【正文】 ， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash。 5 AT89S52 引腳功能 AT89S52 單片機為 40 引腳芯片見圖 。 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。 對 P0 端口寫 “1” 時，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下 ， P0 不具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗時 ，需要外部上拉電阻。對 P1 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和定時器 /計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。 引腳號第二 功能 ： T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個TTL 邏輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因， 將輸出電流（ IIL）。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。對 P3 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高， 此時可以作為輸入口使用。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 所示。 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號 。 晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復(fù)位。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 ALE/PROG—— 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止ALE 操作。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 EA/VPP—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL1， XTAL2接石英晶體振蕩器。 8 C2 XTAL2 懸空 XTAL2 C1 XTAL1 外部振蕩信號 XTAL1 GND GND 接地 接地 a． 內(nèi)部方式 b． 外部方式 圖 XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz 內(nèi)選擇，在本設(shè)計電路中選用了12MHz。 機器周期＝ 12時間周期，如 12MHz 的機器周期為 1 微秒。 RST/VPD—— 當出現(xiàn)兩個機器周期高電平時，單片機復(fù)位。如圖 。 AT89S52的 編程方法 編程前，須按編程模式表設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號；順序如下： ① 在地址線上加上要編程單元的地址信號。 ③ 激活相應(yīng)的控制信號。 ⑤ 每對 Flash存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序機密位，加上一個 ALE/PROG編程脈沖。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù)① — ⑤步驟，直到全部文件編程結(jié)束。它具有體積小，功能多、價格低、使用方便、系統(tǒng)設(shè)計靈活等優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，除了工業(yè)控制，智能化儀表，通訊，家用電器外，在智能化高檔電子玩具產(chǎn)品中也大量采用單片機芯片作為核心控制部件。 74LS08 簡要說明 74LS08 為四組 2輸入端與門（正邏輯），其主要電特性的典 型 值如下： ? 型號 tPLH tphl PD 74LS08 8ns 10ns 17mW 10 74LS08 邏輯圖 ： 圖 74LS08 邏輯圖 引出端符號 1A－ 4A 輸入端 1B－ 4B 輸入端 1Y－ 4Y 輸出端 74LS08 功能表： 表 74LS08 功能表（ Y=AB） Inputs Output A B Y L L H H L H L H L L L H 極限值： 電源電壓 ? ????. 7V 輸入電壓 ??????. 7V 11 A－ B 間電壓 ?? ?. 輸 出截止態(tài)電壓 ???. 7V 工作環(huán)境溫度 ???? 0~70 ℃ 存儲溫度 ????. 65~150℃ 推薦工作條件： 74LS08 最小 額定 最大 單位 電源電壓 VCC 5 V 輸入高電平電壓 ViH 2 V 輸入低電平電 壓 ViL 0． 8 V 輸出高電平電流 IOH 400 μ A 輸出低電平電 流 IOL 8 mA 靜態(tài)特性（ TA 為工作環(huán)境溫度范圍）： 參 數(shù) 測 試 條 件【 1】 最小 最大 單位 V IK輸入嵌位電壓 Vcc=最小 V VOH輸出高電平電壓 Vcc＝最小， VIH＝ 2V, IOH＝最大 V VOL輸出低電平電壓 Vcc= 最小， VIL=最大 ,IOL=最大 V II最大輸入電壓時輸入電流 Vcc＝最大 mA I IH輸入高電平電流 Vcc＝最大 20 uA I IL輸入低電平電流 Vcc＝最大 mA I OS輸出短路電流 Vcc＝最大 20 100 mA ICCH輸出高電平時電源電流 Vcc＝最大 mA ICCL輸出低電平時電源電流 Vcc＝最大 mA [1]: 測試條件中的 “最小 ”和 “最大 ”用推薦工作條件中的相應(yīng)值。 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，豐富的指令可以完成液晶的時序控制、工作方式式設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示等。 圖 LCD 接口電路 13 表 LCD1602 引腳說明 第 1腳 VSS為地電源 第 2腳 VDD接 5V正電源 第 3腳 V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K的電位器調(diào)整對比度。 第 5腳 RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫 操作。 第 6腳 E端為使能端，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 15～ 16腳 背光陽極和背光陰極。 15 第 四 章 設(shè)計原理分析 設(shè)計方案的確定 本設(shè)計需要使用 LCD 液晶顯示屏和編碼鍵盤。使用 LCD 液晶顯示屏 顯示運算結(jié)果。首先對每個模塊進行調(diào)試 , 當模塊調(diào)試成功后，逐一的加入主程序中，最后完成整個軟件部分的設(shè)計。 P1口：做為輸入口，與鍵盤連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 為了更好的實現(xiàn)系統(tǒng)得功能，硬件電路的設(shè)計應(yīng)該遵循以下原則： 優(yōu)化硬件 電路 16 采用軟件設(shè)計與硬件設(shè)計相結(jié)合的方法；盡管采用軟件來實現(xiàn)硬件系統(tǒng)的功能時，也許響應(yīng)時間會比單純使用硬件時長，而且還要占用微處理器 (MCU)的時間；但是，用軟件實現(xiàn)硬件的功能可以簡化硬件結(jié)構(gòu)，提高電路的可靠性。 可靠性及抗干擾設(shè)計 根據(jù)可靠性設(shè)計理論，系統(tǒng)所用芯片數(shù)量越少，系統(tǒng)的平均無故障時間越長。因此，系統(tǒng)的設(shè)計思想是在滿足功能的情況下力爭使 用較少數(shù)量的芯片。一次設(shè)計往往不能完全考慮到系統(tǒng)的各個方面，系統(tǒng)需要不斷完善以及進行功能升級。對于本系統(tǒng)而言，就是要求在系統(tǒng)硬件不變的情況下，能夠通過修改軟件程序，完成功能的升級和擴展。計算器主要由以下一些功能模塊構(gòu)成： 非 編碼鍵盤模塊、 LCD液晶顯示屏 模塊等。 AT89S52 單片機與 LCD液晶顯示屏顯示 電路是整個電路的核心，它們實現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。 下圖為總體硬件結(jié)構(gòu)。在下面的闡述中，對系統(tǒng)的外圍電路分別予以介紹。 鍵盤電路的設(shè)計 鍵盤可分為 兩類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。通用計算機使用的標準鍵盤就是編碼鍵盤。當系統(tǒng)功能比較復(fù)雜，按鍵數(shù)量很多時，采用編碼鍵盤可以簡化軟件設(shè)計 。 從成本角度出發(fā)， 本設(shè)計選用的是 非 編碼鍵盤。 P0口作為液晶顯示的數(shù)據(jù)端口， ，控制 LCD液晶顯示屏 顯示輸出數(shù)據(jù)。 鍵盤掃描的程序設(shè)計 鍵盤掃描子程序，首先讀出 P1的低四位，然后讀出 P1口的高四位。然后將鍵如的值轉(zhuǎn)換為 ASCII碼然后就可以軟件來設(shè)置硬件按鍵各個鍵代表的內(nèi)容。第一次所有行線均輸出低電平，從所有讀入鍵盤信息（列信息）；第二次所有列線均輸出低電平，從所有行線讀入鍵盤信息（行信息）。 顯示模塊的程序設(shè)計 顯示模塊程序首先要對顯示模塊進行初始化；然后控制光標的位置；定義液晶顯示的控制端口，用 SBIT指令完成；然后設(shè)置清屏、關(guān)閉顯示、歸位、開顯示、顯示位置的首地址等等。 軟件的可靠性設(shè)計 延時程序 開始 檢測 LED是否在忙 掃描鍵盤 Y N 加減乘除運算子程序 液晶顯示 結(jié)束 圖 模塊的流程圖 21 提高本儀器其可靠性措施主要有： 為防止程序跑飛，軟件中設(shè)置了軟件陷阱。 22 結(jié)束語 在硬件的制作過程中我走了好多的彎路，主要是在系統(tǒng)還沒有設(shè)計很有把握就開始動手制作了。感受到設(shè)計人員要 有耐心，要認真的從要求開始研究。一個程序的完成的速度和質(zhì)量高低與細心與否有著很大聯(lián)系。這樣因為語句較少，程序調(diào)試比較方便，功能模塊可以逐一的調(diào)試，充分體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化編程的優(yōu)勢。 23 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計得到導(dǎo)師陳應(yīng)華