西安工程大学本科毕业设计（论文）
口；其中P2口还用于传送高8位地址信号；P3口每一引脚还具有特殊功能（图3-17），用于特殊信号的输入输出和控制信号。
AT89S51内部有两个16位可编程定时器/计数器T0、T1。最大计数值为216-1。工作方式和定时器或计数器的选择由指令来确定。
图3-16 AT89S51的时钟电路
表3-5 P3口引脚的特殊功能
引脚号 第二功能 P3.0 RXD(串行输入) P3.1 TXD(串行输出) P3.2 INT0(外部中断0) P3.3 INT0(外部中断0) P3.4 T0(定时器0外部输入) P3.5 T1(定时器1外部输入) P3.6 WR(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器写选通)
中断系统允许接受5个独立的中断源，即两个外部中断，两个定时器/计数器中断以及一个串行口中断。
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3.3.3外部特性（引脚功能）
AT89S51芯片有40条引脚，双列直插式封装引脚图如3-17所示： Vcc(40)：电源+5V Vss(20): 接地
XTAL1（19）和XTAL2（18）：使用内部振荡电路时，用来接石英晶体和电容；使用外部时钟时，用来输入时钟脉冲。
P0口（39—32）：双向I/O口，既可作地址/数据总线口用，也可作普通I/O口用。 P1口（1—8）：准双向通用I/O口。
P2口（21—28）：准双向口，既可作地址总线口输出地址高8位，也可作普通I/O口用。
P3口（10—17）：多用途口，既可作普通I/O口，也可按每位定义的第二功能操作。
ALE/~PROG（30）：地址锁存信号输出端。在访问片外丰储器时，若ALE为有效高电平，则P0口输出地址低8位，可以用ALE信号作外部地址锁存信号。公式fALE=1/6fOSC ,也可作系统中其它芯片的时钟源。第二功能~PROG是对EPROM编程时的编程脉冲输入端。
图3-17 AT89S51引脚图
RST/VPD（9）：复位信号输入端。AT89S51接能电源后，在时钟电路作用下，该脚上出现两个机器周期以上的高电平，使内部复位。第二功能是VPD，即备用电源输入端。当主电源Vcc发生故障，降低到低电平规定值时，VPD将为RAM提供备用电源，发保证存储在RAM中的信号不丢失。
~EA/Vpp(31):内部和外部程序存储器选择线。~EA=0时访问外部ROM 0000H—FFFFH；~EA=1时，地址0000H—0FFFH空间访问内部ROM，地址1000H—FFFFH空间访问外部ROM。
【3】 ~PSEN（29）：片外程序存储器选通信号，低电平有效。
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3.3.4 工作方式
它的工作方式可以分做复位，掉电和低功耗方式等。 （1）复位方式
当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。 根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。常用的上电复位电路如图 (3-18a)中左图所示。图中电容C1和电阻R1对电源十5V来说构成微分电路。上电后，保持RST一段高电平时间，由于单片机内的等效电阻的作用，不用图中电阻R1，也能达到上电复位的操作功能，如图 (3-18a)中所示。上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。常用的上电或开关复位电路如图 (3-18b)所示。上电后，由于电容C3的充电和反相门的作用，使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键K后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。
根据实际操作的经验，下面给出这两种复位电路的电容、电阻参考值。
图3-18 单片机的复位电路
图(3-18a)中：Cl＝10-30uF，R1＝1kO 图(3-18b)中：C：＝1uF，Rl＝lkO，R2＝10kO （2）掉电和低功耗方式
人们往往在程序运行中系统发生掉电的故障，使RAM和寄存器中的数据内容丢失，使人们丢失珍贵的数据而束手无策，AT89S51有掉电保护，是先把有用的数据保存，再用备用电源进行供电。
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3.3.5 数据存储器的掉电保护
单片机系统内的RAM数据是非常容易丢失的，特别是一些珍贵的科研数据，一旦丢失后果不堪设想，因此掉电保护是必须要做的，一旦电源发生掉电现象，在掉电的瞬间系统能自动保护RAM中的数据和系统的运行状态，当电源恢复正常供电后能恢复到掉电前的工作状态。
3.4显示与报警的设计
3.4.1 显示电路
在单片机应用系统设计中，一般都是把键盘和显示器放在一起考虑。本设计是利用AT89S51的串行口实现键盘/显示器接口。
当AT89S51的串行口未作它用时，使用AT89S51的串行口来外扩键盘/显示器。应用AT89S51的串行口方式0的输出方式，在串行口外接移位寄存器74LS164，构成键盘/显示器接口，其硬件接口电路如图3-19所示：
图3-19 键盘及显示与主机的硬件接口
图中下边的8个74LS164：74LS164（0）～74LS164（7）作为8位段码输出口，74LS138的Y0作为键输入线，Y2作为同步脉冲输出控制线。这种静态显示方式亮度大，很容易作到显示不闪烁。静态显示的优点是CPU不必频繁的为显示服务，因而主程序可不必扫描显示器，软件设计比较简单，从而使单片机有更多的时间处理其他事务[7]。
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