【正文】 器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM的 31個字節(jié)，命令控制字為 FEH（寫）、 FFH（讀）。單片機 AT89S51強大的功能可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。此外， AT89S51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作 ,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。 （ 2） 管腳說明 ： 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 6 VCC：供電 電 壓 。 P0口： P0口為一個 8位漏級開路雙向 I/O口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。對端口 寫 “ 1” 時，被定義為高阻輸入。 在 Flash編程時， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 ,此時可作輸入口。 在 Flash編程和程序校驗期間 ,P1接收低 8位地址。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電 平 ,此時可作輸入口。 在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器 (例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令 )時 ,P2口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。 在 Flash編程或校驗時 ,P2亦接收高位地址和其它控制信號。對 P3口寫“ 1” 時 ,它們被內(nèi)部的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 7 P3口除了作為一般的 I/O口 線外 ,更重要的用途是它的第二功能 ,如表 4所示 : P3口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當振蕩器 工作 時， RST 引腳出現(xiàn) 兩個機器周期 以上 的高電平時間 將使單片機復位。 DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。即使不訪問外部寄存器 ,ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號 ,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 對 Flash 存儲器 編程期間， 該 引腳 還 用于輸入編程脈沖 (PROG )。該位置位后 ,只要一條 MOVX和 MOVC 指令才會激活 ALE。 PSEN ： 程序存儲允許 (PSEN )輸出是外部程序存儲器的讀選通信號 ,當AT89S51 由外部程序存儲器取指令 (或數(shù)據(jù) )時 ,每個機器周期兩次 PSEN 有效 ,即輸出兩個脈沖。 EA/VPP： 外部訪問允許。需要注意的是 :如果加密位 LB1被編程 ,復位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 8 Flash存儲器 編程期間， 該 引腳用于施加 +12V編程電 壓 （ VPP） 。 XTAL2：反向振蕩 放大器 器的輸出 端 。這個 反向放大器 與作 為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。對外接電容 C C2雖然沒有十分嚴格的要求 ,但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。 還可以使用外部時鐘。 由于外部時鐘信號是通 過一個 2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的 ,所以外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求 ,但最小高電平持續(xù)時間和最大低電平持續(xù)時間應符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 （ 2） 4K字節(jié)在系統(tǒng)可編程（ ISP） Flash閃速存儲器。 （ 4） — 的工作電壓范圍。 （ 6）三級程序加密。 （ 8） 32個雙向可編程 I/O口線。 （ 10） 6個中斷源。 （ 12）低功耗空閑和掉電模式。 （ 14）看門狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針。 （ 16）靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP字節(jié)或頁寫模式）。是一個強大易用的功能。 （ 3）具有雙工 UART串行通道。 （ 5）雙數(shù)據(jù)指示器。 （ 7）全新的加密算法，這使得對于 AT89S51 的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。比如 805 AT89C51等早期 MCS51產(chǎn)品。該設(shè)計方案用 AT89S51 主控，利用并行時鐘芯片 DS12887為核心計時芯片，組成數(shù)字時鐘電路。設(shè)計電路圖 5 如下： 圖 5 DS12887 與 CPU 接口電路 該設(shè)計雖然能完成所要求的任務，綜合 性能也較好，但其并行接口方式占用大量接口資源，給其它設(shè)計帶來諸多不便。該設(shè)計方案以單片機 AT89S51為主控芯片，以串行時鐘芯片 DS1302 為核心計時芯片，組成數(shù)字時鐘電路。該設(shè)計方案的接口電路如圖 6 所示 : 圖 6 DS1302 與 CPU接口 總結(jié) :通過以上兩種設(shè)計方案的比較 ,我們可以看到 ,設(shè)計方案二接口簡單 ,計時可靠 ,綜合性能良好。 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 12 第 3 章 軟硬件設(shè)計 硬件電路設(shè)計 該設(shè)計的硬件電路由主控部分 (單片機 AT89S51)、計時部分（實時時鐘芯片DS1302）、顯示部分（八段數(shù)碼管）、電源部分（三端穩(wěn)壓器 7805） 4個部分組成。各部分的硬件電路設(shè)計如下。 單片機 AT89S51外圍電路設(shè)計 單片機 AT89S51作為主控芯片，控制整個電路的運行。 為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復位。復位電路的設(shè)計圖如圖 7示： 圖 7 單片機復位電路圖 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 13 AT89S51 具有在系統(tǒng)可編程功能，可以很方便的改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片中從工作環(huán)境中剝離，把 AT89S ISP 下載口接入電路，可使電路實現(xiàn)該功能。該設(shè)計中有 6個八段數(shù)碼顯示管 LED，所以，在單片機 AT89S51 外圍需要接入 6 個三極管來驅(qū)動數(shù)碼顯示管。單片機外圍電路的設(shè)計圖如圖 8 示： 圖 8 AT89S51 外圍電路圖 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 14 DS1302 與單片機的接口設(shè)計 時鐘芯片 DS1302與單片機 AT89S51 的接口是由3 條線來完成的，單片機AT89S51 的 與時鐘芯片的數(shù)據(jù)傳輸端相連， 用來作為 DS1302輸入時鐘SCLK 控制端 , 控制DS1302 的復位輸入端。 DS1302 與單片機的接口電路如圖 9 所示： 圖 9 DS1302與 AT89S51連 顯示設(shè)計 八段數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個陽極相連接的發(fā)光二極管組成；另一種是共陰數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個陰極相連接的發(fā)光二極管組成。本設(shè)計的時間顯示選用 6個共陰八段數(shù)碼管 LED，其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 10所示： 圖 10 八段共陰數(shù)碼管 LED 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 15 軟件實現(xiàn) 單片機 AT89S51對時鐘芯片 DS1302的控制需要通過程序驅(qū)動來實現(xiàn)，程序主要完成兩個方面的任務：①利用單片機實現(xiàn)對 DS1302寄存器的地址定義和控制字的寫入，②實現(xiàn) 對 DS1302的數(shù)據(jù)讀取。 RST 被設(shè)置為高電平就啟動了一個數(shù)據(jù)傳送的過程。在 SCLK的上升沿， I/O線上的數(shù)據(jù)被送入DS1302；在 SCLK的下降沿， DS1302輸出數(shù)據(jù)在 I/O線上。兩個子程序及總程序見附錄二、三、四。該電路使用簡單的三線接口，為單片機節(jié)省大量的接口資源，時鐘芯片DS1302帶有后備電池，具備 對后背電源進行涓細電流充電的能力 ，保證電路 斷電后仍保存時間和數(shù)據(jù)信息 ，這些優(yōu)點解決了目前常用實時時鐘占用單片機資源多以及計時不可靠等缺點。但是，由于 DS1302易受環(huán)境影響，會使該電路出現(xiàn)時鐘精度不高、時鐘混亂 [5]等問題，還有待繼續(xù)研究和改進。從設(shè)計的選題，相關(guān)資料的查尋，到論文的撰寫這一整個過程中，韓老師老師以其廣博的知識、豐富的經(jīng)驗 、清晰的思路，自始至終給我以指導，使我能夠 順利完成設(shè)計，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風和孜孜不倦的求學精神令我受益匪淺。 TIMERCLK=0。 TIMERRST=1。 DS1302adr=dsRamAdr。 for(i=0。i++) { CY=0。 CY=ds1302adrBit。 delay(2)。 DS1302adr=DS1302adr1。i8。 TIMERCLK=0。 TIMERIO=CY。 TIMERCLK=1。 } TIMERRST=0。 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 19 TIMERRST=0。 TIMERCLK=0。 TIMERRST=1。 DS1302adr=DS1302Adr。i8。 TIMERIO=ds1302adrBit。 TIMERCLK=1。 } TIMERIO=1。i7。 ds1302datHbit=TIMERIO。 TIMERCLK=1。 TIMERCLK=0。 } TIMERRST=0。 TIMERCLK=0。 } 附錄四：軟件設(shè)計總程序： 大慶石油學院應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 20 include include define uchar unsigned char //引腳定義 sbit TIMERCLK=P1^0。 //DS1302數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 sbit TIMERRST=P1^2。 sbit P2_1=P2^1。 sbit P2_3=P2^3。 sbit P2_5=P2^5。 sbit P2_7=P2^7。 sbit P3_6=P3^6。 //sbit SEC_7=SEC^7。 //看門狗 喂狗 引腳