黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）
24MHz之间，比8751/87C51等51系列的6MHz～12MHz更具有灵活性，系统能快能慢。AT89C51芯片提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段，能完全保证程序或系统不被仿制。P0口是三态双向口，通称数据总线口，因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。
（2）AT89C51引脚功能
AT89C51单片机为40引脚芯片如图3-1所示，在本设计中，主要用到P0口、P2口、P1.0口及P3.0、P3.1、P3.2口。
图3-1 AT89C51引脚图
AT89S51具有PDIP,TQFP和PLCC三种封装形式。上图就是PDIP封装的引脚排列，有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口;具有两个16位可编程定时器；中断系统是具有6个中断源、5个中断矢量、2级中断优先级的中断结构；震荡器频率0到33MHZ,因此我们在此选用12MHZ的晶振是比较合理的；具有片内看门狗定时器；具有断电标志POF等等。
P0口可作为通用I/O口，但须外接上拉电阻；作为输出口，每各引脚可吸收8各TTL的灌电流。作为输入时，首先应将引脚置1。P0也可用做访问外部程序存储器和数据存储器时的低8位地址/数据总线的复用线。在该模式下，P0口含有内部上拉电阻。在FLASH编程时，P0口接收代码字节数据；在编程效验时，P0口输出代码字节数据(需要外接上拉电阻)。
P1口：8位、双向I/0口，内部含有上拉电阻。
P1口可作普通I/O口。输出缓冲器可驱动四个TTL负载；用作输入时，先将引脚
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置1，由片内上拉电阻将其抬到高电平。P1口的引脚可由外部负载拉到低电平，通过上拉电阻提供电流。
在FLASH并行编程和校验时，P1口可输入低字节地址。在串行编程和效验时，P1.5/MO-SI,P1.6/MISO和P1.7/SCK分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。 P2口：具有内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P2口用做输出口时，可驱动4各TTL负载；用做输入口时，先将引脚置1，由内部CPU访问外部16位地址的存储器时，P2口提供高8位地址。当CPU用8位地址寻在FLASH并行编程和校验时，P2口可输入高字节地址和某些控制信号。
P3口用做输出口时，输出缓冲器可吸收4各TTL的灌电流；用做输入口时，首先将上拉电阻将其提高到高电平。若负载为低电平，则通过内部上拉电阻向外部输出电流。 址外部存储时，P2口为P2特殊功能寄存器的内容。 P3口：具有内部上拉电阻的8位双向口。
引脚置1，由内部上拉电阻抬位高电平。若外部的负载是低电平，则通过内部上拉电阻向输出电流。
在与FLASH并行编程和校验时，P3口可输入某些控制信号。P3口除了通用I/O口功能外，还有替代功能如表3-1所示。
表3-1 P3口的第二功能 端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 各个功能 RXD(串行口输入端) TXD(串行口输出端) INT0(外部中断0请求输入端，低电平有效) INT1(外部中断1请求输入端，低电平有效) T0(定时/计数器0计数脉冲输入端) T1(定时/计数器1计数脉冲输入端) WR(外部数据存储器写选通信号输出端，低电平有效) RD(外部数据存储器读选通信号输出端，低电平有效)
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3.2 时钟功能的实现
方案一：采用实时时钟芯片。
实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计时数据进行显示，因此计时功能的实现无需占用CPU的时间，程序简单。此外，实时时钟芯片多数带有锂电池做后备电源，具备永不停止的计时功能；具有可编程方波输出功能，可用做实时测控系统的采样信号等；有的实时时钟芯片内部还带有非易失性RAM，可用来存放需长期保存但有时也需变更的数据。由于功能完善，精度高，软件程序设计相对简单，且计时不占用CPU时间，因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。
方案二：软件控制。
利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时及秒表计时。该方案节省硬件成本，且能使设计者对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而掌握单片机应用技术MCS-51汇编语言程序设计方法，因此，本系统设计采用此种软件控制方法来实现计时。而由于ATMEL公司的AT89C51单片机是低功耗的具有4KB在线可编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51系列单片机的指令系和引脚兼容。片内的Flash可允许在线重新编程，也可使用通用非易失性存储器编程。它将通用CPU和在线可编程Flash集成在一个芯片上，形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能价格比的微控制器。它的功能强大，而且也较容易购买[3]。
总结：我所要实现的功能通过单片机编程就可以达到，不需要额外的时钟芯片来增加成本，并使外围电路更加简单明了。
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3.3 复位电路
目前为止，单片机复位电路主要有四种类型：（1）微分型复位电路；（2）积
分型复位电路；（3）比较器型复位电路；（4）看门狗型复位电路。我列举了2种方案进行比较：
方案一：采用手动复位，该方法线路简单。在系统运行过程中，有时可能需要对系统进行复位，以避免对硬件经常加电或断电而造成的伤害，我们可以采用手动复位的方式。如图3-2所示。
+5V
C1+ 22uFR2
200
R1
1K
GND
MCS-51VccRST/VPDVss图 3-2 手动上电复位电路
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