【正文】 o the SD storage devices, I choice the SST89E516RD chip because it has 1K RAM to meet the needs of the SD card. Keywords： SST89E516RD 。 Electronic Album。電子相冊是傳統(tǒng)紙質(zhì)相冊的最大的競爭對手，它有著很多傳統(tǒng)電子相冊無法比擬的優(yōu)點(diǎn) ： ，易保存、色彩鮮艷。 、形象、保存時間長。高級電子相冊還可以單獨(dú)為每張照片配置獨(dú)立的背景音樂，獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)各種特效，同時電子相冊的保存時間也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于紙質(zhì)的相冊。由于電子相冊是通過讀取相應(yīng)格式的圖片顯示在液晶面板上來實(shí)現(xiàn)的，從而圖片源可以很方便的在電腦上復(fù)制備份，克服了傳統(tǒng)紙質(zhì)照片的不可再生性。電子相冊避免了使用紙質(zhì)來存取照片，而是通過相冊的轉(zhuǎn)換以數(shù)字信息的方式 顯示，從而節(jié)約了木材資源。 因此研究電子相冊具有廣闊的前景和意義 . 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第 1 章 電子相冊 的 概述 本章主要介紹了 51 單片機(jī)電子相冊的市場前景和發(fā)展現(xiàn)狀以及本設(shè)計的可行性，然后側(cè)重介紹了此設(shè)計的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計的思路。但是在國內(nèi)，居民對于電子相冊還有點(diǎn)陌生，普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上國外，究其原因，我認(rèn)為有以下幾點(diǎn)： 。普通的紙質(zhì)相冊一本一般價位在十幾元左右，好的也不會超過百元。 。 。同時技術(shù)的尚不成熟也推高了其銷售價格。所以我相信電子相冊以其諸多傳統(tǒng)相冊所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，肯定在將來會占據(jù)相冊產(chǎn)業(yè)的半壁江山。電子相冊剛出現(xiàn)時由于市場前景不重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 明朗，技術(shù)尚不成熟，很多功能不健全，此時的電子相冊僅僅只有圖片按照一定時間轉(zhuǎn)換的功能，而且程序是固化在芯片中，人們不能通過手動來改變轉(zhuǎn)換時間。只能讀取本身內(nèi)存里面的圖片，對常用的 u 盤， sd/mmc 卡等常見存儲器尚不能讀取，這就一定程度上限制了電子相冊的實(shí)用性，讀取圖片太少，顯示效果不好，使得電子相冊的市場很小。它克服了電子相冊存儲空間限制的缺點(diǎn)，使得電子相冊的存儲空間大大增加。 U盤是最常用的隨身存取設(shè)備，電子相冊增加了 USB 接口就使得人們可以更加方便的增加或者刪除圖片，人們就可以通過 PC 從互聯(lián)網(wǎng)上下載美麗的圖片到 U盤，然后通過 U盤顯示在電子相冊上。 屏音視頻電子相冊 此時的電子相冊經(jīng)過改進(jìn) ，使得其顯示效果更加的絢麗，同時增加了很多的人性化功能?？紤]到人們的日常所需，此時的電子相冊又增加了對音頻視頻的支持，這使得電子相冊的實(shí)用性大大增加，較之于傳統(tǒng)的紙質(zhì)相冊，它的優(yōu)點(diǎn)也隨之躍然而出，同時人們此時對電子相冊也有了一定的認(rèn)可度。此時的電子相冊雖然已經(jīng)有了很大改進(jìn)，但是諸多的難題還沒有解決。 此時的電子相冊由 TFT 屏音視頻相冊改進(jìn)而來。新技術(shù)的采用使得屏幕視角更為寬廣，同時亮度和色飽和度等方面的難題也得以完美的解決。同時 ASI TFT 技術(shù)很完美的適應(yīng)高分辨率的 產(chǎn)品需要，使得顯示效果有了驚人的增加，色彩更為艷麗。同時如今的電子相冊也增加了更多的更加人性化的功能，例如 多種圖片切換播放效果、圖片縮放 /旋轉(zhuǎn)、內(nèi)置高保真音響、紅外遙控等實(shí)用的人性化功能。未來時代肯定是智能的時代，電子相冊也會隨著變得更加智能，從某種意義上講已經(jīng)不是單純的電子相冊，而是電子相冊 pc。總之，電子相冊會變得越來越智能，越來越人性，電子相冊的發(fā)展前景廣闊。本次畢業(yè)設(shè)計要用到的主要設(shè)備是： SD 卡，彩色液晶顯示屏， 51 單片機(jī)。 基于單片機(jī)的電子 相冊的 設(shè)計思路 硬件方面我采用 32MSD 卡，芯片采用型號為 SST89E516RD 型芯片， 存 8位液晶顯示器。先制作最小系統(tǒng)，然后在按照原先設(shè)計電路圖添加焊接元器件。程序設(shè)計開發(fā)使用常用的 51 系列開發(fā)軟件 Keil uVision3。具體軟件模塊主要有： SD 讀取模塊、文件系統(tǒng)模塊、液晶驅(qū)動模塊、主程序模塊等。主要完成 SD 卡與單片機(jī)之間的通信。 設(shè)計方案的 可行性論證 電子相冊我選用 SST89E516RD 單片機(jī)作為主控制芯片。單片機(jī)的 SPI 接口可以設(shè)置為 4 分頻，也就是 10MBPS，這就是 SD 卡和單片機(jī)之間的工作速度。單片機(jī)的外圍元件組成了 51 最小系統(tǒng)。其中彩色液晶用于圖像的顯示， SD/MMC 卡槽用于插入存儲設(shè)備， 51 單片機(jī)最 小 系統(tǒng)用于控制和播放圖像。 綜上所 述 ，以上方案和技術(shù)路線可行。本次畢業(yè)設(shè)計采用的是 SST89E516RD 系列單片機(jī)，該單片機(jī)有 1K RAM，可以滿足 SD 卡對扇區(qū)大小的要求。與 8051 的軟件完全兼容，開發(fā)工具兼容，封裝與引腳兼容； RAM 共有 1K； 寄存器 /數(shù)據(jù) RAM； superflash 存儲器（ eeprom）； 64K 外部程序和數(shù)據(jù)存儲空間； 的 7 等三個引腳可驅(qū)動最大電流（每個可達(dá) 16ma）； 個 16 位定時 /計數(shù)器（ T0， T1， T2）； 12 個時鐘，也可以倍頻，以實(shí)現(xiàn)每個指令周期 6 個時鐘； 和 CMOS 電平全兼容； （ idle 模式 和 powerdown 模式，并由外部中斷喚醒） 。以下是單片機(jī) 引腳 (硬件電路中使用的引腳 )的簡要說明： 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 VDD：主電源接 + +5V。 XTAL1 和 XTAL2 XTAL XTAL2（ 19 腳、 18 腳）： 分別接外部晶體振蕩器的兩端， 19 引腳片內(nèi)是反相振蕩發(fā)達(dá)器輸入和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路輸入端。重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 PSEN、 ALE/PROG 、 EA/VPP 和 RST PSEN（ 29 腳）：程序存儲使能端。當(dāng)執(zhí)行外部程序存儲器代碼時 PSEN 每個機(jī)器周期被激活兩次，除了在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器兩個激活被忽略。 ALE/PROG（ 30 腳）：地址鎖存使能端。該引腳也是在 FLASH 編程的脈沖輸入并可用作外部時鐘或者定時。 ALE 可以通過置位 SFR 的 禁止，置位后 ALE 只能在執(zhí)行 MOVE 指令時被激活。在訪問整個外部程序存儲器時 EA 必須外部置低，如果 EA 為高時將執(zhí)行內(nèi)部程序。當(dāng)晶振在運(yùn)動中，只要復(fù)位管腳出現(xiàn) 2 個機(jī)器周期高電平即可復(fù)位單片機(jī)。 /輸出引腳 P0、 P P P3 口 ～ （ 39～ 32 腳）：八位雙向 I/O 端口，當(dāng)作輸出口時 每個引腳可以接受LS TTL 電平輸入，可以寫為 1 使其狀態(tài)為懸浮用做高阻輸入。 P0 在外部主機(jī)模式編程時接收代碼，外部主機(jī)模式校驗(yàn)是輸出代碼。 ～ （ 3～ 10 腳）： P1 是 8 位帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口， P1 輸出可以驅(qū)動 LS TTL 輸入。當(dāng)作為輸入腳時被外部拉低的 P1 口會因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電 流。 P1 口在外部主機(jī)模式編程和校驗(yàn)時接收低位地址數(shù)據(jù)。向 P2 口寫入1 時 P2 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。在訪問外部程序存儲器和外部數(shù)據(jù)時分別作為地址高字節(jié)和 16 位地址，此時通過內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送 1。 ～ （ 2532 腳）： P3 口時 8 位帶內(nèi)部上 拉的雙向 I/O 口。向 P3 口寫入 1 時 P3 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。 P3 口在外部主機(jī)模式編程和校驗(yàn)時接收一些控制信號和部分的高地址數(shù)據(jù)。與微型計算機(jī) CPU 類似， SST89E516RD內(nèi)部 CPU也是由運(yùn)算器（ ALU）、控制器（定時控制部件等）和專用寄存器組三部分構(gòu)成。 SST89E516RD 的 ALU 是一個性能極強(qiáng)的運(yùn)算器，它既可以進(jìn)行加、減、乘、除四則運(yùn)算，也可以進(jìn)行與、或、非、異或等邏輯運(yùn)算，還具有數(shù)據(jù)傳送、移位、判斷和程序轉(zhuǎn)移等功能。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 定時控制部件起著控制器的作用，由定時控制邏輯、指令寄存器和振蕩 OSC等電路組成。 專用寄存器組主要用來指示當(dāng)前要執(zhí)行指令的內(nèi)存地址、存放操作數(shù)和指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)等。專用寄存器組主要包括程序計數(shù)器 PC、累加器 A、程序狀態(tài)字 PSW、堆棧指示器 SP、數(shù)據(jù)指針 DPTR 和通用寄存器 B 等。 A 累加器 A 又記作 ACC，是一個具有特殊用途的二進(jìn)制 8 位寄存器，專門用來存放操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果。 B 通用寄存器 B 是專門為乘法和除法設(shè)置的寄存器，也是一個二進(jìn)制 8 位的寄存器，由 8 個觸發(fā)器組成。 字 PSW PSW 是一個 8 位標(biāo)志寄存器，用來存放指令執(zhí)行后的有關(guān)狀態(tài)。 DPTR 數(shù)據(jù)指針 DPTR 是一個 16 位的寄存器，由兩個寄存器 DPH 和 DPL 拼成。 DPTR 可以 用來存放片內(nèi) ROM的地址，也可以用來存放片外 RAM 和片外 ROM 的地址。遵循 “ 先進(jìn)后出 ” 或者 “ 后進(jìn)先出 ” 的原則。公用四根線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸： CS 片選線、 CLK 時鐘線、 DATI 數(shù)據(jù)輸入引腳、 DATOUT數(shù)據(jù)輸入引腳。如下圖表示 SPI 主器件和從器件的通信。寫主器件的 SPI 數(shù)據(jù)寄存器后開始產(chǎn)生 SPI 時鐘。一個字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后， SPI 時鐘發(fā)生器將停止， SPIF 置位。外部主器件驅(qū)動從模式選擇輸入重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 腳 SSP1[4]為低， SPI 模塊變?yōu)閺哪K。如圖 所示是 WDT 的方框： 圖 看門狗定時器方框圖 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 第 3 章 基于單片機(jī)的電子相冊的 硬件設(shè)計 本次設(shè)計的硬件電路由單片機(jī)主控模塊，電源轉(zhuǎn)化、 SD 卡模塊、液晶模塊等組成。 硬件電路總體設(shè)計 硬件設(shè)計是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很 多，硬件設(shè)計至關(guān)重要，除了實(shí)現(xiàn)此設(shè)計基本功能以外，主要還要考慮如下幾個因素： ； ； ； 。那么 的電壓就得由電壓轉(zhuǎn)換而得，轉(zhuǎn)換方面我使用 穩(wěn)壓模塊。 5v 電壓從輸入引腳輸入，通過轉(zhuǎn)換從輸出引腳輸入 電壓，從而成功的將 5v 電壓轉(zhuǎn)換為 電壓，轉(zhuǎn)換電路圖如下： SST89E516D 圖片成功顯示 圖片成功顯示 電源 SD 程序 液晶驅(qū)動 文件系統(tǒng) 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 電壓轉(zhuǎn)換電路 晶體振蕩電路設(shè)計 X1 和 X2 分別接單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 口，它們是芯片內(nèi)振蕩器的輸入和輸出端。晶振的大小與圖片的播放流暢度有關(guān)系。設(shè)置為四分頻，則速度為 10MBPS， 足可以播放 45 張圖片，流暢度可以保證。它的技術(shù)是基于 MMC 格式發(fā)展而來，大小和 MMC 卡差不多，尺寸為 32mm*24mm*。 SD模式是 SD 卡標(biāo)準(zhǔn)的讀寫方式，但是在選用 SD 模式時，往往需要選擇帶有 SD 卡控制器接口的單片機(jī)，或者必須加入額外的 SD 卡控制單元以支持 SD 卡的讀寫。同時由于 SD 卡兼容 MMC 卡讀寫命令，所以 ,使用 MMC 卡的命令集。使用了四根數(shù)據(jù)線和地線電源鍵 4 引腳，工作電壓是 。 CMD：雙向命令和回復(fù)線，命令是一次主機(jī)到從卡操作的開始，命令可以是主機(jī)到單卡尋址，也 可以是到所有卡；回復(fù)是對之前命令的回答，回復(fù)可以來自單卡或者所有卡。 在 SPI 模式下其命令由 6 個字節(jié)構(gòu)成，其中高位在前。電路圖見下圖 所示： 圖 LCD 電路連接圖 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 第 4 章 基于單片機(jī)