电子工程论文单片机的定时记数器设计(编辑修改稿)

电子工程论文单片机的定时记数器设计(编辑修改稿)内容摘要：

单片机，因而受引脚数目的控制，所以有不少引脚具有第二功能。 图 1为 AT89C51 芯片的引脚示意图。 图 1 AT89C51 引脚示意图 VCC：供电电压。 贵阳学院 自学考试毕业论文（设计） 第 5 页 GND：接地。 P0口： 8位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P0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，也为数据 /地址的在 FLASH 复用口。 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FLASH 进行校验时， P0输出原码，此时 P0外部必须被拉高。 P1口：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 编程和校验时， P1口作为低八位地址接收。 P2 口：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：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 1所示： 表 1 AT89C51 特殊功能口 端口引脚 第二功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） INT0（外部中断 0） INT1（外部中断 1） T0（计数器 0外部输入） T1（计数器 1外部输入） WR （外部数据存储器写选通） 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：复位信号输入端。 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，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。 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 ， ALE 只有在执行 MOVX、 MOVC 指令时才起作用。 贵阳学院 自学考试毕业论文（设计） 第 6 页 PSEN:外部程序存储器的选通信号端。 在由外部程序存 取器取址期间，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 /VP:当 EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式为 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，这引脚也用于施加 12V 编程电源。 XTAL1 和 XTAL2：分别为反向放大器的输入和输出。 该反向放大器可以配置为片内振荡器。 石晶 振荡和陶瓷振荡均可采用。 如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2 应不接。 有余输入至内部 时钟信号 要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 AT89C51 主要特点 （ 1） 32 个外部双向输入 \输出端 （ 2） 2个 16 位可编程定时器 （ 3） 6个中断源 （ 4） 4个中断优先级 全静态工作 0~24MHz 时钟电路 时钟电路简介 89C51 单片机各功能部件的运行都以时钟控制信号为基准，有条不紊地一拍一拍地工作。 因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。 常用的时钟电路设计有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式。 内部时钟方式 89C51 内部有一个用于构成振荡器的高增益的反向放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚 XTAL2。 这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，图 2是 89C51 内部时钟方式的电路。 图 2 89C51 内部时钟方式的电路 电路中的电容 C1 和 C2 典型值通常选择为 30pF。 该电容的大小会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。 晶体振荡频率的范围通常是在 到 12MHz。 晶体贵阳学院 自学考试毕业论文（设计） 第 7 页 的频率越高，系统的时钟频率越高，单片机的运行速度也就 越快。 但反过来，运行速度快对存储器的速度要求就越高，对印制电路板的工艺要求也高，即要求线间的寄生电容要小。 晶体和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作。 为了提高温度稳定性，应采用温度稳定性能好的电容。 89C51常选择振荡频率 6MHz或 12MHz的石英晶体。 随着集成电路制造工艺技术的发展，单片机的时钟频率也在逐步提高，现在某些高速单片机芯片的时钟频率已达 40MHz（如89S52）。 外部时钟方式 外部时钟方式 使用现成的外部振荡器产生脉冲信号，常用于多片 89C51 单片机同时工作，以便于多片 89C51 单片机之间的同步，一般为低于 12MHz 的方波。 外部时钟源直接接到 XTAL1 端， XTAL2 端悬空。 其电路见图 3。 图 3 89C51 的外部时钟方式电路 复位电路 复位电路的介绍 89C51 的复位电路是由外部的复位电路实现的。 89C51 片内复位电路结构见图 4。 复位引脚 RST 通过一个施密特触发器与复位电路相连，施密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的 S5P2，施密特触发器的输出电平由复位 电平采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。 复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。 上电自动复位电路如图 5所示。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。 当电源接通时，只要 Vcc 的上升时间不超过 1ms，就可以实现自动上电复位。 贵阳学院 自学考试毕业论文（设计） 第 8 页。