基于單片機數(shù)字鐘設計

1、目錄摘要 . 錯誤！未定義書簽；Abstract . 錯誤！未定義書簽；目錄 . 1 引言 . 1 第一章 題目 . 2 1.2 、課程設計目的 . 錯誤！未定義書簽；其次章 單片機進展歷史 . 3 2.1 三大階段 . 32.2 假如將 8 位單片機的推出作為起點. 42.3 單片機的進展趨勢 . 5第三章 單片機的組成及特點 . 63.1 單片機的組成 . 73.2 單片機的特點 . 73.3 單片機的分類 . 7第四章 單片機的應用 . 錯誤！未定義書簽；4.1 單片機的應用分類 . 錯誤！未定義書簽；第五章 數(shù)字種的構成 . 95.1 數(shù)字鐘的構成 . 95.2 試驗中所需的器材 .

2、10 5.3 方案挑選與相關技術 . 10 5.4 AT89C51 的單片機簡介 . 11 5.4.1 主要特性 . 12 5.4.2 管腳說明 . 13 5.4.3 振蕩器特性 . 15 5.5 CC4511 集成簡介 . 16 5.5.1 4511 集成分析 . 16 5.5.2 4511 的規(guī)律圖 . 17 5.6 LED 數(shù)碼顯示器簡介 . 18 5.6.1 LED 數(shù)碼顯示器的結構 . 19 5.6.2 LED 數(shù)碼顯示器有兩種連接方法 . 19 第六章 電路設計 . 19 6.1 電路接法 . 19 6.1.1 晶體振蕩器與 AT89C51的接法 . 19 6.1.2 單片機 AT

3、89C51 的銀腳的連接 . 20 6.1.3 譯碼器 CC4511 的銀腳連接 . 20 6.2 數(shù)字鐘電路圖 . 錯誤！未定義書簽；致謝 . 錯誤！未定義書簽；引言20 世紀末,電子技術獲得了飛速的進展,在其推動下,現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎 滲透了社會的各個領域, 有力地推動了社會生產(chǎn)力的進展和社會信息化程度的提 高,同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高,產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快；時間對人們來說總是那么珍貴,工作的勞碌性和紛雜性簡潔使人遺忘當前的時 間；遺忘了要做的事情,當事情不是很重要的時候,這種遺忘無傷大雅；但是,一旦重要事情,一時的耽擱可能釀成大禍；目前,單片機正朝著高性能和多品種方向進展

4、趨勢將是進一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā) 展；下面是單片機的主要進展趨勢；單片機應用的重要意義仍在于,它從根本上轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的掌握系統(tǒng)設計思 想和設計方法； 從前必需由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能,現(xiàn)在已能用 單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了；這種軟件代替硬件的掌握技術也稱為微掌握技 術,是傳統(tǒng)掌握技術的一次革命；單片機模塊中最常見的是數(shù)字鐘,數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置, 與機械式時鐘相比具有更高的精確性和直觀性,且無機械裝 置,具有更更長的使用壽命,因此得到了廣泛的使用；數(shù)字鐘是采納數(shù)字電路實現(xiàn)對. 時, 分,

5、 秒. 數(shù)字顯示的計時裝置 , 廣泛用于個人家庭 , 車站 , 碼頭辦公室等公共場所 , 成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁恍猩俚谋匦杵?,由于數(shù)字集成電路的進展和石英晶體振蕩器的廣泛應用, 使得數(shù)字鐘的精度 , 遠遠超過老式鐘表 , 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的便利,而且大大地 擴展了鐘表原先的報時功能； 諸如定時自動報警、 按時自動打鈴、 時間程序自動 掌握、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關烘箱、通斷動力設備、甚至各種定時 電氣的自動啟用等,全部這些,都是以鐘表數(shù)字化為基礎的；因此,討論數(shù)字鐘 及擴大其應用,有著特別現(xiàn)實的意義；第一章 題目做一個基于 AT89C51的簡易的單片機數(shù)字鐘；該數(shù)字

6、鐘有 4個共陰極七段數(shù)碼管,分別顯示分鐘和秒；其顯示方式為：XX：XX；1.1 課程設計要求 1 把握 AT89C51試驗開發(fā)系統(tǒng)中的試驗模塊原理,畫出電路原理圖 ; 2 綜合運用試驗模塊, 用89C51開發(fā)設計具有肯定功能的單片機掌握系統(tǒng),進行軟、硬件設計及調(diào)試；3 寫出完整的設計任務書：課題的名稱、系統(tǒng)的功能、硬件原理圖、軟件 框圖、程序清單、參考資料；4 時間以 60分種為一個周期 ; 電子鐘的格式為： XX XX,由左向右分別為：分、秒；完成顯示由秒 01始終加 1至59,再復原為 00；分加1,由00至01,始終加 1至59,再復原 00；5 為了保證計時的穩(wěn)固及精確須由晶體振蕩器供

7、應表針時間基準信號；其次章 單片機進展歷史2.1 三大階段 單片機產(chǎn)生于 20 世紀 70 歲月末,經(jīng)受了 SCM、MCU、SoC三大階段；1.SCM 即單片微型運算機（ Single Chip Microcomputer ）階段,主要是尋求 正確的單片形狀嵌入式系統(tǒng)的正確體系結構； “ 創(chuàng)新模式”獲得勝利,奠定了 SCM Intel 與通用運算機完全不同的進展道路；在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立進展道路上,公司功不行沒；2.MCU即微掌握器（ Micro Controller Unit ）階段,主要的技術進展方向是：不斷擴展?jié)M意嵌入式應用時, 對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路,突顯其對象的智能化掌

8、握才能；它所涉及的領域都與對象系統(tǒng)相關,因此,進展 MCU 的重任不行防止地落在電氣、電子技術廠家；從這一角度來看,Intel 逐步淡出MCU的進展也有其客觀因素；在進展 MCU方面,最聞名的廠家產(chǎn)數(shù) Philips 公司；Philips公司以其在嵌入式應用方面的龐大優(yōu)勢,將MCS-51從單片微型運算機快速進展到微掌握器； 因此,當我們回憶嵌入式系統(tǒng)進展道路時, 不要遺忘 Intel 和 Philips 的歷史功績；3. 單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立進展之路,向 MCU階段進展的重要因素, 就是尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此,專用單片機的進展自然形成了SoC化趨勢；隨著微電子技術、 IC

9、設計、 EDA工具的進展,基于 SoC的單片機應用系統(tǒng)設 計會有較大的進展； 因此,對單片機的懂得可以從單片微型運算機、單片微掌握器延長到單片應用系統(tǒng)；單片機作為微型運算機的一個重要分支,應用面很廣, 進展很快； 自單片機產(chǎn)生至今,已進展為上百種系列的近千個機種；2.2 假如將 8 位單片機的推出作為起點假如將 8 位單片機的推出作為起點,那么單片機的進展歷史大致可分為以下幾個階段 : （1）第一階段（1976-1978）：單片機的控索階段； 以 Intel 公司的 MCS 48為代表； MCS 48 的推出是在工控領域的控索,參加這一控索的公司仍有Motorola 、Zilog 等,都取得了

10、中意的成效；這就是 SCM的產(chǎn)生歲月,“ 單機片” 一詞即由此而來；（2）其次階段（1978-1982）單片機的完善階段； Intel公司在 MCS 48 基礎上推出了完善的、典型的單片機系列 型的通用總線型單片機體系結構；MCS 51；它在以下幾個方面奠定了典完善的外部總線； MCS-51設置了經(jīng)典的8 位單片機的總線結構,包括8 位數(shù)據(jù)總線、 16 位地址總線、掌握總線及具有很多機通信功能的串行通信接口；CPU外圍功能單元的集中治理模式；表達工控特性的位地址空間及位操作方式；指令系統(tǒng)趨于豐富和完善,并且增加了很多突出掌握功能的指令；（3）第三階段（1982-1990）：8 位單片機的鞏固進

11、展及16 位單片機的推出階段,也是單片機向微掌握器進展的階段； Intel公司推出的 MCS 96系列單片機,將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中,表達了單片機的微掌握器特點； 隨著 MCS 51 系列的廣應用, 很多電氣廠商競相使用 80C51為內(nèi)核,將很多測控系統(tǒng)中使用的電路技術、接口技術、 多通道 A/D 轉(zhuǎn)換部件、牢靠性技術等應用到單片機中,增強了外圍電路路功能,強化了 智能掌握的特點；（4）第四階段（ 1990）：微掌握器的全面進展階段；隨著單片機在各個領域全 面深化地進展和應用,顯現(xiàn)了高速、大尋址范疇、強運算才能的 8 位/16 位/32位通用型單片

12、機,以及小型廉價的專用型單片機；2.3 單片機的進展趨勢目前,單片機正朝著高性能和多品種方向進展趨勢將是進一步向著 CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面進展；下面是單片機的主要進展趨勢； CMOS 化近年,由于 CHMOS技術的進小,大大地促進了單片機的CMOS化；CMOS芯片除了低功耗特性之外,仍具有功耗的可控性,使單片機可以工作在功耗精細治理狀態(tài)；這也是今后以80C51取代 8051 為標準 MCU芯片的緣由；由于單片機芯片多數(shù)是采納 CMOS（金屬柵氧化物）半導體工藝生產(chǎn)；CMOS電路的特點是低功耗、高密度、低速度、低價格；采納雙極型半導體工藝的

13、TTL電路速度快,但功耗和芯片面積較大；隨著技術和工藝水平的提高,又顯現(xiàn)了 HMOS（高密度、高速度 MOS）和 CHMOS工藝；CHMOS 和 HMOS工藝的結合；目前生產(chǎn)的 CHMOS電路已達到 LSTTL的速度,傳輸推遲時間小于 2ns,它的綜合優(yōu)勢已在于 TTL電路；因而,在單片機領域CMOS正在逐步取代 TTL 電路；低功耗化單片機的功耗已從Ma級,甚至 1uA以下；使用電壓在 36V之間,完全適應電池工作；低功耗化的效應不僅是功耗低, 而且?guī)砹水a(chǎn)品的高牢靠性、高抗干擾才能以及產(chǎn)品的便攜化；低電壓化幾乎全部的單片機都有WAIT、STOP等省電運行方式； 答應使用的電壓范疇越來越寬,

14、一般在36V范疇內(nèi)工作；低電壓供電的單片機電源下限已可達 12V；目前 0.8V 供電的單片機已經(jīng)問世；低噪聲與高牢靠性 為提高單片機的抗電磁干擾才能,使產(chǎn)品能適應惡劣的工作環(huán)境, 滿意電磁兼容性方面更高標準的要求,中都采納了新的技術措施；各單片廠家在單片機內(nèi)部電路大容量化 以往單片機內(nèi)的 ROM為 1KB4KB,RAM為 64128B；但在需要復雜掌握的場合, 該儲備容量是不夠的, 必需進行外接擴充； 為了適應這種領域的要求,須運用新的工藝,使片內(nèi)儲備器大容量化；目前,單片機內(nèi) ROM最大可達64KB,RAM最大為 2KB；高性能化主要是指進一步改進CPU的性能,加快指令運算的速度和提高系統(tǒng)

15、掌握的牢靠性；采納精簡指令集（RISC）結構和流水線技術,可以大幅度提高運 行 速 度；現(xiàn) 指 令 速 度 最 高 者 已 達 100MIPS（Million Instruction Per Seconds,即兆指令每秒）,并加強了位處理功能、中斷和定時掌握功能；這類單片機的運算速度比標準的單片機高出 10 倍以上；由于這類單片機有極高的指令速度,就可以用軟件模擬其 I/O 功能,由此引入了虛擬外設的新概念；小容量、低價格化與上述相反,以4 位、8 位機為中心的小容量、低價格化也是進展動向之一； 這類單片機的用途是把以往用數(shù)字規(guī)律集成電路組成的控制電路單片化,可廣泛用于家電產(chǎn)品；外圍電路內(nèi)裝化

16、 這也是單片機進展的主要方向；隨著集成度的不斷提高,有可能把眾多的各種處圍功能器件集成在片內(nèi)；除了一般必需具有的 CPU、ROM、RAM、定時器 / 計數(shù)器等以外,片內(nèi)集成的部件仍有模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器、 DMA掌握器、聲音發(fā)生器、 監(jiān)視定時器、 液晶顯示驅(qū)動器、 彩色電視機和錄像機用的鎖相電路 等；串行擴展技術 在很長一段時間里,通用型單片機通過三總線結構擴展外圍器件成為單片機應用的主流結構；隨著低價位OTP（One Time Programble ）及各種類型片內(nèi)程序儲備器的進展,加之處圍接口不斷進入片內(nèi), 推動了單片機“ 單片” 應用結構的進展；特殊是 I C、SPI 等串行總線的引入,可以使

17、單片 機的引腳設計得更少,單片機系統(tǒng)結構更加簡化及規(guī)范化；隨著半導體集成工藝的不斷進展,單片機的集成度將更高、體積將更小、功能將列強；在單片機家族中,80C51系列是其中的佼佼者,加之Intel公司將其MCS 51系列中的 80C51內(nèi)核使用權以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界很多聞名 IC 制造廠商,如 Philips、NEC、Atmel 、AMD、華邦等,這些公司都在保持與 80C51單片機兼容的基礎上改善了80C51的很多特性；這樣, 80C51就變成有眾多制造廠商支持的、 進展出上百品種的大家族, 現(xiàn)統(tǒng)稱為 80C51系列；80C51單片機已成為單片機進展的主流；專家認為, 雖然世界上的

18、 MCU品種繁多, 功能各異,開發(fā)裝置也互不兼容,但是客觀進展說明,80C51可能最終形成事實上的標準 MCU芯片；第三章 單片機的組成及特點單片機是微型機的一個主要分支,在結構上的最大特點是把 CPU、儲備器、定時器和多種輸入 / 輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上；就其組 成和功能而言,一塊單片機芯片就是一臺運算機；3.1 單片機的組成單片機是通過內(nèi)部總線把運算機的各主要部件接為一體,其內(nèi)部總線包括 地址總線、 數(shù)據(jù)總線和掌握總線； 其中,地址總線的作用是在進行數(shù)據(jù)交換時提供地址, CPU通過它們將地址輸出到儲備器或I/O 接口； / 數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與儲備器或 I/O

19、接口之間,或儲備器與外設之間交換數(shù)據(jù)； 掌握總線包括 CPU發(fā)出的掌握信號線和外部送入 3.2 單片機的特點CPU的應答信號線等；由于單片機的這種結構形式及它所實行的半導體工藝,使其具有很多顯著 的特點,因而在各個領域都得到了迅猛的進展；單片機主要發(fā)如下特點：（1）有優(yōu)異的性能價格比；（2）集成度高、體積小、有很高的牢靠性；單片機把各功能部件集成在一塊芯 片上,內(nèi)部采納總線結構, 削減了各芯片之間的連線, 大大提高了單片機的牢靠 性與抗干擾才能；另外,其體積小,對于強磁場環(huán)境易于實行屏蔽措施,適合在 惡劣環(huán)境下工作；（3）掌握功能強；為了滿意工業(yè)掌握的要求,一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極 豐富的

20、轉(zhuǎn)移指令、 I/O 口的規(guī)律操作以及位處理功能；單片機的規(guī)律掌握功能及 運行速度均高于同一檔次的微機；（4）低功耗、低電壓,便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品；（ 5 ） 外 部 總 線 增 加 了 I C （ Inter-Integrated Circuit） 及 SPI（Serial Peripheral Interface）等串行總線方式,進一步縮小了體積,簡 化了結構；（6）單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范,簡潔構成各種規(guī)模的應用系 統(tǒng)；3.3 單片機的分類單片機作為運算機進展的一個重要領域,應用一個較科學的分類方法； 依據(jù)目前進展情形, 從不同角度單片機大致可以分為通用型 / 專用型、總線型

21、/ 非總線型及工控型 / 家電型；1. 通用型 / 專用型這是按單片機適用范疇來區(qū)分的；例如,80C51 是通用型單片機,它不是為某種專用途設計的；專用型單片機是針對一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品設計生產(chǎn)的,例如為了滿意電子體溫計的要求, 在片內(nèi)集成 ADC接口等功能的溫度測量掌握電 路；2. 總線型 / 非總線型 這是按單片機是否供應并行總線來區(qū)分的；總線型單片機普遍設置有并行地址總線、數(shù)據(jù)總線、 掌握總線, 這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口 與單片機連接,另外,很多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內(nèi),因此在很多情形下可以不要并行擴展總線,大大減省封裝成本和芯片體積, 這類單片

22、機稱為非總線型單片機；等優(yōu)點,可大大提高機器的自動化、智能化程 度；3 單片機在實時掌握中的應用 單片機廣泛地用于各種實時掌握系統(tǒng)中；例如,在工業(yè)測控、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時掌握系統(tǒng)中,都可以用單片機作為掌握器；單片機的實時數(shù)據(jù)處理才能和掌握功能, 可使系統(tǒng)保持在正確工作狀態(tài), 提高系統(tǒng)的工作效率 和產(chǎn)品質(zhì)量；4 單片機在分布式多機系統(tǒng)中的應用 在比較復雜的系統(tǒng)中, 常采納分布式多機系統(tǒng)； 多機系統(tǒng)一般由如干臺功能各異 的單片機組成,各自完成特定的任務,它們通過串行通信相互聯(lián)系、和諧工作；單片機在這種系統(tǒng)中往往作為一個終端機,安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上, 對現(xiàn)場信息進行實時的測量和掌

23、握； 單片機的高牢靠性和強抗干擾才能,使它可以置于惡 劣環(huán)境的前端工作；5 單片機在人類生活中的應用 自從單片機產(chǎn)生以后,它就步入了人類生活,如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收 錄機等家用電器配上單片機后, 提高了智能化程度, 增加了功能,倍受人們寵愛；單片機將使人類生活更加便利、舒服、豐富多彩；綜合所述, 單片機已成為運算機進展和應用的一個重要方面；另一方面, 單片機 應用的重要意義仍在于,它從根本上轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的掌握系統(tǒng)設計思想和設計方法；從前必需由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能,現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了； 這種軟件代替硬件的掌握技術也稱為微掌握技術,是傳統(tǒng)控制技術的一次革命；第

24、五章 數(shù)字種的構成5.1 數(shù)字鐘的構成數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率1HZ進行計數(shù)的計數(shù)電路 . 由于計數(shù)的起始時間不行能與標準時間一樣 , 故需要在電路上加一個校時電路 , 同時標準的1MHZ時間信號必需做到精確穩(wěn)固 . 通常使用石英晶體振蕩器電路構成數(shù)字鐘 . 晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘供應一個頻率穩(wěn)固精確的12MHz的方波信號 , 可保證數(shù)字鐘的走時精確及穩(wěn)固 . 不管是指針式的電子鐘仍是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路 . 時間計數(shù)器電路時間計數(shù)電路由秒個位和秒十位計數(shù)器, 分個位和分十位計數(shù)器電路構成, 秒個位和秒十位計數(shù)器 , 分個位和分十位計數(shù)器為 譯碼驅(qū)動電路60

25、 進制計數(shù)器 . 譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的 8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的規(guī)律狀態(tài) , 并且為保證數(shù)碼管正常工作供應足夠的工作電流 . 數(shù)碼管數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管 LED數(shù)碼管 . LED數(shù)碼管和液晶 LCD數(shù)碼管 , 本設計供應的為數(shù)字鐘的工作原理圖如圖 1 所示：圖 1 5.2 試驗中所需的器材 5V電源 . 面包板 1 塊. 萬用表 . 鑷子 1 把. 剪刀 1 把. 網(wǎng)絡線 2 米 AT89C51彈片機 1 個 12M晶體振蕩器 1 個 CC4511集成塊 4 塊. 共陰七段數(shù)碼管 4 個. 680 電阻 28 個. 10 電阻 1 個. 10 f/25v 電解電容個 22pf

26、 陶瓷電容 2 個 30p 電容 2 個. 0.01 f 電容 1 個 5.3 方案挑選與相關技術 單片機模塊方案：方案一：基本門電路搭肩,用基本門電路來實現(xiàn)數(shù)字鐘,電路結構復雜,鼓掌系數(shù)大,不易調(diào)試；方案二：單片機編程,用單片機設計電路,由于使用軟硬件結合的方式,所以電路結構簡潔,調(diào)試也相對便利；與第一種方案比較優(yōu)點的是特別明顯的；我們挑選了其次種方案；相關技術 5.4 AT89C51 的單片機簡介 AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃耀可編程可擦除只讀儲備器 （FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓,高性能 C

27、MOS8位微 處理器,俗稱單片機； AT89C2051是一種帶 2K 字節(jié)閃耀可編程可擦除只讀儲備器的單片機；單片機的可擦除只讀儲備器可以反復擦除100 次；該器件采納 ATMEL高密度非易失儲備器制造技術制造,與工業(yè)標準的 MCS-51指令集和輸出管腳相 兼容；由于將多功能 8 位 CPU和閃耀儲備器組合在單個芯片中, ATMEL的 AT89C51 是一種高效微掌握器, AT89C2051是它的一種精簡版本； AT89C單片機為很多嵌 入式掌握系統(tǒng)供應了一種敏捷性高且價廉的方案；圖 2 單片機內(nèi)部結構圖為如圖 3 所示：圖 3 5.4.1 主要特性 與 MCS-51 兼容4K字節(jié)可編程閃耀儲

28、備器 壽命： 1000寫/ 擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 全靜態(tài)工作： 0Hz-24Hz 三級程序儲備器鎖定128*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個 16 位定時器 / 計數(shù)器5 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5.4.2 管腳說明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,每腳可吸取 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) / 地址的第八位； 在 FIASH編程時, P0 口作為原碼輸入口,當 FIA

29、SH進行校驗時, P0輸出原碼,此時 P1 口：P1 口是一個內(nèi)部供應上拉電阻的P0外部必需被拉高；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常, 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口作為第八位地址接收； P2 口：P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 收,輸出 4 個 TTL 門電流,當 P2口被寫“8 位雙向 I/O 口, P2口緩沖器可接 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

30、的緣故； P2 口當用于外部程序儲備器或 進行存取時, P2口輸出地址的高八位；在給出地址“16 位地址外部數(shù)據(jù)儲備器 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)儲備器進行讀寫時,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掌握信號； 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,故；P3 口將輸出電流（ ILL ）這是由于上拉的緣P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口,如下所示：口管腳 備

31、選功能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)儲備器寫選通P3.7 /RD 外部數(shù)據(jù)儲備器讀選通表 1 P3口同時為閃耀編程和編程校驗接收一些掌握信號；P0,P1,P2,P3口銀角圖為如圖 4：圖 4 其中我們用了 P1口和 P2口； RST：復位輸入；當振蕩器復位器件時,要保持 電平常間；RST腳兩個機器周期的高ALE/PROG：當拜訪外部儲備器時, 地址鎖存答應的輸出電平用于鎖存地址的位置 字節(jié)；在 FLA

32、SH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖；在平常,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； 然而要留意的是： 每當用作外部數(shù)據(jù)儲備器時,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；假如微 處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止,置位無效；/PSEN：外部程序儲備器的選通信號；在由外部程序儲備器取指期間,每個 機器周期兩次 /PSEN有效；但在拜訪外部數(shù)據(jù)儲備器時,這兩次有效的 /PSEN信 號將不顯現(xiàn)；

33、 /EA/VPP ：當/EA 保持低電平常,就在此期間外部程序儲備器（0000H-FFFFH）,不管是否有內(nèi)部程序儲備器；留意加密方式 1 時,/EA 將內(nèi) 部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平常,此間內(nèi)部程序儲備器；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；5.4.3 振蕩器特性XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出； 該反向放大器可以配置為 片內(nèi)振蕩器；石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采納； 如采納外部時鐘源驅(qū)動器件, XTAL2 應不接；有余輸入至內(nèi)部時

34、鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器,因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求,但必需保證脈沖的高低電平要求的寬度； 5.4. 4 芯片擦除整個 PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的掌握信號組合,并保 持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成；在芯片擦操作中,代碼陣列全被寫“1”且在任何非空儲備字節(jié)被重復編程以前,該操作必需被執(zhí)行；此外, AT89C51設有穩(wěn)態(tài)規(guī)律,可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)規(guī)律,支持兩種軟件可選的掉電模式；在閑置模式下,CPU停止工作；但 RAM,定時器,計數(shù)器,串口和中斷系統(tǒng)仍在工作； 在掉電模式下, 儲存 RAM的內(nèi)容并且凍結振蕩器, 禁止所用其他芯片功能,直到下一個硬

35、件復位為止；MCS-51單片機是美國 INTE公司于 1980 年推出的產(chǎn)品,典型產(chǎn)品有8031（內(nèi)部沒有程序儲備器,實際使用方面已經(jīng)被市場剔除）、8051（芯片采納HMOS,功耗是 630mW,是 89C51的 5 倍,實際使用方面已經(jīng)被市場剔除）和 8751等通用產(chǎn)品,始終到現(xiàn)在, MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機仍是應用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的 89S51、已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51等）,各高校及專業(yè)學校的培訓教材仍與 MCS-51單片機作為代表進行理論基礎學習；有些文獻甚至也將8051 泛指 MCS-51系列單片機,8051 是早期的最典型的代表作,由于 MCS-51單片機影響極深遠,很

36、多公司都推出了兼容系列單片機,就是說 MCS-51內(nèi)核實際上已經(jīng)成為一個8 位單片機的標準；其他的公司的 51 單片機產(chǎn)品都是和 MCS-51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以；同樣的一段程序,在各個單片機廠家的硬件上運行的結果都是一樣的,如 ATMEL的 89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、 89S51, PHILIPS （菲利浦）,和 WINBOND（華邦）等,我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51指的是 ATMEL公司的 AT89C51單片機,同時是在原基礎上增強了很多特性,如時鐘,更優(yōu)秀的是由Flash （程序儲備器的內(nèi)容至少可以改寫 1000 次）儲備器取帶了原先的 ROM（一次性寫入）, AT89C51的性能相對于

37、 8051 已經(jīng)算是特別優(yōu)越的了；不過在市場化方面, 89C51受到了 PIC 單片機陣營的挑戰(zhàn), 89C51最致命的缺陷在于不支持 ISP（在線更新程序）功能,必需加上 好連續(xù) MCS-51的傳奇； 89S51就是在這樣的背景下取代ISP 功能等新功能才能更 89C51的,現(xiàn)在, 89S51目前已經(jīng)成為了實際應用市場上新的寵兒,作為市場占有率第一的Atmel 目前公司已經(jīng)停產(chǎn) AT89C51,將用 AT89S51代替；5.5 CC4511 集成簡介5.5.1 4511 集成分析CC4511有四個輸入端 A,B,C,D和七個輸出端 a,它仍具有輸入 BCD碼鎖存、燈測試和熄滅顯示掌握功能,它們

38、分別由鎖存端 滅掌握端 /BI 來掌握；LE、燈測試端 LT、熄1/LT ：試燈輸入,是為了檢查數(shù)碼管各段是否能正常發(fā)光而設置的；當 /LT=0 時,無論輸入 A3 ,A2 ,A1 ,A0 為何種狀態(tài),譯碼器輸出均為低電平,如驅(qū)動的數(shù)碼管正常,是顯示 8；2/BI ：滅燈輸入, 是為掌握多位數(shù)碼顯示的滅燈所設置的；/BI=0 時；不論 /LT 和輸入 A3 ,A2 ,A1,A0 為何種狀態(tài),譯碼器輸出均為高電平,使共陽極 數(shù)碼管熄滅；3/RBI ：滅零輸入,它是為使不期望顯示的0 熄滅而設定的；當對每一位A3= A2 =A1 =A0=0 時,本應顯示 0,但是在 /RBI=0 作用下,使譯碼器

39、輸出全為 高電平；其結果和加入滅燈信號的結果一樣,將 0 熄滅；4/RBO ：滅零輸出,它和滅燈輸入 位數(shù)碼顯示的滅零掌握；CC4511的引腳特點 其引腳排列如下圖所示：/BI 共用一端,兩者協(xié)作使用,可以實現(xiàn)多圖 5 當鎖存答應端 LE=“ 0” 時,鎖存器直通,譯碼器輸出端隨輸入端而變化,當 LE=“ 1” 時,鎖存器鎖定,輸出端保持不變,熄滅掌握端 /BI=“ 0” 時,譯碼器輸出全“0” ,因此,正常工作時應使 /BI 為高電平；另外燈測試端 /LT=“ 0” 時,譯碼器輸出全“1” ,數(shù)碼管各段均亮,即顯示“8” , 用來檢測數(shù)碼管是否正常；當輸入的 BCD碼大于 1001 時,七段

40、顯示輸出全“0” ,各段均不亮；5.5.2 4511 的規(guī)律圖4511 譯碼器有 16 只腳 k 如右圖 ,所需電源為 5V；輸入腳 D、C、B、A吸 收 BCD碼, /LT 、/BI 和 LE三腳為掌握信號,當 /LT=1、/BI=1 、LE=0時（硬件 連接圖中, 令/LT 、/BI 接電源正極, LE 接地）且 DCBA的值不超出 1001 時,4511譯碼顯示,否就數(shù)碼管消隱；下表為4511 譯碼器的規(guī)律圖；LE /BI /L輸C 入B A a b c d e 輸出顯示D f g T X X 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 8 X 0 1 X X X X 0 0 0 0 0 0 0 消隱0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1