基于单片机的汽车倒车雷达系统设计 成都工业学院2013届毕业设计（论文）
图3-2 AT89C51结构图
（2）主要特性
1) 与MCS-51 兼容 2）4K字节可编程FLASH存储器 3）寿命：1000写/擦循环 4）数据保留时间：10年 5）全静态工作：0Hz-24MHz 6）三级程序存储器锁定 7）128×8位内部RAM 8）32个编程I/O线 9）两个16位定时器/计数器 10）5个中断源
11）可编程串行通道 12）低功耗的闲置和掉电模式 13）片内振荡器和时钟电路 （3）引脚及功能
图3-3 AT89C51引脚排列
AT89C51单片机为40脚双列直插式封装结构。其引脚排列顺序及引脚符号
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如图3-3所示。各引脚功能如下： 1）电源及接地
GND:电源接地端。
Vcc:供电电压即正常运行和编程校验时为+5V电源(士10%)。 2）时钟及复位信号
XTAL1:是片内振荡器反相放大器及内部时钟工作电路的输入端。当采用外部振荡器为时钟源时，此脚必须接地。
XTAL2:是片内振荡器反相放大器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。使用外部振荡器时，可由此脚引入外部时钟信号。
RST:复位信号输入端，高电平有效。若此输入端保持2个机器周期（24个时钟振荡周期）以上的高电平，即可以将89C51完成复位操作。此外，RST引脚的第二功能是VPD，即备用电源的输入端。当主电源Vcc发生故障，降低到低电平规定值时，单片机自动将+5v电源接入RST端，为RAM提供备用电源，以保证存储在RAM中的信息不丢失，以使复电后能继续正常运行。 3）地址锁存允许/编程信号端
ALE/PROG:当89C51上电正常工作后，ALE管脚不断向外输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的六分之一。CPU访问片外存储器时，此信号作为锁存地址总线的低8位地址的控制信号。因此ALE信号可以对外输出时钟或定时信号。ALE端的负载驱动能力为8个LS型TTL。 4）程序存储允许输出信号端
PSEN：在访问片外存储器时，此端定时输出脉冲作为读片外存储器的选通信号。此管脚接EPROM的OE端，PSEN端有效，即允许读出EPROM/ROM中的指令码。当CPU访问外部程序存储器时，要产生两次PSEN负脉冲信号，当CPU访问内部程序存储器时，PSEN不跳变。此端驱动8个LS型TTL。 5）外部程序存储器地址通话输入端/固化编程电压输入端
EA/VPP:当EA端接高电平时，CPU只访问片内EPROM并执行内部程序存储器中的指令，但在PC的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器内的程序。当EA端接低电平时，则CPU只访问外部EPROM并执行外部程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器。此管脚的第二功能Vpp是对89c51片内
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EPROM固化编程时，作为施加较高编程电压的输入端。 6）输入/输出端口
I/O端口引脚：I/O端口P0～P3（地址为80H，90H，A0H，B0H），且P0～P3为四个8位特殊功能寄存器，分别为四个并行I/O端口的锁存器。它们都有字节地址，每一个端口锁存器还有位地址，所以每一条I/O线独立地用做输入或输出时，数据可以锁存；作输入时，数据可以缓冲。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如表3-1所示：
引脚符号 P3.0 P3.1 特殊功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） 14
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P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 /INT0（外部中断0） /INT1（外部中断1 T0（计时器0外部输入） T1（计时器1外部输入） /WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通） 表3-1 P3口的特殊功能
P3口同时也可以为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
3.3.2单片机的复位电路
单片机的复位电路是靠外部电路实现的，其主要目的就是在上电的瞬间提供一个与正常工作状态下相反的电平。一般利用电容电压不能突变的原理，将电容与电阻串联，上电时刻，电容没有充电，两端电压为零，此时，提供复位脉冲，电源不断的给电容充电，直至电容两端电压为电源电压，电路进入正常工作状态。
图3-4 复位电路
当在时钟电路工作以后，只要在RESET端加上大于10ms的高电平，单片机便能实现复位。若RESET端保持高电平，单片机循环复位。单片机一般要求在上电时，或者按复位键时复位。所以复位电路分为上电复位和按键复位两种。
图3-4为上电和按键复位电路。复位电路的极性电容C3直接影响单片机的复位时间，一般采用10～30uF，本次选用22uF。上电瞬间，RST端的电压与Vcc相同，随着电容的逐步充电，RST端的电位逐渐下降。此时
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当按下按键时，RST端出现,使单片机复位。
3.3.3单片机的时钟电路
（1）时钟电路
当使用单片机的内部时钟电路时，这两个端用来外接石英晶体和微调电容，如图3-5所示。时钟电路中，晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。晶体可在1.2～12MHz选择。起振电容一般用15～33pF，本设计使用30pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。单片机的时钟电路如图3-5所示：
图3-5 时钟电路
（2）晶振的选择
晶振一般分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振就是石英晶体谐振器的别称， 晶体（crystal)，有2个引脚，体积小，需借助于时钟电路才能产生振荡信号；有源晶振叫做振荡器（oscillator)，有4只引脚，体积较大，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。
本设计采用无源晶体振荡器HC-49/SSMD，其产品详细参数如下： 频率范围：4.0 ～90 MHz 并联电容（C0）：7 pF Max.
储存温度范围：- 40 ～ + 85 oC 老化（25℃）：± 3 ppm / year Max. 驱动级：1 ~ 500 μW (100 μW typical) 频率公差（25℃）± 30 ppm, or specify 工作温度范围：- 20 ～+70 oC, or specify
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