基于单片机的lcd点阵显示屏的设计毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机的lcd点阵显示屏的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一 的结构，即普林斯顿 (Princeton)结构。 INTEL的 MCS51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品 16位的 MCS96系列单片机则采用普林斯顿结构。 下图是 MCS51系列单片机的内部结构示意图如图 ： 图 内部结构示意图 STC89C52单片机的介绍 STC89C52是一种带 8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器 (FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory)的低电压，高性能 COMOS8的微处理器，俗称单片机。 该器件采用 ATMEL高 密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS51指令集和输出管脚相兼容 [5]。 河南师范大学新联学院本科毕业 设计 8 STC89C52 单片机各个功能模块介绍 单片机功能模块图如 图 所示： 图 单片机功能模块图 主要特性 主要特性如下： 增强型 8051 单片机， 6 时钟 /机器周期和 12 时钟 /机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统 8051。  工作电压： ～ （ 5V单片机 ） /～ （ 3V单片机 ）。  工作频率范围： 0～ 40MHz，相当于普通 8051的 0～ 80MHz，实际工作频率可达 48MHz。  用户应用程序空间为 8K字节。  片上集成 512字节 RAM。  通用 I/O口（ 32个），复位后为： P1/P2/P3/P4是准双向口 /弱上拉， P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O口用时，需加上拉电阻。  ISP（在系统可编程） /IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口 (RxD/,TxD/)直接下载用户程序，数秒即可完成一篇。  具有 EEPROM功能。  共 3个 16位定时器 /计数器。 即定时器 T0、 T T2。 河南师范大学新联学院本科毕业 设计 9  外部中断 4路，下降沿中断或低电平触发电路 ,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。  通用异步串行口 （ UART） ，还可用定时器软件实 现多个 UART。  工作温度范围： 40～ +85℃ （工业级） /0～ 75℃ （商业级）。  PDIP封装。 STC89C52RC 单片机的工作模式  掉电模式：典型功耗 ,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行源程序。  空闲模式：典型功耗 2mA。  正常工作模式：典型功耗 4mA～ 7mA。  掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备。 STC89C52 单片机主要功能 STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash存储器。 使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。 片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在线系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 STC89C52 具有以下标准功能 :8K 字节 Flash， 256 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗 定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外， STC89C52 可降至 0Hz静 态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许 RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 8 位微控制器， 8K 字节在系统可编程 Flash。 同时，该芯片还具有 PDIP、 TQFP和 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 单片机 STC89C52 芯片如图 所示： 河南师范大学新联学院本科毕业 设计 10 图 单片机 STC89C52 芯片 STC89C52 主要功能 主要功能特性 ： 兼容 MCS51 指令系统 8k 可反复擦写 (1000 次 ） Flash ROM 32 个双向 I/O 口 256x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断 时钟频率 024MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 6 个中断源 2 个读 写中断口线 3 级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 引脚功能 STC89C52RC 引脚图如图 所示： 河南师范大学新联学院本科毕业 设计 11 图 STC89C52RC引脚图 定时 /计数器 2控制寄存器各位功能说明 STC89C52RC引脚功能说明： VCC（ 40引脚 ） ：电源电压 VSS (20引脚）：接地 P0端口 (～ ， 39～ 32引脚）： P0口是一个漏极开路的 8位双向 I/O口。 作为输出端口，每个引脚能驱动 8个 TTL负载，对端口 P0写入 “1”时，可以作为高阻抗输入。 在访问外部程序和数据存储器时， P0口也可以提供低 8位地址和 8位数据的复用总线 [6]。 此时， P0口内部上拉电阻有效。 在 Flash ROM编程时， P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。 验证时，要求外接上拉电阻。 P1端口 (～ ， 1～ 8引脚 )： P1口是一个带内部上拉电阻的 8位双向 I/O口。 P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式） 4个 TTL输入。 对端口写入 1时，通过内部的上拉电阻把端口拉 到高电位，这是可用作输入口。 P1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流 [6]。 此外， /计数器 2的外部计数输入 ()和定时器 /计数器 2的触发输入 ()，具体参见下表在对 Flash ROM编程和程序校验时 ， P1接收低 8河南师范大学新联学院本科毕业 设计 12 位地址。 如表 ： 表 引脚号 功能特性 T2（定时器 /计数器 2外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时器 /计数 器 2捕获 /重装触发和方向控制） P2端口 (～ ， 21～ 28引脚）： P2口是一个带内部上拉电阻的 8位双向 I/O端口。 P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式） 4个 TTL输入。 对端口写入 1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。 P2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。 在访问外部程序存储器和 16位地址的外部数据存储器（如执行 “MOVX @DPTR”指令）时， P2送出高 8位地址。 在访问 8位地址的外部数据存储器（如执行 “MOVX @R1”指令）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器 (SFR)区中的 P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。 在对 Flash ROM编程和程序校验期间， P2也接收高位地址和一些控制信号。 P3端口 (～ ， 10～ 17引脚）： P3是一个带内部上拉电阻的 8位双向 I/O端口。 P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4个 TTL输入。 对端口写入 1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。 P3做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流 [7]。 在对 Flash ROM编程或程序校验时， P3还接收一些控制信号。 P3口除作为一般 I/O口外，还有其他一些复用功能，如表 ： 表 P3口引脚复用功能 引脚号 复用功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） （外部中断 0） （外部中断 1） T0（定时器 0的外部输入） T1（定时器 1的外部输入） （外部数据存储器写选通） （外部数据存储器读选通） RST（ 9引脚）：复位输入。 当输入连续两个机器周期以上高电 平时为有效，用来完成单片机的复位初始化操作。 看门狗计时完成后， RST引脚输出 96个晶振周期的高电平。 特殊寄存器 AUXR（地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能无效。 DISRTO默认状态下，复位高电平有效。 ALE（ 30引脚）：地址锁存控制信号 (ALE)是访问外部程序存储器时，锁存低 8位地址的输出脉冲。 在 Flash编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。 河南师范大学新联学院本科毕业 设计 13 在一般情况下， ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。 然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时， ALE脉冲将会跳过。 如果需 要，通过将地址位 8EH的 SFR的第 0位置 “1”， ALE操作将无效。 这一位置 “1”， ALE仅在执行 MOVX或 MOV指令时有效。 否则， ALE将被微弱拉高。 这个 ALE使能标志位（地址位 8EH的 SFR的第 0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 PSEN（ 29引脚）：外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。 当 AT89C52RC从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，将不被激活。 EA/VPP（ 31引脚）：访问外部程序存储器控制信号。 为使能从 0000H到 FFFFH的外部程序存储器读取指令，必须接 GND。 注意加密方式 1时，将内部锁定位 RESET。 为了执行内部程序指令，应该接 VCC。 在 Flash编程期间，也接收 12伏 VPP电压。 XTAL1（ 19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2（ 18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。 特殊功能寄存器 在 STC89C52RC片内存储器中， 80H～ FFH共 128个单元位特殊功能寄存器 （ SFR） ，SFR的地址空间。 并非所有的地址都被定义，从 80H～ FFH共 128个字节只有一部分被定义。 还有相当一部分没有定 义。 对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入的数据也将丢失。 不应将 “1”写入未定义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是 “0”。 存储器结构 MCS51 器件有单独的程序存储器和数据存储器。 外部程序存储器和数据存储器都可以 64K 寻址 [7]。 (1)程序存储器 如果 EA 引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。 对于 89C52，如果 EA 接 VCC，程序先从内部存储器（地址为 0000H—1FFFFH）开始，接着从外部寻址， 寻址范围为：20xxH—FFFFH。 (2)数据存储器 STC89C52 有 256 字节 RAM。 高 128 字节与特殊功能寄存器重叠。 也就是说高 128 字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的。 当一条指令访问高于 7FH 的地址河南师范大学新联学院本科毕业 设计 14 时，寻址方式决定 CPU 访问高字节 RAM 还是特殊功能寄存器空间。 直接寻址方式访问特殊功能寄存器（ SFR)[8]。 (3)中断 STC89C52 有 6 个中断源：两个外部中断（ INT0 和 INT1），三个定时中断定时器 0、 2 和一个串行中断。 每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器 IE 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。 IE 还包括一个中断总控制位 EA，它能禁止所有中断。 单片机最小系统 所谓单片机的最小系统是指使单片机能运行程序、正常工作的最简单电路系统，是保证单片正常启动、开始工作的必须电路，缺一不可。 对于 51 系列的单片机来说，最小系统一般应该包括复位电路，晶振电路，和电源电路。 单片机最小系统电路图如图 所示： 图 单片机最小系统电路图 复位电路 单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。 单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚 RST 上外接电 阻和电容，实现上电复位。 当复位电路持续两个机器周期以上时复位有效。 复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期 ， 具体数值可由。