1、本人鄭重聲明：畢業論文聲明1. 此畢業論文是本人在指導教師指導下獨立進行研究取得的成果。除了特別加以標注地方外， 本文不包含他人或其它機構已經發表或撰寫過的研究成果。 對本文研究做出重要貢獻的個人與集體均已在文中作了明確標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。2. 本人完全了解學校、學院有關保留、使用學位論文的規定， 同意學校與學院保留并向國家有關部門或機構送交此論文的復印件 和電子版， 允許此文被查閱和借閱。 本人授權大學學院可以將此文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、 縮印或掃描等復制手段保存和匯編本文。3. 若在大學學院畢業論文審查小組復審中，發現本文有抄襲，

2、 一切后果均由本人承擔，與畢業論文指導老師無關。4. 本人所呈交的畢業論文， 是在指導老師的指導下獨立進行研究所取得的成果。論文中凡引用他人已經發布或未發表的成果、數據、 觀點等，均已明確注明出處。論文中已經注明引用的內容外，不包含 任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的研究成果。對本文的研究成果做出重要貢獻的個人和集體，均已在論文中已明確的方式標明。學位論文作者（簽名） ：年月關于畢業論文使用授權的聲明本人在指導老師的指導下所完成的論文及相關的資料（包括圖紙、實驗記錄、原始數據、實物照片、圖片、錄音帶、設計手稿等）， 知識產權歸屬華北電力大學。本人完全了解大學有關保存，使用畢業論文的規定。同意

3、學校保存或向國家有關部門或機構送交論文的紙質版或電子版， 允許論文被查閱或借閱。 本人授權大學可以將本畢業論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用任何復制手段保存或編匯本畢業論文。 如果發表相關成果， 一定征得指導教師同意，且第一署名單位為大學。 本人畢業后使用畢業論文或與該論文直接相關的學術論文或成果時，第一署名單位仍然為大學。 本人完全了解大學關于收集、保存、使用學位論文的規定，同意如下各項內容：按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版本；學校有權保存學位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數字化或其 它手段保存或匯編本學位論文； 學校有權提供目錄檢索以及提供本學位論

4、文全文或者部分的閱覽服務；學校有權按有關規定向國家有關部 門或者機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入學校有關數據庫和收錄到中國學位論文全文數據庫進行信息服務。在不以贏利為目的的前提下， 學校可以適當復制論文的部分或全部內容用于學術活動。論文作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：原創性聲明本人呈交的學位論文， 是在導師的指導下， 獨立進行研究工作所取得的成果， 所有數據、圖片資料真實可靠。盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本學 位論文的研究成果不包含他人享有著作權的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體， 均已在

5、文中以明確的方式標明。本學位論文的知識產權歸屬于培養單位。本人簽名：日期：畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知， 除文中特別加以標注和致謝的地方外， 不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體， 均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者簽 名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文

6、）的印刷本和電 子版本；學校有權保存畢業設計（論文）的印刷本和電子版，并提供 目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制 手段保存論文； 在不以贏利為目的前提下， 學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名：日期：學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研 究所取得的研究成果。 除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關

7、保留、使用學位論文的規定， 同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版， 允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、 縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文（設計）過程中的治學態度、工作精神 優 良 中 及格 不及格2、學生掌握專業知識、技能的扎實程度 優 良 中 及格 不及格3、學生綜合運用所學知識和專業技能分析和解決問題的能力 優 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學性；技術線路

8、的可行性；設計方案的合理性 優 良 中 及格 不及格5、完成畢業論文（設計）期間的出勤情況 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格建議成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）指導教師：（簽名）單位

9、：（蓋章） 年月日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格建議成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日中國地質大學江城學院畢業論文（設計）教研室（或答辯小組

10、）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程1、畢業論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 優 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況 優 良 中 及格 不及格3、學生答辯過程中的精神狀態 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）

11、所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格評定成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名） 年月日教學系意見：系主任：（簽名） 年月日ii中國地質大學江城學院畢業論文（設計）摘要時間是現代社會中不可缺少的一項參數，無論是平時生活還是社會生產都需要對時間進行控制，有的場合對其精確性還有很高的要求。本設計采用單片機芯片進行計時， 由于 at89c51 系列單片機的體積小，成本低，控制器運算能力強，處理速度快，可以精確計時，對于社會生產有著十分重要的作用。在此次設計中， at89c51 單片機芯片是主要的元器件，通過它來控制電路的lcd 、晶振、電

12、阻、電容、發光二極管、開關、喇叭等元件組成的硬件電路，再利用軟件來執行一定的程序來實現lcd 電子定時鬧鐘計時功能和定時鬧鈴的設置和控制。由于系統所用元器件較少，單片機所被占用的i/o 口不多，因此系統具有一定的可擴展性。關鍵詞：單片機計時at89c51iii中國地質大學江城學院畢業論文（設計）abstracttime is the indispensable in the modern society, whether a parameter normallyliveor social production allneed to control over time, some occasio

13、ns to itsaccuracy and high requirements. this design uses the monolithic integrated circuit chips for timing, due to the volume of the series microcontroller at89c51 is small, low cost, operation ability, controller processing speed, can accurate timing for social production, plays a very important

14、role.in this design, at89c51 chip is the main components, by which it can control circuit of lcd, crystals, resistor, capacitor, light-emitting diodes, switch, loudspeaker elements such as hardware circuit, reuse of software to perform certain procedures to achieve lcdelectronic timing alarm clock f

15、unction and regular alarm settings and control. because the system which isless, scm used components is occupied i/omouth notmuch, so system has certain expansibility.key word ： scmtimingat89c51v中國地質大學江城學院畢業論文（設計）目錄1引言 .11.1 lcd電子定時鬧鐘研究現狀和發展趨勢.11.2設計本電子定時鬧鐘的目的和意義.11.3本 lcd電子鬧鐘的特點和功能介紹.21.3.1數字鐘介紹 .2

16、1.3.2本電子鐘設計特點 .21.3.3本電子鐘的主要功能.22總體方案設計 .32.1總體設計方案 .32.2 at89c51 芯片介紹 .32.2.1單片機介紹 .32.2.2 mcs 51 單片機內部總體結構.62.2.3 mcs-51單片機的引腳 .63硬件設計 .173.1主控芯片 at89c51的設計 .173.2時鐘電路部分設計.183.3 lcd顯示電路部分 .193.4喇叭部分的電路.214軟件設計 .234.1軟件設計概述.234.2主函數的設計.234.3部分設計思想的說明.254.3.1程序初始化 .254.3.2鬧鐘的實現 .254.3.3顯示程序 .26結束語 .

17、27致謝 .28參考文獻 .29附錄 .301 引言1.1 lcd電子定時鬧鐘研究現狀和發展趨勢現在是一個高度發達的高科技的時代， 目前單片機正朝向高性能和多品種方向發展， 而且進一步向低功耗，小體積，大容量，高性能，低價格和外圍電路內裝化等幾個方向發展。單片機的應用還從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和方法。從前必須由模擬電路和數字電路實現的大部分功能，現在已經能夠用單片機運用軟件方法來實現了， 因此稱之為軟件代替硬件的控制技術。一個世紀以來，單片機技術如今已經受到了迅速的推廣及運用。滲透到我們生活的各個領域，在智能儀器，工業控制，家用電器，計算機網絡和通信等都得到廣泛的應用。世界各大電氣

18、廠家，測控技術企業，機電行業大批競相把單片機應用于產品更新，作為實現數字化，智能化的核心部件。隨著集成電路技術的不斷發展，單片機的性能也在不斷提高，其應用的范圍必將越來越寬廣。lcd 電子定時鬧鐘使用數字電路技術實現時分秒計時的裝置，有更高的準確性和直觀性，壽命更長，廣泛的應用于家庭，車站，辦公室等場所，成為人們日常生活不可缺少的必需品，它給人們帶來了很大的方便。由于時鐘的實用性和在人們生活中的重要性，所以，以單片機為核心的數字時鐘是 很有社會意義和社會價值的。鐘表原先的報時功能已經原不能滿足人們日益增長的要求， 現代的電子時鐘多帶有類似自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、 自

19、動起閉路燈、通斷動力設備、甚至各種定時電氣的自動啟用等功能。現在是高度發達的社會，時間觀念很重要，自古以來人們對時間的控制都是十分棘 手的問題，俗話說事件就時間就是生命，lcd 電子定時鬧鐘的多功能化必定將一步一步的開拓出來。與時間相關的產品在任何時候都是不可或缺的物質，它的前景一如既往的 遠大。1.2 設計本電子定時鬧鐘的目的和意義本設計可以讓我對所學過的知識進行系統的回顧和總結。不僅如此，我在主動去找 尋找更多的資料的同時，了解了更多的知識，也培養了我的設計能力和解決實際問題的 能力，增強了自我的學習能力。通過本lcd 電子定時鬧鐘的設計我也初步掌握了組成系統、編程、調試等能力應用，并且初

20、步了解了單片機應用系統開發研制過程，軟件和硬 件設計的方法。21.3 本 lcd電子鬧鐘的特點和功能介紹1.3.1 數字鐘介紹時鐘是將小時、分鐘、秒鐘顯示于人的肉眼的計時裝置。而單片機模塊中最常見的正是數字鐘，數字鐘是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘 相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的使用壽命，因此得到了廣 泛的使用。而 lcd 電子定時鬧鐘是以單片機為基礎的數字電路實現對時、分、秒的數字顯示的數字計時裝置 ,它的計時周期為 24 小時，另外應有校時功能和一些顯示日期、 鬧鐘等附加功能。一個基本的數字鐘電路主要由譯碼顯示器、 “時”，“分”，“秒”，

21、“星期”計數器、校時電路、報時電路和振蕩器組成。目前電子鐘廣泛用于各種私人和公眾場合 ,成為我們生活、工作和學習中不可缺少的好幫手。由于時鐘的實用性和在人們生活中的重要性，所以嘗試設計以單片機為核心的數字時鐘是很有意義的。鐘表原先的報時功能已經原不能滿足人們日益增長的要求，現代的電子時鐘多帶有類似自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、通斷動力設備、甚至各種定時電氣的自動啟用等功能，本設計中lcd 電子時鐘采用 lcd 顯示時間和日期年月，直觀實用，而且可以方便的校調，附帶的萬年歷和定時功能也是很方便和實用的。1.3.2 本電子鐘設計特點本 lcd 電子定時鬧鐘是一種

22、基于單片機技術的多功能、多用途的電子產品，有電子時鐘、日期顯示、定時鬧鈴等多種功能。本設計產品性能卓越，功能豐富，采用lcd 顯示更加直觀，是一個比較實用的電子產品。1.3.3 本電子鐘的主要功能1. 可以顯示 24 小時制 “時時-分分-秒秒”， lcd 顯示。2. 可以顯示日期，具有萬年歷功能。3. 可以方便的設定定時時間、修改定時時間，鬧鈴功能，預設定時時間到將發出鬧鈴聲。4. 能夠修改時鐘時間的時、分、秒，能夠修改日期的年月日。中國地質大學江城學院畢業論文（設計）2 總體方案設計2.1 總體設計方案本 lcd 定時鬧鐘，是以單片機及外圍接口電路為核心硬件，輔以其他外圍硬件電路， 用匯編

23、語言設計的程序來實現的。根據 c51 單片機的外圍接口特點擴展相應的硬件電路， 然后根據單片機的指令設計出數字鐘相應的軟件，再利用軟件執行一定的程序來實現數字鐘的功能。由于采用集成芯片性的單片機來制作電子鐘，這樣設計制作簡單而且功能多、精確度高，也可方便擴充其他功能，實現也十分簡單。本設計是利用 at89c51 單片機為主控芯片，由lcd 、晶振、電阻、電容、發光二極管、開關、喇叭等元件組成硬件電路，通過編寫軟件程序來實現和控制的數字定時鬧鐘。總體的硬件系統結構框圖如圖2.1 所示。lcd片選代碼喇叭震蕩at89c51電路調時電路圖 2.1硬件電路概念示意圖其中 at89c51 為硬件系統的核

24、心部分，震蕩電路為單片機芯片提供時鐘信號，調時電路用來設置時間和鬧鈴時間，輸出分為兩部分；一部分連接到lcd 用于時間的顯示， 一部分連接到喇叭，用于鬧鈴聲音的輸出。2.2 at89c51芯片介紹2.2.1 單片機介紹單片微型計算機（ single chip micro computer）簡稱單片機 (scm)。它是將組成微型計算機的各部件：中央處理器（cpu）、儲存器、 i/0接口電路、定時器 /計數器等，集成5中國地質大學江城學院畢業論文（設計）在一塊電路芯片上，構成一個完整的微型計算器。1. 單片機的發展歷史單片機誕生于 20 世紀 70 年代末，經歷了探索 - 完善-mcu 化- 百花

25、齊放四個階段。（1） 芯片化探索階段20 世紀 70 午代，美國的 fairchild( 仙童)公司首先推出了第一款單片機f8，隨后 intel公司推出了影響面大、應用更廣的mcs48 單片機系列。 mcs48 單片機系列的推出標志著在工業控制領域，進入到智能化嵌入式應用的芯片形態計算機的探索階段。參與這一探索階段的還有motorola 、zilog 和 ti 等大公司， 它們都取得了滿意的探索效果，確立了在 scmc 的嵌入式應用中的地位。這就是single chip microcomputer 的誕生年代，單片機一詞即由此而來。這一時期的特點是：嵌入式計算機系統的芯片集成設計；少資源、無軟

26、件，只保證基本控制功能。（2） 結構體系的完善階段在 mcs-48探索成功的基礎上很快推出了完善的、典型的單片機系列mcs-5l 。mcs-51 系列單片機的推出，標志著single chip microcomputer 體系結構的完善。它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單片機的體系結構。完善的總線結構并行總線：8 位數據總線、16 位地址總線及相應的控制總線， 兩個獨立的地址空間；串行總線：通信總線，擴展總線。完善的指令系統具有很強的位處理功能和邏輯控制功能，以滿足工業控制等方面的需要；功能單元的 sfr(特殊功能寄存器 )集中管理。完善的 mcs-51 成為 scmc 的經典體系結構日

27、后，許多電氣商在mcs-51 的內核和體系結構的基礎上，生產出各具特色的單片機。（3） 從 scmc向 mcu化過渡階段intel 公司推出的 mcs96 單片機，將一些用于測控系統的模數轉換器(adc) 、程序運行監視器 (wdt) 、脈寬調制器 (pwm) 、高速 i/o 口納入片中， 體現了單片機的微控制器特征。由于 mcs-51 單片機系列向各大電氣商的廣泛擴散，許多電氣商競相使用80c51 為核，將許多在測控系統中使用的電路技術、接口技術、可靠性技術應用到單片機中；隨著單片 機內外圍功能 電路 的增強， 進一 步強化了智能 控制 器的特 征。 微控制器(microcontroller

28、s) 成為單片機較為準確表達的名詞。其特點是：滿足嵌入式應用要求的外圍擴展，如wdt 、pwm、adc 、dac 、高速 i/0 口等。眾多計算機外圍功能集成，如：提供串行擴展總線： spi、i2c、bus、microwire ；配置現場總線接口： can bus 。cmos 化，提供功耗管理功能。提供 otp 供應狀態，利于大規模和批量生產。（4） mcu的百花齊放階段單片機發展到這一階段，表明單片機已成為工業控制領域中普遍采用的智能化控制工具- 小到玩具、 家電行業， 大到車載、艦船電子系統， 遍及計量測試、 工業過程控制、機械電子、金融電子、商用電子、辦公自動化、工業機器人、軍事和航空航

29、天等領域。為滿足不同的要求，出現了高速、大尋址范圍、強運算能力和多機通信能力的8 位、16位、32 位通用型單片機，小型廉價型、外圍系統集成的專用型單片機，以及形形色色各具特色的現代單片機。可以說，單片機的發展進入了百花齊放的時代，為用戶的選擇提供了廣闊的空間。2. 單片機的發展趨勢當前，單片機正朝著高性能和多品種方向發展。預計，單片機將進一步向著cmos化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方向發展。3. 單片機的特點（1） 性能價格比高。（2） 集成度高、體積小、可靠性高。由于單片機將各功能部件集成在一塊芯片上， 且內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線，從而大

30、大提高單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，因其體積小，對于強磁場環境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環境下工作。（3） 控制功能強。為滿足工業控制的要求，一般單片機的指令系統中均有極豐富的轉移指令、 i/o 接口的邏輯操作極為處理功能。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微型計算機。（4） 低能耗、低電壓，便于生產便攜式產品。（5） 外部總線增加了i2c 及 spi 等串行總線方式， 進一步縮小了體積， 簡化了結構。中國地質大學江城學院畢業論文（設計）（6） 單片機的系統擴展和系統配置較經典、規范，易于構成各種規模的應用系統。4. 單片機的應用目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找

31、到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理， 廣泛使用的各種智能ic 卡，民用豪華轎車的安全保障系統， 錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械以及各種智能機械了。5. 單片機的分類單片機按照其用途可分為通用型和專用型兩大類：（1） 通用型單片機具有比較豐富的內部資源，性能全面且適應性強，能覆蓋多種應用需求。（2） 專用單片機是專門針對某個特定產品的，例如，專用于電機控制的單片機、車 載電子設備、語音信號處理和家用電器

32、中的單片機等。2.2.2 mcs 51 單片機內部總體結構mcs51 系列單片機是在一塊芯片中集成了cpu、ram 、rom 、輸入/輸出接口、 系統總線等基本部件構成微型計算機基本部件的8 位單片機，其內部構造如圖 2.2 所示tin t定時器/計數器中斷系統6p 0 p 3并行 i/ o接口c pu存儲器并行 i/ o接口txd rxd圖 2.2mcs-51 單片機內部總體結構圖2.2.3 mcs-51單片機的引腳mcs-51 單片機的引腳圖、邏輯圖見圖2.3。1. 引腳功能說明中國地質大學江城學院畢業論文（設計）（1） vcc：電源電壓， gnd：接地，p0 口： p0 口是一組 8 位

33、漏極開路型雙向i/o 口，也即地址 /數據總線復用口。作為輸出口用時，每位以吸收電流的方式驅動8 個 ttl 邏輯門電路，對端口p0 寫“1時”，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組端口線分時轉換地址（低8 位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在flash 編程時， p0 口指令字節，而在程序校驗時，輸出指令字節，校驗10時，要求外接上拉電阻。p1.0140vccvcc地p1.1239p0.0vss址p1.2338p0.1數rst/ vp0p1.3437p0.2pd據p1.45803136p0.38031口總xtal1p1.5635p0.4線p1.6734

34、p0.5p1.7833p0.6xtal 2rst/ vpd932p0.7ea / vpprxd / p3.010805131ea / vpppsen8051p1txd / p3.11130ale / prog口int0 / p3.21229psenale / progint1/ p3.31328p2.7t 0 / p3.41427p2.6t1/ p3.51526p2.5第wr / p3.616875125p2.4二p38751地rd / p3.71724p2.3功口p2址xtal 21823p2.2能口總xtal11922p2.1線vss2021p2.0圖 2.3 mcs-51 單片機的引腳圖

35、、邏輯圖（2） p1 口： p1 口是一個帶內部上拉電阻的 8 位雙向 i/o 口， p1 口的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 ttl 邏輯門電路。對端口寫 “1，”通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ iil ）。另外， p1.0 和 p1.1 還可分別作為定時 /計數器 2 的外部計數輸入（ p1.0/t2）和輸入（ p1.1/t2ex），參見表 2.1。flash編程和程序校驗期間， p1 接收低 8 位地址。表 2.1p1.0 和 p1.1 的第二功能引腳號功能特性p1.0t2（定

36、時 /計數器 2 外部計數脈沖輸入），時鐘輸出p1.1t2ex （定時 / 計數 2 捕獲 /重裝載觸發和方向控制）（3） p2 口： p2 是一個帶有內部上拉電阻的8 位雙向 i/o 口， p2 的輸出緩沖級可驅7中國地質大學江城學院畢業論文（設計）動（吸收或輸出電流）4 個 ttl 邏輯門電路。對p2 端口寫“1，”通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（iil ） 。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數據存儲器 （例如執行 movx dptr 指令）時， p2 口送出高 8 位地址數據。在訪問

37、8 位地址的外部數據存儲器（如執行movx ri 指令）時， p2 口輸出 p2 鎖存器的內容。flash編程或校驗時， p2 亦接收高位地址和一些控制信號。（4） p3 口： p3 口是一組帶有內部上拉電阻的8 位雙向 i/o 口。p3 口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個 ttl 邏輯門電路。對p3 口寫入“1時”，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的p3 口將用上拉電阻輸出電流（iil ） 。p3 口除了作為一般的i/o 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.2 所示：表 2.2p3 口的第二功能端口引腳第二功能p3.0rxd （串行輸入口）p3.1tx

38、d （串行輸出口）p3.2int0 （外中斷 0）p3.4int1 （外中斷 1）p3.5t0（定時 /計數器 0）p3.6t1（定時 /計數器 1） p3.7wr （外部數據存儲器寫選通）p3.8rd （外部數據存儲器讀選通）此外， p3 口還接收一些用于flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。（5） rst：復位輸入。當振蕩器工作時，rst 引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。（6） ale/prog：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節。一般情況下， ale 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外

39、輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ale 脈沖。對 flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（prog）。8中國地質大學江城學院畢業論文（設計）如有必要，可通過對特殊功能寄存器（sfr）區中的 8eh 單元的 d0 位置位，禁止ale 操作。該位置位后，只有一條movx 和 movc 指令才能將 ale 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執行外部程序時，應設置ale 禁止位無效。（7） psen：程序儲存允許（psen）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 at89c52由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個機器周期兩次psen 有效，即輸

40、出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數據存儲器，將跳過兩次rsen 信號。（8） ea/vpp：外部訪問允許。欲使 cpu 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000h ffffh），ea 端必須保持低電平（接地） 。需要注意的是：如果加密位 lb1 被編程，復位時內部會鎖存 ea 端狀態。如 ea 端為高電平（接 vcc 端），cpu 則執行內部程序存儲器中的指令。flash存儲器編程時，該引腳要加上+12v 的編程允許電源vpp，當然這必須是該器件是使用 12v 編程電壓 vpp。（9） xtal1 ：振蕩器反相放大器及內部時鐘發生器的輸入端。（10） xtal2 ：振蕩器反相放大器的輸出端。2.

41、 mcs-51 的微處理器9mcs-51 的微處理器是由運算器和控制器所構成的。 運算器：主要用來對操作數進行算術、邏輯運算和位操作。主要包括算術邏輯運算單元 alu 、累加器 a、寄存器 b、位處理器、程序狀態字寄存器psw 以及 bcd 碼修正電路等。控制器：單片機的指揮控制部件，控制器的主要任務是識別指令，并根據指令的性質控制單片機各功能部件，從而保證單片機各部分能自動而協調地工作。3. mcs-51 存儲器的結構mcs-51 單片機存儲器采用的是哈佛結構， 即程序存儲器空間和數據存儲尋空間截然分開，見圖 3.4。其中程序存儲器和數據存儲器各有自己的尋址方式、尋址空間和控制系統。這種結構

42、對于單片機“面向控制 ”的實際應用極為方便、有利。（1） 程序存儲器mcs-51 單片機的程序存儲器用于存放應用程序和表格之類的固定常數。可擴充的程序存儲器空間最大為64k 字節。程序存儲器的使用應注意以下兩點：整個程序存儲器空間可以分為片內和片外兩部分，cpu 訪問片內和片外程序存儲器，可由引腳所接的電平來確定。=1，即引腳接高電平時， 程序將從片內程序存儲器開始執行； 當 pc 值超出片內 rom的容量時，會自動轉向片外程序存儲器空間執行程序。=0，即引腳接低電平時，單片機只執行片外程序存儲器中的程序。7中國地質大學江城學院畢業論文（設計）圖 2.48051/8751 單片機的存儲器程序存

43、儲器的某些單元被固定用于中斷源的中斷服務程序的入口地址。mcs-51 單片機復位后， 程序存儲器 pc 的內容為 0000h，故系統從 0000h 單元開始取指令，執行程序。64k 程序存儲器中有5 個單元具有特殊用途，如下：0003h：外部中斷 0 入口地址。000bh：定時器 0 中斷入口地址。0013h：外部中斷 1 入口地址。001bh：定時器 1 中斷入口地址。0023h：串行口中斷入口地址。在系統中斷相應之后，將自動轉各中斷入口地址處執行序，而中斷服務程序一般無 法存放于幾個單元之內， 因此在中斷入口地址處往往存放一條無條件轉移指令進行跳轉， 以便執行中斷服務程序。（2） mcs-

44、51 內部數據存儲器mcs-51 單片機的片內數據存儲器單元共有128 個，字節地址為00h-7fh。地址為 00h-1fh 的 32 個單元是 4 組通用工作寄存器區，每個區含8 個 8 位寄存器，10中國地質大學江城學院畢業論文（設計）118052 有255128特殊功能寄存器12712748內部 ram 中的可尋址位區3212712070r73 區24r0r72 區r016寄存器r71 區8r0 r70 區0r0內部數據儲存器編號為 r7-r0。圖 2.5mcs-51 內部數據存儲器的配置地址為 20h-2fh 的 16 個單元可進行共 128 位的位尋址。中國地質大學江城學院畢業論文（

45、設計）地址為 30h -7fh 的單元為用戶 ram 區，只能進行字節尋址。其具體配置見圖2.5。（3） 特殊功能寄存器（ sfr）特殊功能寄存器的總數為21 個，離散的分布在該區域中， 其中有些 sfr還可以進行位尋址。表 2.3 是該寄存器的名稱及其地址分布。表 2.3sfr 名稱及地址分布特殊功能寄存器符號名稱字節地址位地址bb 寄存器f0hf7hf0hacc 或 a累加器 ae0he7he0hpsw程序狀態字pswd0hd7hd0h中斷優先級控制ipb8hbfhb8hp3p3 口b0hb7hb0hie中斷允許控制a8hafha8hp2p2 口a0ha7ha0hsbuf串行數據緩沖器99hscon串行控制98h9fh98hp1p1 口90h97h90hth1定時器 /計數器 1（高八位）8dhth0tl1定時器 /計數器 0（高八位）定時器 /計數器 1（低八位）8ch8bhtl0定時器 /計數器 0（低八位）8ahtmod定時器 /計數器方式控制89htcon