基于单片机的00秒-99秒的秒表设计 下载本文

必须通过ACC来进行。

B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一,另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。

(2)控制器

控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件,主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等,其功能是控制指令的读入、译码和执行,并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中,PC是一个16位的计数器,可对64KB程序存储

器进行寻址。复位时PC的内容是0000H.

(3)存储器

单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。

(4)外围接口电路

AT89C51单片机的外围接口电路主要包括:4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口,2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理:

3.引脚排列及功能

AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等,现以PDIP为例。

(1)I/O口线 ·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。

当使用片外存储器及外扩I/O口时,P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时,P0口可用于接收指令代码字节;程序校验时,可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用,但需加上拉电阻。作为普通输入时,应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。

·P1口 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。

P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时,可用作输入低8位地址。用作输入时,应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。 ·P2 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。

当使用外存储器或外扩I/O口时,P2口输出高8位地址。在编程和校验时,P2口接收高字节地址和某些控制信号。

·P3 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。

P3口可作为普通I/O口。用作输入时,应先将输出锁存器置1。在编程/校验时,P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。

(2)控制信号线

·RST 复位输入信号,高电平有效。在振荡器稳定工作时,在RST脚施加两个机器周期以上的高电平,将器件复位。

·EA/VPP 外部程序存储器访问允许信号EA. 当EA信号接地时,对ROM的读操作限定在外部程序存储器,地址为0000H-FFFFH;当EA接VCC时,对ROM的读操作从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。在编程时,该引脚可接编程电压5V或12V。在编程校验时,该引脚可接VCC。

·PSEN 片外程序存储器读选通信号PSEN,低电平有效。在片外程序存储器取指期间,当PSEN有效时,程序存储器的内容被送至P0口;在访问外部RAM时,PSEN 无效。

·ALE/PROG 低字节锁存信号ALE.在系统扩展时,ALE的下降沿将P0口输出的低8位地址锁存在外接的地址锁存器中,以实现低字节地址和数据的分时传送。此外,ALE端连续输出正脉冲,频率为晶振频率的1/6,可做外部定时脉冲使用。

(3)外部晶振引线

·XTAL1 片内振荡器反向放大器和时钟发生线路的输入端。使用片内振荡器时,连接外部石英晶体和微调电容。

·XTAL2 片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器时,外接石英晶体和微调电容。

4.存储器组织和特殊功能寄存器

AT89C51的存储器将程序存储器和数据存储器分开,并有各自的存储空间和访问指令。它有4个存储空间:片内存储器、片外存储器、片内数据存储器

及片外存储器。

4.1 时钟电路和工作时序 (1) 振荡器电路原理

XTAL1 Q ÷2 Q 振荡器

(2)振荡电路的接法

C1 C2 XTAL2 XTAL1 CND PD & Rf ÷3 ÷6 NC 外部振荡器信号 XTAL2 XTAL1 GND 4.2 LED数码管的结构和工作原理

LED数码管(LED Segment Displays)是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点,还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位,1,2,3,4,5,6,8,10位等等....,LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类,了解LED的这些特性,对编程是很

重要的,因为不同类型的数码管,除了它们的硬件电路有差异外,编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路,它们的发光原理是一样的,只是它们的电源极性不同而已。颜色有红,绿,蓝,黄等几种。LED数码管广泛用于仪表,时钟,车站,家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色,功耗,亮度,波长等。下面将介绍常用LED数码管内部引脚图。

图1 这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管

图2 引脚定义

每一笔划都是对应一个字母表示 DP是小数点.

数码管分为共阳极的LED数码管、共阴极的LED数码管两种。下图例举的是共阳极的LED数码管,共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。led数码管原理图示意:

图3 引脚示意图

从上图可以看出,要是数码管显示数字,有两个条件:1、是要在VT端(3/8脚)加正电源;2、要使(a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才能显示的。

共阳极LED数码管的内部结构原理图图4: