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锁定为RESET;当EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1(19):反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2(18):来自反向振荡器的输出。其引脚图如图3.1所示。
表3.1 P3.6端口引脚兼用功能表
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端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD(串行输入口) TXD(串行输出口) INT0(外中断0) INT1(外中断1) T0(定时、计数0) T1(定时、计数1) WR(外部数据存储器写选通) RD(外部数据存储器读选通)
图3.1 AT89C51引脚图
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3.1.2 时钟电路设计
单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准,复位操作则使单片机的片内电路初始化,使单片机从一种确定的初态开始运行。
时钟电路 89C51单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡方式和外部振荡方式。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器,就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器,当外接晶振后,就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如图3-1所示。图3-1中,电容器Cl,C2起稳定振荡频率、快速起振的作用,其电容值一般在5-30pF。晶振频率的典型值为12MHz,采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定,实用电路中使用较多。
图3.2 时钟电路 C1 89c51 X1 X2
3.1.3 复位电路设计
复位电路电路图如图3.3所示
当89C51单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。根据应用的要求,复位操作通常有两种基本形式:上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。
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常用的上电复位电路电容C1和电阻R1对电源+5V来说[20]构成微分电路。上电后,保持RST一段高电平时间,由于单片机内的等效电阻的作用,不用图中电阻R1,也能达到上电复位的操作功能,如图3.3所示。
10μF +5V
RET 1K
图3.3复位电路电路图
开关复位要求电源接通后,单片机自动复位,并且在单片机运行期间,用开关操作也能使单片机复位常用的上电或开关复位电路。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RESET持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RESET为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。
3.1.4 锁存控制电路
其锁存功能利用74LS373来实现,其功能表如表3.2所示,引脚图如图3.4所示
图3.4 74LS373引脚图
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表3.2 74LS373功能表
输出控制 Dn H L X X 输入 使能 LE H H L X 数据 OE L L L H 输出 On H L Q0 Z* (1) 锁存使能控制端,如图3.4中的LE。
只有当锁存使能信号有效(图3.4是上升沿)时,寄存器才能锁存输入数据(d3d2d1d0),寄存器状态得到更新。时钟信号经常作为锁存使能端的输入,以便协调时序电路的工作。
(2) 控制输入端,
它的作用可同时影响寄存器的多个输出,如图3.4中的CR。有些控制输入端需要与锁存使能输入端配合才能生效,称这种控制为同步控制。
(3) 数据输入端,如图3.4
在微控制器单元(MCU)中,寄存器是十分重要的资源。寄存器的主要作用是快速寄存算术逻辑运算单元(ALU)运算过程中的数据。熟悉和了解MCU的寄存器是掌握MCU应用的关键。MCU内部寄存器的位数通常与MCU的总线宽度相同,如普通51系列单片机的寄存器宽度是8位,嵌入式控制器和DSP处理器的寄存器宽度通常是32位或48位。
3.1.5 单片机最小系统
AT89C51最小系统中XTAL1、XTAL2端接上晶振及两个谐振电容,在RESET端接上相应的电阻、电容,如需要按键复位,加上按键即可组成一个最小系统,按要求通电后,系统就可以工作了。
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单片最小系统图如下:
图3.5 单片机最小系统
3.2 按键控制电路
本次设计使用二极管作为彩灯,16支彩灯接在了AT89C51的P1口和P0口,这2个接口每一个在接二极管的同时在接一个小电阻,这个电阻在电路中所起的作用是限流电阻,防止电路电流过大,限制电流的作用。
本次设计的按键部分包含四个按键,S0按键直接接在复位电路上,按下S0使彩灯亮,S1使彩灯闪烁,S2使彩灯流水线闪亮,S3使彩灯单数等闪亮累计5
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