MCS-51系列单片机采用40引脚双列直插式封装(DIP),其引脚排列和逻辑符号如图2-3所示,4个并行口共有32根引脚,可分别作地址线、数据线和I/O线;2根电源线;2根时钟振荡电路引脚和4根控制线。
3.2.3 AT89C51 单片机的引脚介绍
AT89C51单片机是高性能单片机,因为受引脚数目的限制,所以有许多引脚具有第二功能,各引脚功能说明如下: (1)输入/输出口线
A.p0.0 p0.7 p0口8位双向口线
B.p1.0 p1.7 p1口8位双向口线 C.p2.0 p2.7 p2口8位双向口线 D.p3.0 p3.7 p3口8位双向口线 (2)ALE地址锁存控制信号
在系统扩展时,ALE用于控制把p0口输出的底8位地址送入锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的分时传送。此外由于ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲,因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 (3)PSEN外部程序存储器读选通信号
在读外部ROM时PSEN有效(低电平),以实现外部ROM单元的读操作。 (4)EA访问程序存储器控制信号
当EA信号为低电平时,对ROM的读操作限定在外部程序存储器;而当EA信号为高电平时,对ROM的读操作是从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。
(5)RST 复位信号
当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效,用以完成单片机的复位操作。
(6)XTAL1和XTAL2外接晶体引线端
当使用芯片内部时钟时,这两个引线端用于外接石英晶体和微调电容;当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。 (7)电源、地线GND
VCC、GND。VCC一般接+5V电源,GND接地。
3.3 晶振电路
MCS-51片内有一个高增益的反相放大器,其输入端为引脚XTAL1和输出端为
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引脚为XTAL2,用于外接石英晶体振荡器和微调电容,构成稳定的的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路,如图3-2所示。电容C1和C2对频率有微调作用,电容一般取20pF左右。晶体振荡频率范围是1.2MHz~12MHz,一般情况下,选用振荡频率为12MHz的石英晶体。振荡脉冲信号经过内部时钟发生器进行二分频之后,才成为单片机的时钟信号。
图3-2 晶振电路
3.4 扬声器电路
本设计是采用蜂鸣器用来发出声音,由于在实际应用中,单片机输出的标准高电平为5伏,输出功率很有限,所以本设计中,理论联系实际,用一个PNP型三极管驱动蜂鸣器,由于三极管具有放大作用,在实际应用中,输出功率将会提高很多。
图 3-3 扬声器电路
3.5 显示电路
本设计显示是采用液晶显示器LM016L进行显示, LM016L的功能、显示原理以及使用方法将会在后文中介绍,P0口是一个地址/数据复用的双向I/O口,当使用P0口访问外部存储器和数据存储器时,P0口内部已有上拉电阻,当P0口作
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程序检验,输出指令字节时,必须外接上拉电阻。LM016L的控制信号RS、RW、E分别接到单片机的P2.0、P2.1、P2.2。本设计中主要用LM016L显示开机画面、作者信息、播放剩余时间、歌曲号/键号。电路如图3-4所示。
图 3-4 显示电路
3.6 更换歌曲电路
采用4*4行列式键盘来实现选择歌曲播放,以及对歌曲号做基本的操作,即上一曲、下一曲以及暂停/播放。在本设计中1-A号按键用于选择歌曲的曲号播放,C、D、E分别为下一曲、上一曲、播放/暂停按钮,此外F键用于开机画面显示,0号按键在本设计中未使用,留作扩展功能使用。用P1.0~P1.7控制按键,其中P1.0~P1.3扫描行,P1.4~P1.7扫描列。电路如图3-5所示。
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图 3-5 选择及更换歌曲电路
3.7 复位电路
AT89C51的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个施密特触发器用来抑制噪声,施密特触发器的输出电平由复位电路采样一次,然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
本设计是采用上电自动复位,上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。时钟频率用12MHZ时C取20PF。
图 3-6 复位电路
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3.8 程序存储器外部扩展电路
本设计是采用了一个74LS373锁存器和一个27512程序存储器外部扩展组成,其主要的功能就是为了在外部扩展单片机内存,使它有足够的空间存放系统中的程序,而达到使它实现所要得到的功能和应用的领域,其图如图3-7所示
图 3-7 存储器扩展电路
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