(精品論文)16x16點陣廣告牌單片機畢業(yè)設(shè)計

第1章 緒論1.1課題背景1.1.1 單片機的基礎(chǔ)知識 單片機結(jié)構(gòu)包括：輸入設(shè)備，運算器，輸出設(shè)備，控制器，內(nèi)存。1.1.2 單片機的產(chǎn)生與發(fā)展 1946年第一臺計算機誕生 經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路的過程 計算機產(chǎn)生的目的：為了解決日益復雜的計算問題 如今，計算機已經(jīng)深入到社會的各個領(lǐng)域 隨著計算機的普及，計算機在不同的領(lǐng)域、不同的行業(yè)的應(yīng)用。是計算機在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了深刻的變化，其表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）針對控制領(lǐng)域的特點，即高可靠性，靈活的控制能力，再加上要求體積小、價格低。出現(xiàn)了將微處理器與外圍器件集成在一塊芯片上計算機單片機（single-chip Microcomputer)。它具有靈活的指令系統(tǒng)和位處理能力,抗干擾能力強，功耗低。由于它主要用于控制領(lǐng)域，例如，智能控制設(shè)備與儀表機電一體化產(chǎn)品，家電產(chǎn)品等。因此又叫Microcontroling unit.(MCU) （2）針對信號處理過程中需要大量的復雜計算，例如，語音、圖像的處理，編解碼處理。信號的提取與恢復等，出現(xiàn)了以密集型計算見長的單片機，即DSP（Digital signal Processor). （3）滿足功能多樣化的目的，將微處理器，半導體存貯器，I/O接口和中斷電路及裝在一塊印刷電路板上，或幾塊電路板上，形成單板機或多板機，再加上外設(shè)和系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成了通用的PC機。 單片機和PC機在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別： PC機采用了Ven Neumann結(jié)構(gòu) DSP采用了Havard結(jié)構(gòu) MCU采用類似Havard結(jié)構(gòu)單片機的發(fā)展歷史、趨勢歷史: 1974年12月，美國仙童（Fairchild）公司推出了世界上第一臺8位單片機F8。單片機的發(fā)展過程分為以下幾個發(fā)展階段。 第一代單片機（19741976年） 單片機發(fā)展的起步階段。集成度也較低，并且采用了雙片形式。 代表產(chǎn)品有Fairchild公司的F8和Mostek公司的3870等。 第二代單片機（19761978年） 是單片機的發(fā)展階段。 最典型的產(chǎn)品有Intel公司的MCS-48系列單片機。 第三代單片機（1979一1982年） 是8位單片機的成熟階段。 代表產(chǎn)品有Intel公司的MCS-51系列機、Motorola公司的MC6801系列機、Zilog公司的Z8系列機等。 第四代單片機（1983年以后）1983年以后是16位單片機和8位高性能單片機并行發(fā)展的時代。趨勢:目前，單片機正朝著高速度、高性能和多品種方向發(fā)展，單片機的發(fā)展趨勢具體體現(xiàn)在以下四個方面：（1）位、位、位、位單片機共存，并各有自己的生存空間。（2） CPU功能不斷增強、運行不斷速度提高。（3）內(nèi)部資源增多，增加存儲器容量、片內(nèi)外設(shè)如AD、DA、LEDLCD驅(qū)動、DMA、PWM、WDT 。（）引腳的多功能化 （）低電壓和低功耗 （）結(jié)合ASIC和RISC技術(shù)，使單片機的應(yīng)用范圍進一步擴大。1.1.3 單片機的應(yīng)用 單片機具有集成度高、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、控制功能強、應(yīng)用靈活方便和價格低等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。單片機的應(yīng)用提高了機電設(shè)備的技術(shù)水平和自動化程度，對各行各業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代起到了重要的推動作用。 1單片機特別適用于機、電、儀一體的智能產(chǎn)品 （1）單片機在日常生活中的應(yīng)用 （2）單片機在數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用 （3）單片機在智能化的儀器儀表中應(yīng)用 2單片機在工業(yè)控制中的應(yīng)用 單片機成功地應(yīng)用于玩具、游戲機、無繩電話、充電器、按摩器、IC卡電話、IC卡水表、IC卡煤氣表、IC卡電度表、流量溫控儀表、家庭自動化、電子鎖、電子秤、步進電機、防盜報警、電子日歷時鐘等這些日常生活的產(chǎn)品中。 圖形終端、彩色黑白復印機、軟盤及硬盤驅(qū)動器、磁帶機、打印機的內(nèi)部都采用單片機進行控制。 在各類儀器儀表中（包括醫(yī)療器械、色譜儀、溫度、濕度、流量、流速、電壓、頻率、功率、厚度、角度、長度、硬度、元素測定等）引入單片機，使儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，功能大大提高 3單片機在通訊方面的應(yīng)用 例如：電視機，人造衛(wèi)星，手機，收音機，電話，等等。1.1.4 單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型 目前世界上比較著名的部分8位單片機的生產(chǎn)廠家和部分主要機型如下:Intel(美國英特爾)公司:MCS-51/96及其增強型列。NS（美國國家半導體）公司：NS8070系列。RCA（美國無線電）公司：CDP1800系列。TI（美國得克薩斯儀器儀表）公司：TMS700系列。Cypress(美國Cypress半導體）公司：CYXX系列。Rockwell(美國洛克威爾）公司：6500系列。Motorola(美國摩托羅拉）公司：6805系列。Fairchild(美國仙童）公司：FS系列及3870系列。Zilog（美國齊洛格）公司：Z8系列及SUPER8系列。Atmel(美國 Atmel）公司：AT89系列。National(日本松下）公司：MN6800系列。Hitachi(日本日立）公司：HD6301、HD65L05、HD6305系列。NEC（日本電氣）公司：UCOM87、（UPD7800）系列。Philips（荷蘭菲利浦）公司：P89C51XX系列。 其中INTEL公司的MCS-51系列及其增強型系列在意位單片機市中占的份額最大，達50%左右。PIC單片機： 是MICROCHIP公司的產(chǎn)品,其突出的特點是體積小,功耗低,精簡指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強的模擬接口,代碼保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲器的芯片. EMC單片機：是臺灣義隆公司的產(chǎn)品,有很大一部分與PIC 8位單片機兼容,且相兼容產(chǎn)品的資源相對比PIC的多,價格便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差. ATMEL單片機(51單片機)：ATMEl公司的8位單片機有AT89、AT90兩個系列,AT89系列是8位Flash單片機,與8051系列單片機相兼容,靜態(tài)時鐘模式;AT90系列單片機是增強RISC結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程Flash的單片機,也叫AVR單片機. PHLIPIS 51PLC系列單片機(51單片機)：PHILIPS公司的單片機是基于80C51內(nèi)核的單片機,嵌入了掉電檢測、模擬以及片內(nèi)RC振蕩器等功能,這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計中可以滿足多方面的性能要求. HOLTEK單片機：臺灣盛揚半導體的單片機,價格便宜,種類較多,但抗干擾較差,適用于消費類產(chǎn)品. TI公司單片機(51單片機)：德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機.TMS370系列單片機是8位CMOS單片機,具有多種存儲模式、多種外圍接口模式,適用于復雜的實時控制場合;MSP430系列單片機是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機,特別適用于要求功耗低的場合。1.2 MCS-51系列單片機介紹1.2.1 MCS-51 單片機的基本組成 MCS-51單片機芯片有許多種： 如8051、8031、8751、80C51、80C31等。 它由8個部件組成， 1、中央處理器（CPU）核心 2、時鐘電路 12MHz 3、程序存儲器（ROM/EPROM） 4KB 4、數(shù)據(jù)存儲器（RAM） 128B+128B SFR 5、并行I/O口（P0P3口）P0和P2兼作外總線 6、串行口 全雙工串行口 7、定時器/計數(shù)器 2個16位 8、中斷系統(tǒng) 5個中斷源，高級和低級兩級優(yōu)先級別 它們都是通過單一總線連接，并被集成在一塊半導體芯片上，為單片微型計算機（Single-Chip Microcomputer） Microcontroling unit1.2.2 MCS-51單片機的應(yīng)用特性 由于MCS-51系列單片機具有體積小、功能全、價廉、面向控制、應(yīng)用軟件豐富、技術(shù)在不斷更新、開發(fā)應(yīng)用方便等優(yōu)點，可以適應(yīng)各個應(yīng)用領(lǐng)域的不同需要，因而具有極強的競爭力和生命力，應(yīng)用前景廣闊。今后它仍將是科技界、工業(yè)界廣泛選擇應(yīng)用的8位微控制器，仍將是單片機應(yīng)用的主流機種。各高校實驗室大多都配備了MCS-51系統(tǒng)仿真實驗裝置。所以，它今后仍將是高等院校教材的首選內(nèi)容之一。.1.2.3 MCS-51單片機系列 兩大系列：MCS-51子系列和MCS-52子系列。其中51子系列是基本型，而52子系列屬于增強型。 各子系列配置如表2-1所示。(P46) 片內(nèi)ROM形式 51 無 ROM EPROM 子 8031 8051 8751 系統(tǒng) 80C31 80C51 87C51 52子 8032 8052 8752 系統(tǒng) 80C32 80C52 87C521.2.4 MCS-51系列單片機基本特性 51單片機的概述: 21世紀，以計算機為代表的IT產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，各類計算機的應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研及日常生活等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，成為當今世界各國工業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一，從世界上第一臺電子計算機問世以來，計算機的發(fā)展日新月異，在短短的幾十年間，已由電子管數(shù)字計算機發(fā)展到今天的超大規(guī)模集成電路計算機，運算速度由5000次每秒提高到今天的上百億次每秒。計算機的發(fā)展一方面向著高速、智能化的巨型機方向發(fā)展，另一邊向著微型機方向發(fā)展。作為微型機的一個分支單片機，由于其具有體積小。功耗低這兩個特點，使單片機在工業(yè)控制、智能儀表、通信系統(tǒng)、家用電器、智能玩具以及LED顯示控制屏方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。51單片機起源于Intel公司20世紀80年代初推出的MCS-51系類單片機，MCS-8051是其中最基礎(chǔ)的單片機型號。經(jīng)過近30年的發(fā)展，現(xiàn)在Philips,Dallas,Siemens,Atmel,華邦、LG和RAMTRON等公司都以MCS-51中的8051內(nèi)核為基本結(jié)構(gòu)，并推出了許多各具特色，用途不同的單片機。習慣上把這些以8051為內(nèi)核推出的各種型號的兼容型單片機統(tǒng)稱為51單片機。1.3仿真機系統(tǒng)簡介 Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。1.3.1系統(tǒng)概述 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 1.3.2 Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 使用獨立的Keil仿真器時，注意事項 * 仿真器標配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 * 仿真器上的復位按鈕只復位仿真芯片，不復位目標系統(tǒng)。 * 仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標系統(tǒng)中使用。 Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。優(yōu)點：Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。版本目前keil的版本已經(jīng)出到keil uVision4。keil軟件常與proteus仿真軟件相配合使用。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 本16x16漢字連續(xù)顯示點陣采用以AT89C51單片機為核心芯片的電路來實現(xiàn)，主要由AT89C51芯片、時鐘電路、復位電路、列掃描驅(qū)動電路(74HC154)、1616 LED點陣5部分組成,利用AT89S51單片機、三極管放大電路和1616LED顯示屏，制作漢字顯示廣告牌。要求漢字連續(xù)向左滾動。顯示多個漢字。利用按鈕開關(guān)，可改變顯示漢字內(nèi)容。圖1工作原理圖 圖1工作原理：LED顯示屏控制系統(tǒng)實現(xiàn)顯示信息的刷新技術(shù)有動態(tài)掃描和靜態(tài)鎖存兩種方式。方案一：動態(tài)掃描，即一行發(fā)光二極管共用一行驅(qū)動寄存器，根據(jù)共用一行驅(qū)動寄存器的發(fā)光二極管像素數(shù)目，分為1/4,1/16掃描等；方案二：靜態(tài)鎖存，即每一個發(fā)光一極管都對應(yīng)有一個驅(qū)動寄存器，無需時分工作，從而保證了每一個發(fā)光一極管的亮度占空比為100%；動態(tài)掃描法可以大大減少控制器的I/O口，不但符合本設(shè)計的要，求而且應(yīng)用較廣，因此選用方案一。LED顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有串行和并行兩種。日前普遍采用串行控制技術(shù)，顯示屏每個單元內(nèi)部的不同驅(qū)動電路和各級聯(lián)單元之間，每個時鐘僅傳送一位數(shù)據(jù)。采用這種方式的驅(qū)動IC種類較多，不同顯示單元之間的聯(lián)線較少，可減少顯示單元的數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動元件，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性和性價比，具體工程實現(xiàn)也較為容易。因此本設(shè)計采用串行控制技術(shù)。2.1 基本電路 2.1.1 復位電路 圖2 單片機在啟動時都需要復位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。89系列單片機的復位信號是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳上有一個高電平并維持2個機器周期(24個振蕩周期)以上，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復位。單片機系統(tǒng)的復位方式有：手動按鈕復位和上電復位。本次采用的是手動復位。動按鈕復位需要人為在復位輸入端RST上加入高電平（圖1）。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個按鈕。當人為按下按鈕時，則Vcc的+5V電平就會直接加到RST端。手動按鈕復位的電路如所示。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復位的時間要求。2.1.2 晶振電路 圖3 每個單片機系統(tǒng)里都有晶振，全程是叫晶體震蕩器，在單片機系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時鐘頻率越高，那單片機的運行速度也就越快。 晶振用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。 晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。 晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。2.1.3 電源電路 圖4輸出+5V直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。2.1.4 硬件設(shè)計電路原理圖 圖52.2 單片機的選用根據(jù)上述硬件原理圖，本系統(tǒng)預(yù)計采用AT89S51單片機。2.2.1 AT89S51單片機結(jié)構(gòu)框圖及引腳 AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 此外，AT89S51設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，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。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。AT89S51單片機的基本結(jié)構(gòu)和外部引腳如圖6所示圖6 AT89S51引腳圖AT89S51單片機的各引腳功能如下：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。I/O口作為輸入口時有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線上面圖中的兩個三角形表示的就是輸入緩沖器CPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號以完成不同的操作這是由硬件自動完成的不需要我們操心1然后再實行讀引腳操作否則就可能讀入出錯為什么看上面的圖如果不對端口置1端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為0Q端為0Q為1加到場效應(yīng)管柵極的信號為1該場效應(yīng)管就導通對地呈現(xiàn)低阻抗,此時即使引腳上輸入的信號為1也會因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的1信號讀入后不一定是1若先執(zhí)行置1操作則可以使場效應(yīng)管截止引腳信號直接加到三態(tài)緩沖器中實現(xiàn)正確的讀入由于在輸入操作時還必須附加一個準備動作所以這類I/O口被稱為準雙向口89S51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時都是準雙向口接下來讓我們再看另一個問題從圖中可以看出這四個端口還有一個差別除了P1口外P0P2P3口都還有其他的功能 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。2.2.2 AT89S51單片機主要功能部件 8位的CPU,8031 CPU與MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲器(壽命：1000寫/擦循環(huán)) 全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz 三級程序存儲器保密鎖定 128*8位內(nèi)部RAM 32條可編程I/O線 兩個16位定時器/計數(shù)器 6個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路第三章 系統(tǒng)電路設(shè)計3.1 74LS154 是將4 個二進制編碼輸入譯成16 個彼獨立的輸出之一 將數(shù)據(jù)從一個輸入線分配到16 個輸出的任意一個而實現(xiàn)解調(diào)功能 輸入箝位二極管簡化了系統(tǒng)設(shè)計 與大部分TTL 和DTL電路完全兼容 原理：這種單片4 線16 線譯碼器非常適合用于高性能存儲器的譯碼器。當兩個選通輸入G1 和G2 為低時, 它可將4 個二進制編碼的輸入譯成16 個互相獨立的輸出之一。實現(xiàn)解調(diào)功能的辦法是：用4 個輸入線寫出輸出線的地址，使得在一個選通輸入為低時數(shù)據(jù)通過另一個選通輸入。當任何一個選通輸入是高時，所有輸出都為高。引腳圖及邏輯圖（圖8） 圖8功能表：A、B、C、D 譯碼地址輸入端(低電平有效)G1、G2 選通端(低電平有效)015 輸出端(低電平有效) 說明：H高電平 L低電平 X任意3.2穩(wěn)壓芯片概述穩(wěn)壓芯片H7805 系列為 3 端正穩(wěn)壓電路,TO-220 封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保 護電路。帶散熱片時，輸出電流可達 1A。雖然是固定穩(wěn)壓電 路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。外形圖及引腳排列如圖3.16所示。 圖9它的主要特點：輸出電流可達 1A輸出電壓有：5V過熱保護短路保護輸出晶體管 SOA 保護功能框圖如圖10所示。 圖103.3 8X8點陣顯示模塊的硬件設(shè)計及工作原理8X8LED點陣顯示模塊是LED顯示屏設(shè)計的關(guān)鍵部分，共陰和共陽接法設(shè)計的好壞直接關(guān)系到LED顯示屏的亮度，穩(wěn)定度等重要指標。圖11為8X8點陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖12所示，只要其對應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如，如果想使左上角LED發(fā)亮，則Y0=1,X0=0即可。應(yīng)用時限電阻可以放在X軸或Y軸。圖11 圖12 8X8點陣顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 各功能模塊軟件程序設(shè)計4.1.1 控制系統(tǒng)總體程序框圖 4.2具體程序在16x16點陣顯示“開心每一天” ORG 0000HSTART: MOV A,#00H ；開機初始化，清除畫面 MOV P1,A ；清除P0口 ANL P2,#00H ；清除P2口 MOV R2,#200 D1: MOV R3,#0F8H DJNZ R3,$ DJNZ R2,D1 MOV 20H,#00H ；取碼指針的初值L1: MOV R1,#80 ；每個字的停留時間L2: MOV R6,#16 ；每個字16個碼 MOV R4,#00H ；掃描指針清零 MOV R0,20H ；取碼指針存入R0L3: MOV A,R4 ；掃描指針存入A MOV P3,A ；掃描輸出 INC A ；掃描指針加1，掃描下一個 RL A RL A MOV R4,A MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE ；取數(shù)據(jù)表的上半部分的代碼 MOVC A,A+DPTR CPL A MOV R7,A MOV P1,A ； 輸出到P1 INC R0 ；取碼指針加1，取下一個碼 MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE ；取數(shù)據(jù)表下半部份的代碼 MOVC A,A+DPTR CPL A MOV R7,A MOV P2,A ；輸出到P2口 INC R0 MOV R3,#02H D2: MOV R5,#0F8H DJNZ R5,$ DJNZ R3,D2 MOV A,#00H MOV P1,A ANL P2,#00H DJNZ R6,L3 ；一個字16個碼是否完成？ DJNZ R1,L2 ；每個字的停留時間是否到了？ MOV 20H,R0 ；取碼指針存入20H MOV A,R7 CJNE A,#1BH,L1 JMP START ；反復循環(huán)TABLE :DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 01H,00H,41H,01H,41H,02H,41H,0CHDB 7FH,0F0H,41H,00H,41H,00H,41H,00HDB 41H,00H,41H,00H,7FH,0FFH,41H,00HDB 41H,00H,41H,00H,01H,00H,00H,00HDB 00H,08H,00H,30H,01H,0C0H,00H,00HDB 00H,00H,07H,0FCH,40H,02H,20H,02HDB 18H,02H,00H,02H,00H,02H,00H,1EHDB 02H,00H,01H,80H,00H,70H,00H,00HDB 04H,80H,08H,80H,30H,0F8H,0CFH,88HDB 48H,88H,48H,88H,4AH,0A8H,49H,98HDB 48H,8AH,48H,89H,48H,8AH,4FH,0FCHDB 40H,88H,40H,88H,00H,80H,00H,00HDB 01H,00H,01H,00H,01H,00H,01H,00HDB 01H,00H,01H,00H,01H,00H,01H,00HDB 01H,00H,01H,00H,01H,00H,01H,00HDB 01H,00H,01H,00H,01H,00H,00H,00HDB 02H,01H,02H,01H,42H,02H,42H,04HDB 42H,08H,42H,30H,42H,0C0H,7FH,00HDB 42H,0C0H,42H,30H,42H,08H,42H,04HDB 42H,02H,02H,01H,02H,01H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HEND 第五章 系統(tǒng)軟硬件聯(lián)合調(diào)試5.1 系統(tǒng)調(diào)試軟件Keil C51使用Keil C51的開發(fā)工具，其項目開發(fā)周期和其他軟件開發(fā)項目都大致一樣，要按下列步驟編程：創(chuàng)建C或匯編語言的源程序；編譯或匯編源文件運算符；糾正源文件中的錯誤；從編譯器和匯編器連接目標文件；測試連接的應(yīng)用程序。Keil C51給用戶提供了下列主要開發(fā)工具：C51優(yōu)化編譯器；8051工具連接器；目標文件轉(zhuǎn)換器庫管理器；Windows版dScope源程序級調(diào)試/模擬器；Windows版Vision集成開發(fā)環(huán)境。 Keil C51不但可以仿真模擬一般的程序運行，同時還可以仿真模擬I/O口、定時/計數(shù)器、串行口及中斷等單片機特有的功能部件，其功能非常強大。5.1.1 Keil c51主界面及菜單功能啟動Keil C51時的屏幕。進入Keil C51后，幾秒鐘后出現(xiàn)編輯界。5.1.2 程序的調(diào)入及調(diào)試進入Keil C51后的編輯界面（1）建立一個新項目單擊項目菜單，在彈出的下拉菜單中選中新項目選項如圖4. 2圖4.2 新建項目（2）然后選擇你要保存的路徑,輸入工程文件的名字，比如保存到C51目錄里，工程文件的名字為C51。如然后點擊保存。（3）這時會彈出一個對話框,要求你選擇單片機的型號,你可以根據(jù)你使用的單片機來選擇，keil c51幾乎支持所有的51核的單片機，我這里還是以大家用的比較多的Atmel的AT89c51來說明，如圖4.3所示，選擇AT89c52之后，右邊一欄是對這個單片機的基本的說明，然后點擊確定。圖4.3選擇芯片（4） 單擊“文件”菜單，再在下拉菜單中單擊“新建”選項。此時光標在編輯窗口里閃爍，這時可以鍵入用戶的應(yīng)用程序了。注意，如果用語言編寫程序，保存時則擴展名為(.c)；如果用匯編語言編寫程序保存時則擴展名必須為(.asm)。(5) 用鼠標對準項目工作區(qū)的目標1，點擊右鍵在彈出的菜單中選擇“為目標目標1設(shè)置選項”。在為“為目標目標1設(shè)置選項”中，點擊“調(diào)試”菜單，在此菜單中可選擇使用硬件仿真還是軟件仿真，若