当二极管导通时， 对应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段hgfedcba对应于一 个字节（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二进制码就能表示欲显示字符的字 形代码。例如，对于共阴LED数码管显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极hgfedcba 各段为0111011时，数码管显示器显示\字符，即对于共阴极LED数码管显示器，“P”字 符的字形码是73H。如果是共阳LED数码管显示器，公共阳极接高电平，显示“P”字符的字 形代码应为10001100（8CH）。这里必须注意的是：很多产品为方便接线，常不按规则的办法 去对应字段与位的关系，这个时候字形码就必须根据接线来自行设计了，后面我们会给出一 个例程。

在单片机应用系统中，数码管显示器显示常用两种办法：静态显示和动

态扫描显示。所谓静态显示，就是每一个数码管显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种办法单片机中CPU的开销小。能供给单独锁存的I/O接口电路很多。

1.2 设计任务

按键控制1位LED数码管显示0-9，首先在实验室将程序编写完整并使用tkstudy ice检查是否有错误。观察有无错误果，若无错误，就会生成hex文件,

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最后利用protel 99 se画好原理图，则将正确编译过的hex文件通过编程器写入mcu片内。进行全速运行，看能否实现任务要求。

1.3 设计目的

通过一个微机应用系统的设计与调试过程，运用《单片机原理及应用》课程所学的知识，在设计中加以实践，达到理解、巩固和发展所学内容的目标。通过系统构造、流程设计、编程与调试的过程，掌握分析与解决实际问题的方法与手段，提高系统设计、程序编码与调试方面的实际动手能力，让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。

第2节 AT89C51单片机简介

2.1 AT89C51单片机

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

一个单片机芯片的基本组成如下：

中央处理器CPU：它是单片机的核心，用于产生各种控制信号，完成对数据的算术逻辑运算和传送。

内部数据存储器RAM：用来存放可以读/写的数据。

内部程序存储器ROM：用来存放程序指令或某些常数表格。

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4个8位的并行I/O接口P0、P1、P2和P3，每个口都可以用作输入或者输出。3个定时/计数器，用来作外部事件计数器，也可以定时。

内部中断系统：具有5个中断源、2个优先级的嵌套中断结构，可实现二级中断服务程序嵌套。每一个中断源都可以用软件程序规定为高优先级中断或低优先级中断。

一个串行接口电路：可用于异步接收发送器。

内部时钟电路：震荡频率可以高达40MHz，但晶体和微调电容需要外接。

2.2 AT89C51单片机管脚图

图2.１AT89C51单片机管脚图

2.3 管脚说明

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH

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编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3口管脚备选功能

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入）

P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

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