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2.系统硬件设计
2.1单片机处理电路
单片机处理电路如图2.1所示
STC89C51单片机 图2.1单片机处理电路
2.1.1STC89C51系列单片机的主要性能特点
STC89C51系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码与传统8051单片机完全兼容。
MCS－51的主要特点为： ◆CPU为8位；
◆片内带振荡器，频率范围为1.2~12MHz； ◆片内带128字节的数据存储器；（RAM） ◆片内带4KB的Flash程序存储器；（ROM） ◆程序存储器的寻址空间为64KB；（需要扩展ROM） ◆片外数据存储器的寻址空间为64KB；（需要扩展RAM） ◆128位（16字节）用户位寻址空间；（在128个字节中） ◆18个字节特殊功能寄存器SFR（MCS—52子系列为21个）； ◆4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3；
◆2个16位定时器/计数器T0、T1；（MCS-52子系列为3个，T2） ◆2个优先级别的5个中断源；（高、低2个）
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◆1个全双工的串行I/O接口，可多机通信； ◆片内采用单总线结构； ◆有较强的位处理能力； 2.1.2C51系列单片机的基本组成
图2.2框图
图2.3 DIP管脚图
AT89C51与51系列中各种型号芯片的引脚互相兼容。目前多采用40只引脚双列直
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插，如图2.3所示。
引脚按其功能可分为如下3类：【要熟练记住】 ①电源及时钟引脚—－VCC、VSS；XTAL1、XTAL2；
②控制引脚—－RST/VPD、ALE/PROG、PSEN、和EA/VPP； ③I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口。 1. 电源引脚
VSS（20脚）：接地，0V参考点。
VCC（40脚）：5V电源。【提供掉电、空闲、正常工作电压】
图2.4总线分布
2．外接晶体引脚
XTAL1（19脚）：接外部晶体振荡器的一端。当使用芯片内部时钟时，此脚用于外接石英晶体振荡器和微调电容；当使用外部时钟时，对于HMOS单片机，此引脚接地；对于CMOS单片机，此引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2（18脚）：接外部晶体振荡器的另一端，当使用芯片内部时钟时，此脚用于外接石英晶体振荡器和微调电容。当使用外部时钟时，对于HMOS单片机，此引脚接外部振荡源；对于CMOS单片机，此引脚悬空不接。
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89C51晶体振荡器频率可在6MHZ～40MHZ之间选择，常选6MHz或12MHz的石英晶体。电容的值没有严格要求，但其取值对振荡器的频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度稍有影响，C1、C2可在20pF~100pF之间选择。当外接晶体振荡器时，电容可选30pF±10pF；外接陶瓷振荡器时，电容可选40pF±10pF。 3. 控制信号或与其它电源复用引脚
（1）RST/VPD（9脚）：复位端。当输入的复位信号持续2个以上机器周期（12个晶体振荡周期）高电平即为有效，用于完成单片机的复位初始化操作。正常工作时，此脚电平应 ≤ 0.5V。
在VCC发生故障、降低到电平规定值掉电期间，此引脚可接备用电源VPD（电源范围5V±0.5V），由VPD向内部RAM供电，以保持内部RAM中的数据。
（2）ALE/PROG（30脚）：地址锁存使能。 ALE（Address Latch Enable）；PROG（Program）
将ALE/PROG为CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器提供地址锁存信号，低8位地址锁存在片外的地址锁存器中。
ALE/PROG引脚第二功能，对片内 Flash编程，为编程脉冲输入端。
（3）PSEN（29脚）：（Programmer Saving ENable），外部程序存储器读选通信号。 在读外部程序存储器时有效（低电平），以实现外部程序存储器单元的读操作。 在访问外部数据存储器、访问内部程序存储器时PSEN无效。
（4）EA/VPP（31脚）：（Enable Address/Voltage Pulse of Programming） 访问程序存储控制信号。
当EA/VPP＝“0”时，表示读外部程序存储器。
只读取外部的程序存储器中的内容，读取的地址范围为0000H～FFFFH（64KB），片内的4KB Flash 程序存储器不起作用。
当EA/VPP＝“1”时，表示对程序存储器的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。
在PC值不超出0FFFH（即不超出片内4KB Flash存储器的地址范围）时，单片机读片内程序存储器（4KB）中的程序，但当PC值超出0FFFH （即超出片内4KB Flash地址范围）时，将自动转向读取片外60KB（1000H-FFFFH）程序存储器空间中的程序。
对于EPROM（或FLASH）型单片机，在EPROM编程期间，此引脚需加12.75V或21V的编程电压。 2.2 复位电路 2.2.1单片机复位电路
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图2.5 单片机复位电路图
时钟电路工作后，在REST管脚上加两个机器周期的高电平，芯片内部开始进行初始复位（如图2.5）。 2.2.2测试复位电路
200R电阻
图2.6 测试复位电路图
单片机程序里通过检测该口，判断是否有按键按下，如按下开始计数工作，如一直未按则一直在此等待如图2.6。 2.3 振荡电路