 圖 26 Flash 動(dòng)畫一幀 (5) 圖片顯示 小女孩 其中一張 ： 如 圖 27 所示 。 圖 28 歌名顯示 圖 29 歌詞顯示 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 7 3 ATMEL 89C51 系列單片機(jī) AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)圖 如 圖 31 所示 。 圖 32單片機(jī) CPU結(jié)構(gòu) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 8 AT89C51 用戶系統(tǒng) CPU 為 Atmel 公司生產(chǎn)的 89C51/89C52/89C55 等。 存貯器為 64K,前 4K/8K20K 在 CPU內(nèi)部 ,其它程序在 EPR0M27512 中。 Ⅰ /O 擴(kuò)展 8155,片內(nèi) RAM 地址∶ 200O20FFH 8155 命令口地址為∶ 2100H A 口地址∶ 21O1H B 口地址： 2102H C 口地址 :2103H T 低八位∶ 2104H T 高八位∶ 2105H 多路模擬開關(guān)的使用∶ IN0∶ P1=0F8H IN4∶ P1=0FCH IN1∶ P1=0F9H IN5:P1=OFDH IN2∶ P1=0FAH IN5:P1=0FEH IN3∶ P1=0FBH IN7:P1=0FFH 不掉電數(shù)據(jù)存貯器為∶ 500EH507FH 控制板∶ 160x1O9(mm) 供電∶ +5V300mA +12V100mA 12V100mA AT89C51 是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有 4KB 快閃可編程 /擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROMFlash Programmable and Eraseable Read Only Memory）的 8位 CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造，并且與 80C51 引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。 片內(nèi)有 4KB 可在線重復(fù)編程的快閃擦寫存儲(chǔ)器 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 9 引腳介紹： 如 圖 33所示 。 2． .外接晶振 引腳 如 圖 34 所示 。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時(shí)鐘頻率就為 6MHz。電容取 30PF 左右。大家在購買和選用時(shí)要注意了。 RST 9 在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平， 51 芯片便循環(huán)復(fù)位。當(dāng)復(fù)位腳 由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM 的 00H 處開始運(yùn)行程序。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 11 復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部 RAM 有所影響。 圖 35 常用復(fù)位電路 4． 輸入輸出引腳 (1) P0 端口 [] P0 是一個(gè) 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口，端口置 1（對(duì)端口寫 1）時(shí)作高阻抗輸入端。對(duì)內(nèi)部 Flash 程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收指令字節(jié) 。 在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口是分時(shí)轉(zhuǎn)換的地址 (低 8 位 )/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。 圖 36 P0口一位結(jié)構(gòu)圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 12 (2) P1 端口 [－ ] P1 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口。端口置 1 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 如 圖 37所示 。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL。對(duì)內(nèi)部 Flash 程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高 8 位地址和控制信息。而在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL。除此之外 P3 端口還用于一些 專門功能。 圖 38 P3口一位結(jié)構(gòu)圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 13 P1－ 3 端口在做輸入使用時(shí)，因內(nèi)部有上接電阻，被外部拉低的引腳會(huì)輸出一定的電流。 8051單片機(jī)的 內(nèi)部高 128個(gè)字節(jié)為專用寄存器區(qū)，其中 51子系列有 21個(gè)（ 52子系列有 26個(gè)）特殊功能寄存器（ SFR），它們離散的分布在這個(gè)區(qū)中，分別用于 CPU并行口、串行口、中斷系統(tǒng)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器等功能單元及控制和狀態(tài)寄存器。 這種就是所謂的哈佛結(jié)構(gòu)單片機(jī)。 8051單片機(jī)內(nèi)部有 256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 RAM和 4KB的程序程序存儲(chǔ)器 ROM。 64KB的程序存儲(chǔ)器 ROM中，有 4KB地址區(qū)對(duì)于片內(nèi) ROM和片外 ROM是公用的。 CPU的控制器專門提供一個(gè)控制信號(hào) EA ，用來區(qū)分內(nèi)部 ROM和外部 ROM的公用地址區(qū)：當(dāng) EA 接高電平時(shí)，單片機(jī)從片內(nèi)的 4KB存儲(chǔ)區(qū)取出指令，當(dāng)指令地址 超過 0FFFH后，就自動(dòng)地轉(zhuǎn)向片外 ROM取指令；當(dāng) EA 接低電平時(shí) CPU只從片外 ROM取指令。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 也有 64KB 的尋址空間，在地址上與 ROM 重疊。因此不會(huì)因地址重疊而出現(xiàn)混亂。第一個(gè)區(qū)從 00H1FH 安排了四組工作寄存器，每組占 8 個(gè) RAM 字節(jié)，記為 R0R7。 第二個(gè)區(qū)域是可位尋址的區(qū)，占用 20H2FH 共 16 個(gè)字 節(jié)（ 128 位），這個(gè)區(qū)域除了作一般的 RAM 區(qū)還可以進(jìn)行位操作。 89C51 內(nèi)部特殊寄存器介 紹 89C51 內(nèi)部控制寄存器只有 6 個(gè)，想要充分發(fā)揮 8051 單片機(jī)的功能必須對(duì)這些寄存器有所了解。 圖 39 中斷允許寄存器 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 15 EA : EA =0時(shí)，所有中斷停用 (禁止中斷 ) EA =1 時(shí)，各中斷的產(chǎn)生由個(gè)別的允許位決定 B6 : 保留 ET2 : 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2（ T/C2）溢出中斷允許位。 ES=1 串行口開中斷 ES=0 串行口關(guān)中斷 ET1 : 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1（ T/C2）溢出中斷允許位。 ET0=1 T/C0 開中斷 ET0=0 T/C0 關(guān)中斷 EX0 : 外部中斷 0的允許位 EX0=1 外部中斷 1開中斷 EX0=0 外部中斷 1關(guān)中斷 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器控制寄存器 TCON 可位尋址，地址 88H。 圖 310 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器控制寄存器 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 16 TF1 : 計(jì)時(shí)器 1 溢出 標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)， 由 硬件設(shè)定為 1，在執(zhí) 相 對(duì)應(yīng) 的 中 斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清 0。 TRl=1時(shí)啟動(dòng) 計(jì)時(shí)器 工作， TRl=0時(shí)關(guān)閉。 TR0 : 計(jì)時(shí)器 O啟動(dòng)控制位，可以由軟件來設(shè)定或清除 ,TR0=1 啟動(dòng)計(jì)時(shí)器工作， TR0＝ o 時(shí)關(guān)閉。 ITl ： 外 部中斷 1 工作形式選擇， ITl＝ l時(shí)，由下降沿 產(chǎn)生外部中斷，ITl=0時(shí)，則為低電位產(chǎn)生中斷。 IT0 ： 外部中斷 0工作形式選擇， 1To＝ 1時(shí)為下降 沿 產(chǎn)生外部中斷， IT0＝ 0 時(shí)則為低電位產(chǎn)生 中 斷。 圖 311 中斷優(yōu)先寄存器 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 17 ：無效位。 PS＝ 1，高優(yōu)先級(jí)； PS＝ 0，低優(yōu)先級(jí)。 PTl＝ 1，高優(yōu)先級(jí)； PTl＝ 0， 低優(yōu)先級(jí)。 Pxl＝ 1，高優(yōu)先級(jí)；PXl＝ O，低優(yōu)先級(jí)。 PT0＝ 1，高優(yōu)先級(jí)； PTO＝ 0，低優(yōu)先級(jí)。 Px0＝ 1，高優(yōu)先級(jí)； Px0＝ 0，傷優(yōu)先級(jí)。若幾個(gè)同級(jí)中斷同時(shí)向 CPU 請(qǐng)求中斷響應(yīng)，則 CPU 按如下順序確定響應(yīng)的先后順序： INT0 一 T0INT1 一 T1一 RI／ T1. .4 中斷的響應(yīng)過程 若某個(gè)中斷源通過編程設(shè)置，處于被打開的狀態(tài)，并滿足中斷響應(yīng)的條件，而且當(dāng)前正在執(zhí)行的那條指令已被執(zhí)行完當(dāng)前末響應(yīng)同級(jí)或高級(jí)中斷不是在操作 IE， IP中斷控制寄存器或執(zhí)行 REH指令則單片機(jī)響應(yīng)此中斷。中斷得到響應(yīng)后，自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志 (對(duì)串行 I／ O端口的中斷 標(biāo)志，要用軟件清除 )，將斷點(diǎn)即程序計(jì)數(shù)器之值 (PC)壓入堆棧 (以備恢復(fù)用 )；然后把相應(yīng)的中斷入口地址裝入 PC，使程序轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序中去執(zhí)行。需指出的是，對(duì) 80C31單片機(jī)而言， PCON還有幾位有效控制位。 圖 312 電源控制寄存器 SMOD：波特率加倍位。 串行中斷的應(yīng)用特點(diǎn)： 8031 單片機(jī)的串行 I／ O端口是一個(gè)中斷源，有兩個(gè)中斷標(biāo)志 RI 和 TI， RI 用于接收， TI用于發(fā)送。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送／接收完后， TI/RI自動(dòng)置 1，如要再發(fā)送／接收，必須先用軟件將其清除。但對(duì)方式 2和方式 3的接收機(jī)而言，還要視 SM2和 RB8的狀態(tài)，才可確定 RI是否被置位以及串行中斷的開放： SM2 RB8 接收機(jī)中斷標(biāo)志與中斷狀態(tài) 0 1 激活 RI，引起中斷 1 0 不激活 RI，不引起中斷 1 1 激活 RI，引起中斷 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器簡稱定時(shí)器， 8051系列單片機(jī)有 2個(gè) 16位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器：定時(shí)器 0（ T0）和定時(shí)器 1（ T1）。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 19 它們都有定時(shí)器或事件計(jì)數(shù)的功能，可用于定時(shí)控制、延時(shí)、對(duì)外部事件計(jì)數(shù)和檢測等場合。模式 0、 1和 2， T0和 T1的工作模式相同，在模式 3，兩個(gè)定時(shí)器的模式不同 T0由 2個(gè)特殊功能寄存器 TH0和 TL0構(gòu)成， T1則由 TH1和 TL1構(gòu)成。所以定時(shí)的分辨率是時(shí)鐘振蕩頻率的 1/12。計(jì)數(shù)的最高頻率一般為振蕩頻率的 1/24。由此可見，定時(shí)器是單片機(jī)中效率高而且工作靈活的部件。 模式 0、 1和 2， T0和 T1的工作模式相同， 模式 3兩個(gè)定時(shí)器的模式不同。定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)或計(jì)數(shù)脈沖加到 TL1，從預(yù)先設(shè)置的初值（時(shí)間常數(shù)）開始不斷增 1。溢出時(shí)， 13位寄存器清 0。如需進(jìn)一步定時(shí) /計(jì)數(shù)，需用指令重置時(shí)間常數(shù)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 20 圖 313 模式 0的結(jié)構(gòu) 圖 模式 1和模式 0幾乎完全相同，唯一的差別是：模式 1中， 定時(shí)器寄存器 TH1和 TL1組成 16位計(jì)數(shù)器參與操作，從而比模式 0有更大的定時(shí) /計(jì)數(shù)范圍。 圖 314 模式 1的結(jié)構(gòu)圖 由于定時(shí)器 T1無操作模式 3。 圖 315 模式 3的結(jié)構(gòu)圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 21 定時(shí)器共有 2個(gè)控制寄存器 TMOD和 TCON，由軟件寫入 TMOD和 TCON 兩個(gè) 8位寄存器，設(shè)置各個(gè)定時(shí)器的操作模式和控制功能。一般完成以下幾個(gè)步驟： (1) 確定 T/C的工作方式 —— 編程 TMOD寄存器； (2) 計(jì)算 T/C中的計(jì)數(shù)初值，并裝載到 THx和 TLx； (3) T/C在中斷方式工作時(shí)，須開 CPU中斷和源中斷 —— 編程 IE寄存器； (4) 啟動(dòng)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 —— 編程 TCON中 TRl或 TR0位。 LCD資料我選擇的是 AMPIRE128 64的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形， 圖形液晶顯示顯示器 如 圖 41所示 。 DB0=H，開顯示； DB0=L，關(guān)顯示。 (2) 設(shè)置顯示起始行 CODE： R/W RS IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L H H 行地址（ 0～ 63） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說明書 24 功能：執(zhí)行該命令后，所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。 Z地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)計(jì)數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當(dāng)掃描完一行后自動(dòng)加一 。頁地址就是 DD RAM 的行地址，頁地址存儲(chǔ)在 X 地址計(jì)數(shù)器中， A2A0 可表示 8頁，讀寫數(shù)據(jù)對(duì)頁地址沒有影響，除本指令可改變頁地址外，復(fù)位信號(hào) (RST)可把頁地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容清零。 表 RAM地址映像表 Y 地址 0 1 2 ??? 61 62 63 DB0 ∫ PAGE0 DB7 X=0 DB