基于proteus的单片机虚拟实验系统的设计

基于proteus的单片机虚拟实验系统的设计内容摘要：

P2.0P2.1P2.2P2.3D7D6D5D4D3D2D1D0P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 2P 3 . 2P 3 . 1P 3 . 0 图 32 AT89C52 芯片 1） AT89C52 介绍 AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大的 AT89C52 单片机可为您提供许 多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52 有 40 个引脚， 32 个外部双向输入 /输出（ I/O）端口，同时内含 2 个外中断口， 3 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口， 2 个读写口线，AT89C52 可以按照常规方法进行编程 ,但不可以在线编程 (S 系列的才支持在线编程 )。 其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52 有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 2） AT89C52 管脚说明： AT89C52 为 40 脚双列直插封装的 8 位通用微处理器，采用工业标准的 C51 内核，在内部功能及管脚排布上与通用的 8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。 功能包括对会聚主 IC 内部寄存器、数据 RAM 及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号 IR 的接收解码及与主板 CPU通信等。 主要管脚有： XTAL1（ 19 脚）和 XTAL2（ 18 脚）为振荡器输入输出端口，外接 12MHz 晶振。 RST/Vpd（ 9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。 VCC（ 40 脚）和 VSS（ 20 脚 ）为供电端口，分别接 +5V 电源的正负端。 P0~P3 为可编程通用 I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中， P0 端口（ 32~39 脚）被定义为 N1 功能控制端口，分别与 N1 的相应功能管脚相连接， 13 脚定义为 IR 输入端， 10 脚和11 脚定义为 I2C 总线控制端口，分别连接 N1 的 SDAS（ 18 脚）和 SCLS（ 19 脚）端口， 12 脚、 27 脚及 28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板 CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口 ： P0 口是 一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口， 也即地址 /数据总线复用口。 作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口 P0 写 “1”时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 在 Flash 编程时， P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1 口 ： P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑 门电路。 对端口写 “1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 (IIL)。 与 AT89C52 不同之处是， 和 还可分别作为定时 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和输入（ ），参见表 1。 Flash 编程和程序校验期间， P1 接收低 8 位地址。 表 一 ： 引脚号 功能特性 T2，时钟输出 T2EX（定时 /计数器 2） P2 口 ： P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口 P2 写 “1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 (IIL)。 在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR 指令）时， P2 口送出高 8 位地址数据。 在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVX @RI 指令）时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 Flash 编程或校验时， P2 亦接收高位地址和一些控制信号。 P3 口 ： P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对 P3 口写入 “1”时，它们被内部上拉电阻拉高并 可作为输入端口。 此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流（ IIL）。 P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口还接收一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高 电平将使单片机复位。 ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。 一般情况下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ PROG）。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（ SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。 此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。 PSEN：程序储存允许（ PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲。 在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。 EA/VPP：外部访问允许。 欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000H—FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。 需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。 4 4 矩阵式键盘 键盘电路是 用 AT89S52 的并行口 P3 接 4 4 矩阵键盘，以 － 作输入线，以－ ； 数码管的 a,b,c,d,e,f,g 7个端端口接的是主芯片 AT89C52的 P2口从 到 ,在数码管上显示每个按键的“ 0－ F”序号。 如 下 图 33 所示 ： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 10 1 2 34 5 6 78 9 A BC D E FR94 7 kR 1 04 7 kR 1 14 7 kR 1 24 7 kP 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7图 33键盘显示电路 1）接口说明 接口 控制 0 号 ,1 号 ,2 号 ,3 号开关； 接口 控制 4 号 ,5 号 ,6 号 ,7 号开关； 接口 控制 8 号 ,9 号 ,A 号 ,B 号开关； 接 口 控制开关 C， D， E， F； － 则为输出。 当按下 0 号开关时，数码管显示为‘ 0111111’； 当按下 1 号开关时，数码管显示为‘ 1111001’； 当按下 2 号开关时，数码管显示为‘ 0110111’； 当按下 3 号开关时，数码管显示为‘ 1001111’； 当按下 4 号开关时，数码管显示为‘ 1100110’； 当按下 5 号开关时，数码管显示为‘ 1101101’； 当按下 6 号开关时，数码管显示为‘ 1111101’； 当按下 7 号开关时，数码管显示为‘ 0000111’； 当按下 8 号开关时，数 码管显示为‘ 1111111’； 当按下 9 号开关时，数码管显示为‘ 1101111’； 当按下开关 A 时，数码管显示为‘ 1110111’； 当按下开关 B 时，数码管显示为‘ 1111100’； 当按下开关 C 时，数码管显示为‘ 0111001’； 当按下开关 D 时，数码管显示为‘ 1011110’； 当按下开关 E 时，数码管显示为‘ 1111001’； 当按下开关 F 时，数码管显示为‘ 1110001’； 2） 4 4 矩阵键盘 工作原理 矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用 4 条 I/O 线作为行线， 4 条 I/O 线作为列线组成的键盘。 在行线和列 线的每一个交叉点上，设置一个按键。 这样键盘中按键的个数是 44 个。 这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中 I/O 口的利用率。 8 位发光二极管 以 AT89C52 为主芯片设计的一个 8 位发光二极管以流水灯的形式显示的基本电路 ,首先 ,8 个发光二极管的输入端是和 AT89C52 的 P1 口从 到 端 相接 ,形成 8 个输入端口 ,其次 ,在发光二极管和主芯片之间串联一个 1K 的电阻 ,是用来防止发光二极管在电压过大的情况下烧坏的 ,然后在发光二极管的另一端接的是高电平 VCC,这样就形成了 8个闭合 回路。 如 下 图 34 所 示 ： 图 34 8位发光二极管电路 1）电路接法 8 位发光二极管一端接的是 Vcc，其次在另一端接的是 AT89CV52 的 P1 口，然后在二极管和 P1 之间串联一个电阻，如果 Vcc 为 5V，而流过二极管的电流为 3mA，设我用的二极管为硅管，所以我选用的电阻为 1K。 2） 8 位发光二极管原理： 因为二极管左边接的是 Vcc 作为高电平，所以如果要二极管亮的话 P1 口必须输入低电平，就一条通路而言，在 输入低电平后， D1 导通，所以 D1 就亮了，然后在后面X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 4。