基于51单片机led流水灯设计

基于51单片机led流水灯设计内容摘要：

O 图 单片机 89C51 引脚 图 （ 3） RST/VPD（ 9 脚）：复位信号输入端。 在该引脚上输入一定时间（约两个机器周期）的高电平将使单片机复位。 该引脚的第二功能是 VPD，即备用电源输入端。 当主电源发生故障，降低到低电平规定值时，可将 +5V 备用电源自动接入 VPD端，以保护片内 RAM 中的信息不丢失，使复电后能继续正常运行。 （ 4） EA/VPP（ 31 脚）：访问程序存储器控制信号 /编程电源输入。 当 EA 保持高电平时，访问内部程序存储器，访问地址范围在 0~4KB 内；当 PC（程序计数器）值超过 0FFFH，即访问地址超出 4KB 时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序；当 EA 保持低电平时，不管单片机内部是否有程序存储器，则只访问外部程序存储器（从 0000H 地址开始）。 由此可见，对片内有可用程序存储器的单片机而言， EA 端应接高电平，而对片内无程序存储器的单片机，可 将EA 接地。 对于 EPROM 型单片机，在 EPROM 编程期间，此引脚用于施加 21V 的编程电源（ VPP）。 时钟振荡电路引脚 XTAL1 和 XTAL2： （ 1） XTAL1（ 19脚）：外接石英晶体和微调电容引脚 1。 它是片内振荡电路反向放大器的输入端。 采用外部振荡器时此引脚接地。 （ 2） XTAL2（ 18脚）：外接石英晶体和微调电容引脚 2。 它是片内振荡电路反向放大器的输出端。 采用外部振荡器时此引脚为外部振荡信号输入端。 ALE/PROG （ 30 脚）：低 8 位地址锁存控制信号 /编程脉冲输入。 在系统扩展时， ALE 用于把 P0 口输出的低 8 位地址锁存起来，以实现低 8 位地址和数据的隔离。 在访问外部程序存储器期间， ALE 信号两次有效；而在访问外部数据存储器期间， ALE 信号一次有效。 对于 EPROM型单片机，在 EPROM 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲 PROG。 PSEN （ 29 脚）：外部程序存储器的读选通信号输出端，低电平有效。 在从外部程序存储器取指令（或常数）期间 ，此引脚定时输出负脉冲作为读取外部程序存储器的信号，每个机器周期 PSEN 两次有效，此时地址总线上送出的地址为外部程序存储器地址；在此期间，如果访问外部数据存储器和内部程序存储器，不会产生 PSEN 信号。 并行双向输入 /输出 (I/O)口引脚： （ 1） P0 口的 ~ 引脚（ 39~32 脚）： 8 位通用输入 /输出端口和片外 8 位数据 /低 8 位地址复用总线端口。 （ 2） P1 口的 ~ 引脚（ 1~8 脚）： 8位通用输入 /输出端口。 （ 3） P2 口的 ~ 引脚（ 28~21 脚）： 8位通用输入 /输出端口和片外高 8位地址总线端口。 （ 4） P3 口的 ~ 引脚（ 10~17 脚）： 8位通用输入 /输出端口，具有第二功能。 外部总线构成 所谓总线，就是连接单片机与各外部器件的一组公共的信号线。 当系统要求扩展时，单片机要与一定数量的外部器件和外围设备连接。 如果各部件及每一种外围设备都分别用各自的一组线路与 CPU 直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。 为了简化硬件电路的设计和系统结构，常用一组线路，并配以 适当的接口电路来与各个外部器件和外围设备连接，这组共用的连接线路就是总线。 采用总线结构便于扩展外部器件和外围设备，而统一的总线标准则使不同设备间的互连更容易实现。 利用片外引脚可以构造 MCS51系列单片机的三总线结构。 单片机的引脚除了电源端 VCC、接地端 VSS、复位端 RST、晶振接入端 XTAL1 和 XTAL通用 I/O 口的 ~ 以外，其余的引脚都是为实现系统扩展而设置的。 用这些引脚构造的单片机系统的三总线结构如 图 所示。 地 址 锁存 器数 据总 线地址总线控制总线P 2P 0A L EPSENEARDWRM C S 5 1单 片 机 图 MCS51 系列单片机片外三总线结构 地址总线（ Address Bus， AB）： MCS51 系列单片机总共有 16 根地址线 A15~ A0，片外存储器可寻址范围达 64KB（ 216=65536 字节），由 P2 口直接提供高 8位地址 A15~ A8， P0 口经地址锁存器提供低 8 位地址 A7~ A0。 数据总线（ Data Bus， DB）： MCS51 系列单片机总共有 8根数据线 D7~D0，全由 P0口提供。 由于 P0口是分时复用总线，分时输送低 8位地址（通过地址锁存器锁存）和高 8 位数据信息。 控制总线（ Control Bus， CB）：控制总线由 P3 口的第二功能 WR ()、 RD()和 3根独立的控制线 EA 、 ALE、 PSEN 组成。 单片机时钟电路及时钟时序单位 时钟电路 ： 单片机本身如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作，电路应在唯一的时钟信号控制下，严格地按规定时序工作。 而时钟电路就用于产生单片机工作所 需要的时钟信号。 MCS51 单片机时钟电路示意图如图 所示。 X T A L 1X T A L 2f O S C二分频三分频六分频状态时钟机器周期A L E247。 2247。 3247。 6C 1C 2晶振 反相放大器 图 MCS51 单片机时钟振荡电路示意图 在 MCS51 芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。 反相放大器的输入端为引脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2，在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容C C2 形成反馈电路，可构成稳定的自激振荡器，振荡频率范围通常是 ~12MHz。 晶体振荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机的运行速 度也就快。 振荡电路产生的振荡脉冲并不直接使。