畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于AT89C51單片機(jī)的智能IC卡煤氣表控制裝置設(shè)計(jì)

1、摘摘 要要 隨著信息社會的到來，人類所擁有的信息種類和數(shù)量呈爆炸性增長，ic 卡， 一種方便安全可靠的高技術(shù)，高附加值的信息載體便應(yīng)運(yùn)而生。ic 卡技術(shù)以其廣 泛的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的產(chǎn)品市場成為近幾年來我國信息產(chǎn)業(yè)的一大特點(diǎn)。與此同 時，我國燃?xì)馐召M(fèi)管理長期以來都是以人工抄表為主，存在著工作量大、收費(fèi)時 間長、收費(fèi)困難、效率低、易出錯的問題，為了減少燃?xì)馐召M(fèi)管理中人力、物力 的浪費(fèi)，減少不安全因素，進(jìn)行了“智能煤氣表的研究” 。這既是 ic 卡技術(shù)實(shí)際 應(yīng)用的進(jìn)一步探索，也是燃?xì)馐召M(fèi)管理方式的改革。 本設(shè)計(jì)對智能 ic 卡煤氣表控制裝置的組成、功能及技術(shù)要求進(jìn)行了理論上的 分析和技術(shù)上的應(yīng)用研究

2、。設(shè)計(jì)依據(jù)低成本，高可靠性的原則完成了以下工作： 1. 軟件設(shè)計(jì)中均采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，完成了燃?xì)獗淼挠?jì)費(fèi)功能以及故障的 查詢和處理。 2.采用性價比較高的 at89c51 單片機(jī)作為控制裝置的核心，控制裝置的硬件 電路實(shí)現(xiàn)了脈沖采集、數(shù)據(jù)存儲、電磁閥驅(qū)動控制、ic 卡讀寫、電源監(jiān)測及聲音 報警和等功能。 3.本文用 visual basic6.0 成功地實(shí)現(xiàn)了對 ic 卡的管理以及煤氣收費(fèi)系統(tǒng)的 管理。數(shù)據(jù)庫軟件具有建立用戶檔案、銷售、寫卡、統(tǒng)計(jì)、查詢等功能。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： ic 卡技術(shù) 煤氣表 at89c51 單片機(jī) abstractabstract with the coming o

3、f information society, human beings have the amount and type of information in the explosive growth, ic card, a convenient safe, reliable and high technology and high value-added information carrier will come into being. ic technology with its extensive applications and great products market in chin

4、a has become a feature of the information industry. meanwhile, chinas gas charges administration have long been mainly on artificially meter, there are big workload and charging time is long, difficult charging, the efficiency is low, the error-prone problems, in order to reduce gas fee manpower and

5、 material resources in the management of the waste and reduce the safety factor, smart meiqibiao research. this is both practical application of ic card technology explore further, also is the reform of fuel gas fee management mode. technical requirements makes a theoretical analysis and technical a

6、pplication research. design basis low cost, high reliability principle completed the following job: 1. the software design is all adopt modular design structure, completed the gas meter charging functions and fault inquiries and processing. 2. the ratio of higher at89c51 as control device, the core

7、of the hardware circuit implementation control device of pulse acquisition, data storage, electromagnetic valve driving control, ic literacy, power monitoring and voice alarm and etc. function. 3. this article with the visual basic6.0 successfully realized the management of ic card and gas fee syste

8、m management. database software has build user archives, sales, write cards, statistics, inquiry, and other functions keywordskeywords： ic technology gas meter at89c51 micro-controller 目目 錄錄 第第 1 1 章章 摘摘 要要.1 1 1.1 智能 ic 卡的作用和地位.1 1.2 研制智能 ic 卡煤氣表控制裝置的目的和意義.2 1.3 ic 卡在中國的應(yīng)用與發(fā)展.3 第第 2 2 章章 智能煤氣表硬件的設(shè)計(jì)

9、智能煤氣表硬件的設(shè)計(jì).4 2.1 硬件總體結(jié)構(gòu).4 2.2 at89c51 單片機(jī)簡介.5 2.2.1 at89c51 的引腳結(jié)構(gòu).5 2.2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu).8 2.2.3 外圍電路.9 2.3 at24c02 的應(yīng)用.10 2.3.1 at24cxx 介紹.10 2.3.2 at24c02 的簡介.11 2.3.3 i2c 總線特性的簡介.14 2.3.4 at24c02 在智能煤氣表中的應(yīng)用.15 2.4 8155 的簡介.15 2.4.1 8155 的結(jié)構(gòu).16 2.4.2 8155 的引腳及功能.16 2.4.3 8155 的工作原理.17 2.5 led 顯示電路的設(shè)計(jì).19 2.5

10、.1 led 顯示器結(jié)構(gòu)與原理.19 2.5.2 led 顯示器與顯示方式.20 2.6 耗氣量計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì).22 2.6.1 霍爾效應(yīng).22 2.6.2 計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì).23 2.6.3 霍爾元件的材料及結(jié)構(gòu)特點(diǎn).23 2.7 可燃?xì)鈭缶娐返脑O(shè)計(jì).24 2.7.1 傳感器.24 2.7.2 探測報警電路.24 2.7.3 調(diào)試.25 2.8 電源電路的設(shè)計(jì).25 2.8.1 電源變壓器.26 2.8.2 單相整流電路.27 2.8.3 濾波電路.29 2.8.4 穩(wěn)壓電路.30 2.9 防作弊電路的設(shè)計(jì).31 第第 3 3 章章 智能煤氣表軟件的設(shè)計(jì)智能煤氣表軟件的設(shè)計(jì).32 3.1 流

11、程圖.32 3.2 軟件抗干擾技術(shù).33 第第 4 4 章章 收費(fèi)管理軟件設(shè)計(jì)收費(fèi)管理軟件設(shè)計(jì).36 4.1 開發(fā)平臺及開發(fā)選用的語言.36 4.1.1 visual basic 概述.36 4.1.2 access 的介紹.38 4.2 收費(fèi)管理中心主機(jī)軟件流程圖.42 4.2.1 收費(fèi)管理中心各部分功能的簡介.43 4.2.2 用量查詢程序.44 4.2.3 報表輸出程序.46 4.2.4 用氣信息及斷氣控制功能.47 4.2.6 ic 卡智能煤氣表充值系統(tǒng)源程序代碼.48 總總 結(jié)結(jié).54 致致 謝謝.55 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).56 附錄附錄 1 1：智能煤氣表原理圖：智能煤氣表原理圖.5

12、7 附錄附錄 2 2：智能煤氣表程序清單：智能煤氣表程序清單.58 第第 1 1 章章 摘摘 要要 1.11.1 智能智能 icic 卡的作用和地位卡的作用和地位 隨著社會的進(jìn)步和現(xiàn)代化程度的不斷提高，人類所擁有的信息種類和數(shù)量 都在成倍增加，人們每天都要處理許多與個人有關(guān)的信息，如購物、打電話、 交水費(fèi)、電費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)、到銀行存款取款等，這樣就需要攜帶多種票證、現(xiàn)金、 單據(jù)，給人們帶來極大的不便和不安全感。于是，人們開始尋求一種具有支付、 查詢、密碼查驗(yàn)等多功能及攜帶方便、安全可靠的“卡” 。ic 卡就是隨著計(jì)算 機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和信息化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種現(xiàn)代社會重要的信息 載體和交易

13、工具。 ic 卡又被稱為集成電路卡(integrated circuit card)，它是將集成電路 芯片鑲嵌于塑料基片之中，并被封裝成卡片的形式，其外形與普通信用卡完全 相同，尺寸大小符合 iso7816 標(biāo)準(zhǔn)。ic 卡具有突出的 3s 特點(diǎn)，即 standard(國 際標(biāo)準(zhǔn)化)、smart(靈巧智能化)和 security(安全性)。因而發(fā)展迅速，被廣泛 地應(yīng)用于移動數(shù)據(jù)計(jì)算場合，如銀行、電信、交通、廣播電視、公用事業(yè)等領(lǐng) 域。ic 卡不僅改進(jìn)了現(xiàn)有多種卡的使用方法和功能作用，它還不斷開創(chuàng)新的應(yīng) 用領(lǐng)域。雖然 ic 卡本身并不創(chuàng)造任何價值，但是，如果將 ic 卡和其它設(shè)備組 成系統(tǒng)就能夠提

14、供非常豐富的服務(wù)功能。把這些功能與生產(chǎn)或流通領(lǐng)域有機(jī)地 結(jié)合起來，將出現(xiàn)令人意想不到的奇跡，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。我國 的金融和非金融產(chǎn)業(yè)部門都己認(rèn)識到發(fā)展 ic 卡產(chǎn)業(yè)對加速我國國民經(jīng)濟(jì)信息化 的重大作用。因此，與國外有關(guān)公司合作，引進(jìn)制卡、讀卡設(shè)備及應(yīng)用的先進(jìn) 技術(shù)，成立了有關(guān)集團(tuán)、公司、以加速我國應(yīng)用和發(fā)展 ic 卡的應(yīng)用和發(fā)展。 在國際上不少國家由于受到當(dāng)時歷史條件和技術(shù)發(fā)展的限制，都是先發(fā)展 磁卡，其中大多數(shù)國家磁卡己發(fā)展得相當(dāng)普遍，擁有數(shù)量龐大的磁卡應(yīng)用設(shè)備， 若要將其完全改造成 ic 卡讀寫設(shè)備將是相當(dāng)困難的。此外，伴隨著使用磁卡犯 罪現(xiàn)象的日趨嚴(yán)重，采用 ic 卡已成為勢

15、在必行的潮流。ic 卡可以最有效地杜 絕惡性透支， 便于正常用款、存款，其內(nèi)部有各種安全措施，可免除偽造，它無須計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)的實(shí)時支持，可脫機(jī)作業(yè)，還可以實(shí)現(xiàn)一卡多用。因此普遍受到人們的贊譽(yù) 和青睞，根據(jù)我國國情，我們沒有必要也不應(yīng)該重復(fù)走國外的老路，而應(yīng)盡快 開發(fā)適用于我國的 ic 卡。1993 年 6 月，政府提出了全民推行使用信用卡，以 減少大量的現(xiàn)金流通，加強(qiáng)國家對經(jīng)濟(jì)的宏觀調(diào)控，實(shí)施以“電子貨幣”工程 為重點(diǎn)啟動的卡基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)工程，即“金卡”工程。有關(guān)專家預(yù)計(jì)，ic 卡必 將在世界范圍內(nèi)逐步取代磁卡等卡種，在金融、電信、保險、公共福利事業(yè)等 領(lǐng)域大量的應(yīng)用，并正在我國實(shí)施的“金卡”

16、工程中扮演著重要角色。 1.21.2 研制智能研制智能 icic 卡煤氣表控制裝置的目的和意義卡煤氣表控制裝置的目的和意義 ic 卡的使用與其應(yīng)用系統(tǒng)是密切相關(guān)的。一方面，采用 ic 卡可以使系統(tǒng) 的運(yùn)作更富創(chuàng)造性，另一方面，應(yīng)用系統(tǒng)又會不斷地對 ic 卡提出新的要求，促 使其功能更加完善。因此，怎樣把 ic 卡與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)揮 ic 卡的優(yōu)越性，一直是 ic 卡技術(shù)的一個重要課題，智能 ic 卡燃?xì)獗砜刂葡到y(tǒng) 就是 ic 卡技術(shù)的一種實(shí)際應(yīng)用。 我國大規(guī)模發(fā)展燃?xì)饣こ淌菑钠呤甏_始的，與世界發(fā)達(dá)國家相比， 不論是從燃?xì)馄占奥噬?，還是從燃?xì)獾挠?jì)量、收費(fèi)和管理上，都有很大的

17、差距。 更突出的問題是，我國燃?xì)饣こ桃淮涡酝顿Y很大，燃?xì)饨?jīng)營多處于微利潤或 虧損，除了政策性虧損外，其中計(jì)量供銷差和收費(fèi)管理漏洞是各地煤氣公司普 遍存在的重要虧損原因。所以國家每年要投入大量資金來彌補(bǔ)虧損，這就給國 家增加了相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)，也使城市燃?xì)馐聵I(yè)的自身發(fā)展缺乏活力。目前，隨著 國家開發(fā)大西北“西氣東輸”計(jì)劃的正式啟動，對燃?xì)夤芾淼倪M(jìn)一步規(guī)范提出 了更高的要求。此外，國家的“金卡工程” 的深入開展為新型的智能 ic 卡預(yù) 付費(fèi)燃?xì)獗淼难兄铺峁┝耸謴V闊的應(yīng)用前景。我國各地已研制了電子卡、磁 卡、光卡和 ic 卡的智能燃?xì)獗?，這些技術(shù)的共性就是把卡作為信息載體，作為 “開”表的鑰匙。因?yàn)?/p>

18、 ic 卡除了在價格上暫時比其它幾種卡稍貴一些(光卡除 外)，ic 卡的技術(shù)性能等指標(biāo)均高于其它卡。鑒于 ic 卡的優(yōu)點(diǎn)，ic 卡與燃?xì)獗?的結(jié)合是未來發(fā)展的一種趨勢。 隨著 ic 卡技術(shù)的不斷發(fā)展以及國內(nèi)相關(guān)行業(yè)服務(wù)意識的提高，在與居民用戶日 常 生活相關(guān)的計(jì)量表計(jì)中使用 ic 卡技術(shù)己經(jīng)得到了迅速的推廣和廣泛的應(yīng)用。目 前在電表、水表、燃?xì)獗砑芭瘹鉄崃Ρ碇卸奸_始采用 ic 卡作為抄表收費(fèi)、控制 以及數(shù)據(jù)管理的媒介，使得 ic 卡表已經(jīng)成為當(dāng)前國內(nèi)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的一個亮點(diǎn)。 此外，從燃?xì)獗淼墓芾砟Ｊ胶褪召M(fèi)方式上看，我國采用智能 ic 卡燃?xì)獗硌b置是 可行的。 1.31.3 icic 卡在中國的

19、應(yīng)用與發(fā)展卡在中國的應(yīng)用與發(fā)展 我國的信用卡正跳過磁卡發(fā)展階段而直接進(jìn)入 ic 卡時代，國內(nèi)先后組建華 旭、華鑫集團(tuán)公司等，出現(xiàn)了一批科研及生產(chǎn)、經(jīng)營單位。96 年 10 月，國內(nèi) 第一張用芯片設(shè)計(jì)、研制到卡片制作生產(chǎn)全部國產(chǎn)化的中華 ic 卡順利通過技術(shù) 鑒定，哈爾濱工業(yè)大學(xué)微電子中心與航天金卡電子公司聯(lián)合研制成功的 hwz 201 型 ic 卡也在 96 年年底鑒定，該邏輯加密型 ic 卡芯片用 1 微米以 cmos 與 eeprom 工藝小批量生產(chǎn)，據(jù)稱一年內(nèi)可提供 10 萬張 ic 卡。另外，上海貝嶺微 電子有限公司也從美國引進(jìn)了 1.2 微米 eeprom 關(guān)鍵技術(shù)，制造 ic 卡芯

20、片。目 前，國內(nèi)引進(jìn) ic 卡后部裝配生產(chǎn)線較多，它們采用國外芯片，生產(chǎn)能力未充分 發(fā)揮，97 年研制出加密算法，ic 卡操作系統(tǒng) cos，著手開發(fā)智能 ic 卡，其 cpu 芯片擬先用國外芯片，而操作系統(tǒng)采用國產(chǎn)的，國內(nèi) ic 卡應(yīng)用市場發(fā)展迅猛， 截止 98 年 6 月，7 家銀行共有發(fā)卡機(jī)構(gòu) 2023 個，發(fā)卡量 2040 萬張，存款余額 670 多億元，特約商戶 18 萬多家，取現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn) 24 萬多個，自動柜員機(jī) atm 7 萬 多臺。 目前國內(nèi) ic 卡的應(yīng)用已跳出單一的銀行業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)的信用功能，與其它產(chǎn) 業(yè)聯(lián)袂發(fā)展，它的付費(fèi)功能，可用于交電費(fèi)、水費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)、電話費(fèi)、車船費(fèi)， 甚至醫(yī)療

21、費(fèi)、保險費(fèi)、納稅等。我國目前正按多種使用要求開發(fā) ic 卡新品種， 以便最大限度地發(fā)揮 ic 卡的各種功能和作用。 第第 2 2 章章 智能煤氣表硬件的設(shè)計(jì)智能煤氣表硬件的設(shè)計(jì) 2.12.1 硬件總體結(jié)構(gòu)硬件總體結(jié)構(gòu) at89c51 at24co2(1) at24co2(2) 濃度檢測電路 計(jì)量機(jī)構(gòu)脈沖發(fā)生 報警顯示電路 電機(jī)驅(qū)動電路 閥門 電源切換電路 圖 2-1 硬件總體結(jié)構(gòu) 如圖 2.1 所示，系統(tǒng)采用了 at89c51 單片機(jī)作為核心，ic 卡采用了 at24co2 卡，其中 at24co2（1）為 ic 卡內(nèi)存儲芯片，at24co2（2）中存儲用戶 信息。濃度檢測電路、計(jì)量機(jī)構(gòu)、報警

22、顯示電路、電源切換電路、電器驅(qū)動電 路等構(gòu)成了煤氣表系統(tǒng)。 2.22.2 at89c51at89c51 單片機(jī)簡介單片機(jī)簡介 2.2.12.2.1 at89c51at89c51 的引腳結(jié)構(gòu)的引腳結(jié)構(gòu) 從應(yīng)用的角度來看，at89c51 單片機(jī)具有集成度高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng) 擴(kuò)展方便、可靠性高、處理功能強(qiáng)、處理速度高、容易產(chǎn)品化等特點(diǎn)。圖 2.2 是 at89c51 雙列直插封裝方式的引腳結(jié)構(gòu)圖。 at89c51 運(yùn)用了 atmel 公司的高密度非易失存儲器技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 80c51 的指令和管腳排列兼容。芯片內(nèi)可下載的 flash 存儲器可通過 spi 串行 接口或通過通用的非易失存儲器編

23、程器對其進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)的重新編程。通過將可 下載的 flash 存儲器與通用的 8 位 cpu 相結(jié)合，at89c51 成為一種許多嵌入式 應(yīng)用系統(tǒng)中低成本，靈活性好的單片機(jī)。如圖 2-2。 圖 2-2 at89c51 單片機(jī)引腳配置圖 其主要特點(diǎn)如下：與 mcs-51 產(chǎn)品兼容，4k 字節(jié)可系統(tǒng)內(nèi)重復(fù)編程的 flash eprom，128 字節(jié)的內(nèi)部 ram，操作電壓為 4v 至 6v，32 路可編程 i/o，2 個 16 位計(jì)數(shù)器/定時器，5 個中斷源，可編程的 uart 串行接口。 下面分別敘述這些引腳的功能： （1）電源：at89c51 單片機(jī)正常工作時，其 40 腳(vcc)接+5v 電

24、源，20 腳 (vss) 接地。 （2）外接晶體引腳 xtal1,xtal2。 xtal1 接外部晶體的一個引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反 相放大器的輸人端。當(dāng)采用外部振蕩器時，該引腳接收振蕩器的信號，即把此 信號直接接到內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸人端。 xial2 接外部晶體的另一個引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相 放大器的輸出端。采用外部振蕩器時，此引腳應(yīng)懸浮不連接。 （3）控制或與其他電源復(fù)用引腳 rst；ale/prog；和/vpp。psenea rst 復(fù)位輸人端。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電 平將使單片機(jī)復(fù)位。 ale/;當(dāng)訪問外部存儲器時，ale

25、地址鎖存允許的輸出用于鎖存地址prog 的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ale 端仍以不變的頻率輸出。此頻率為 振蕩器頻率的 1/6 周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出的時鐘， 或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ale 脈沖。在對 flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖 prog。如 果需要的話，通過對專用寄存器 sfr 區(qū)中 8eh 單元的 d0 位置數(shù)，可禁止 ale 操 作。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條 movx 或 movc 指令期間，ale 才會被激活。 另外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)該設(shè)定禁止 ale

26、 位為 無效。 程序存儲允許，輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。當(dāng) at89c51psen 由外部程序存儲器取指令時，每個機(jī)器周期兩次 psen 有效即輸出 2 個脈沖。但 在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 psen 信號將不出現(xiàn)。 /vpp 外部訪問允許端。要使 cpu 只訪問外部程序存儲器地址為 00c0h-ea ffffh 則端必須保持低電接到 gnd 端。然而要注意的是，如果保密位 lbi 被ea 編程，復(fù)位時在內(nèi)部會鎖存 ea 端的狀態(tài)。當(dāng)端保持高電平（接 vcc 端）時，ea cpu 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。在 flash 存儲器編程期間，該引腳也用 于施加

27、 12v 的編程允許電源 vpp（如果選用 12v 編程） 。 （4）輸人/輸出引腳 p0.0-p0.7，p1.0-p1.7，p2.0-p2.7，p3.0- p3.7。 1.p0 口 p0 口是多功能口，即可作為地址/數(shù)據(jù)總線使用，又可作為普通 i/o 口使 用。 p0 口作為地址/數(shù)據(jù)總線時，控制線為高電平，用來輸出外存儲器地址的 8 位 d0d7，因此 p0 口進(jìn)行分時復(fù)用操作。 p0 端口是一個 8 位漏極開路型雙向 1/0 端口。作為輸出口用時，每位能以 吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 ttl 輸人，對端口寫 1 時，又可作高阻抗輸人端用。 在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，它是分時多路轉(zhuǎn)換的

28、地址（低 8 位)數(shù)據(jù) 總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。 在 flash 編程時，p0 端口接收指令字節(jié);而在校驗(yàn)程序時，則輸出指令字 節(jié)。驗(yàn)證時，要求外接上拉電阻 2.p1 口 pl 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 i/0 端口。pl 口的輸出緩沖器可 驅(qū)動 4 個 ttl 輸人。對端口寫 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位， 這時可用作輸人口。pl 口作輸人口使用時，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外 部信號拉低的引腳會輸出一個電流 iil。在對 flash 編程和程序校驗(yàn)時，pl 口 接收低 8 位地址。 3.p2 口 p2 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 i/

29、0 端口。 p2 口的輸出緩沖器可驅(qū)動吸收或輸出電流方式)4 個 ttl 輸人。對端口寫 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸人口。p2 作輸人口 使用時，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流 iil。在訪問外部程序存儲器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，如執(zhí)行 movx dptr 時，p2 口送出高 8 位地址。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，如執(zhí)行 movx r1 指令時，p2 口引腳上的內(nèi)容就是專用寄存器 sfr 區(qū)中 p2 口寄存器的內(nèi) 容，在整個訪問期間不會改變。在對 flash 編程時和程序校驗(yàn)期間，p2 口也接 收高位地址和一些

30、控制信 號。 4.p3 口 p3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 1/0 端口。p3 口的輸出緩沖器可驅(qū) 動（吸收或輸出電流方式）4 個 ttl 輸人。對端口寫 1 時，通過內(nèi)部的上拉電 阻把端口拉到高電位，這時可用作輸人口。p3 口作輸人口使用時，因?yàn)橛袃?nèi)部 的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流 iil。p3 口也是準(zhǔn)雙 向口，在作第 二功能使用時，相應(yīng)的口鎖存器必須為“1” 。 對并行口進(jìn)行讀寫時有兩種操作：一是鎖存器，二是讀引腳。 1讀引腳的指令是絕大部分的并行口作為操作數(shù)的數(shù)據(jù)指令。 2讀鎖存器指令執(zhí)行器如下操作，讀入鎖存器的值，改寫，然后再寫入。 在 at89c5

31、1 中，p3 端口還有一些復(fù)用功能。復(fù)用功能如表 2-1 所列。 表表 2-12-1 p3p3 各端口引腳與復(fù)用功能表各端口引腳與復(fù)用功能表 端口引腳復(fù)用用能 p3.0 rxd(串行輸入口) p3.1 txd（串行輸出口） p3.2 int0（外部中斷 0） p3.3 int1（外部中斷 1） p3.4 t0（定時器 0 的外部輸入） p3.5 t1（定時器 1 的外部輸入） p3.6 wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） p3.7 rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀寫通） 2.2.22.2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) at89c51 單片機(jī)內(nèi)部集成口多達(dá) 8 個部件： 1.數(shù)據(jù)存儲器（ram）：片內(nèi)為 128 個字節(jié)

32、（單元） ，片外最多可擴(kuò)展至 64k 字 節(jié) 2.程序存儲器（rom/eprom）：有 4k 的 eprom。 3.中斷系統(tǒng)：有 5 個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級 4.定時器/計(jì)數(shù)器：兩個 16 位的定時/計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。 5.串行口：1 個全雙工的串行口，具有四種工作方式。 6.p0 口、p1 口、p2、p3 口：為 4 個并行的 8 位 i/o 口。 7.特殊功能寄存器（sfr）：共有 21 個，用于對片內(nèi)各個功能模塊進(jìn)行管理、 控監(jiān)視。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個特殊功能的 ram 區(qū)域。 8.處理器（cpu）：為 8 位的 cpu，而且內(nèi)含一個位處理器，不僅可以處理

33、字節(jié) 數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行多位變量的處理。 2.2.32.2.3 外圍電路外圍電路 1.復(fù)位電路 通過某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。 為使單片機(jī)正常工作，必須保證良好的復(fù)位。復(fù)位可分為上電復(fù)位和外部復(fù)位 兩種方式。 123456 a b c d 654321 d c b a title numberrevisionsize b date:19-jun-2005sheet of file:c:docum ents and settingsadministratorba ckup11.ddbdrawn by: 30pf 30pf 12mh z xtal 2 xtal 1

34、上電復(fù)位是指單片機(jī)在接通電源時對單片機(jī)復(fù)位，外部復(fù)位可由外部脈沖復(fù)位 或由手動復(fù)位。本系統(tǒng)采用上電復(fù)位方式。復(fù)位電路如圖 2-3。 上電瞬間，由于電容 c 兩端電壓不能突變，所以電容正極電壓為低，單片 機(jī) reset 腳保持高電平。隨著電容正極電壓的逐漸上升，reset 腳的電壓逐漸 下降。只要合理選擇 r、c 的值使 reset 腳上高電平的保持時間超過兩個機(jī)器周 期，就可以使單片機(jī)可靠復(fù)位。 2.時鐘電路 單片機(jī)的定時控制功能是用片內(nèi)的時鐘電路和定時電路來完成的，而片內(nèi) 的時 鐘產(chǎn)生有兩種方式:內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。 本課題采用內(nèi)部時鐘方式(如圖 2-4 所示)，片內(nèi)高增益反相放大器

35、通過 xtali 和 xtal2 外接作為反饋元件的晶體(呈感性)與電容組成的并聯(lián)諧振回路 構(gòu)成一個自激振蕩器向內(nèi)部時鐘電路提供振蕩時鐘。at89c51 工作的時鐘頻率 范圍為 0 到 24mhz.本課題選擇 12mhz 的石英晶振與 30pf 的電容構(gòu)成并聯(lián)諧振 電路。 圖 2-3 復(fù)位電路 圖 2-4 時鐘電路 1 a2 ao 7 8gnd a12 3 6 5 4 vcc scl test sda 2.32.3 at24c02at24c02 的應(yīng)用的應(yīng)用 2.3.12.3.1 at24cxxat24cxx 介紹介紹 at24cxx 系列采用低功耗 coms 工藝制造，內(nèi)部設(shè)有高壓泵電路，可

36、以單電 壓工作，具有擦除/寫入 10 萬次和數(shù)據(jù)保留 100 年的高可靠性，提供雙線串行 接口，支持 iso/ice78163 同步協(xié)議，便于與各種微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行接口，使用方 便。另外，對存儲器在芯片中的數(shù)據(jù)，還可通過軟件的方法利用各種算法進(jìn)行 加密處理，從而提高安全性，擴(kuò)大器件的應(yīng)用范圍。 at24cxx 含 24c01/24c02/24c04/24c08/16,它們分別提供 1k/2k/4k/8k/16k 位串行 e2prom，內(nèi)部組態(tài)為 128/256/512/20488 位，支持 8 字節(jié)（1k，2k） 、 16 字節(jié)（4k，8k，16k）頁面寫入方式。如將這些芯片的輸入地址引腳 a2、

37、a1 和 a0 按 照表 2-2 所示進(jìn)行硬件接地后，便可用于 ic 卡中。 表表 2-22-2 at24cxxat24cxx 用于用于 icic 卡的硬件連接卡的硬件連接 at24cxx0102040816 接地引腳a2,a1,a0a2,a1.a0a2,a1a2無 2.3.22.3.2 at24c02at24c02 的簡介的簡介 1.at24c02 引腳簡介，如圖 2-5。 （1）a2，a1，a0 接地引腳 （2）gnd 模擬地 （3）sda 數(shù)據(jù)引腳 （4）scl 時鐘引腳 （5）vcc 電源引腳 （6）test 測試端 圖 2-5 at24c02 引腳圖 2.at24c02 的卡模塊觸點(diǎn)

38、（圖 2-6）及功能設(shè)置（表 23） 。 圖 2-6 卡模塊觸點(diǎn)圖 表表 2 23 3 功能設(shè)置功能設(shè)置 引腳 卡觸點(diǎn) 符號 功能 1 c1 vcc 操作電壓 5v 2 c2 nc 復(fù)位 3 c3scl 串行時鐘線 4 c4 nc 未用 5 c5 gnd 地 6 c6 nc 未用 7 c7 sda 串行數(shù)據(jù)線 8 c8 nc 未用 3.at24c02 卡工作狀態(tài) at24c02 卡工作時的總線時序如圖 2-7 所示。scl 和 sda 兩總線平時通過一 個電阻上拉為高電平，sda 總線上的數(shù)據(jù)僅在 scl 低電平時間周期內(nèi)可能改變。 scl 高電平周期期間數(shù)據(jù)的改變表示“開始”或“停止”兩種狀

39、態(tài)：當(dāng) scl 處 于高電平時，sda 由高電平轉(zhuǎn)向低電平表示一個“開始”狀態(tài)必須在其他操作 之前執(zhí)行，而“停止”狀態(tài)則終止所有操作。除了以上兩種狀態(tài)外，at24c02 卡與外界的通訊還需要另外一個狀態(tài)，那就是“確認(rèn)（ack） ”：總線上的任何 接收數(shù)據(jù)設(shè)備必須將 sda 總線置于低電平以確認(rèn)它成功的收到了每個字節(jié)（所 有的地址和數(shù)據(jù)都是以 8 位碼串行輸入、輸出 at24c02 卡） ，該確認(rèn)是在每個字 節(jié)之后，第九個時鐘周期時發(fā)生。at24c02 卡也通過在收到每個地址或數(shù)據(jù)碼 之后置 sda 于低電平的方式確認(rèn)。為了正確地訪問 at24c02 卡，外部數(shù)據(jù)傳送 設(shè)備必須在發(fā)出“開始”狀態(tài)

40、之后，隨即給出一個 8 位地址碼，稱為器件尋址 碼。該碼高四位為 1010，這在 at24c02 系列所有芯片中都是一樣的。接下來 3 c1 c7 c8 c6 c5 c4 c3 c2 vcc nc sda nc gnd nc scl nc 位依次是 a2，a1 和 a0，它們與芯片各自的輸入地址引腳硬件連接相對應(yīng)，未 作硬件連接的引腳所對應(yīng)位用于頁面尋址。最后 1 位是讀、寫操作選擇位，該 位為 0（低電平）時激發(fā)寫操作，為 1（高電平）時激發(fā)讀操作。 4.at24c02 的讀寫方法 at24c02 具有寫字節(jié)和寫頁面兩種寫操作方式。圖 2-8 所示為寫字節(jié)方式， 該 方式在器件尋址和確認(rèn)之后

41、跟隨一個數(shù)據(jù)尋址碼，卡片在收到該尋址碼后通過 sda 發(fā)出確認(rèn)，并隨時鐘輸入 8 位數(shù)據(jù)碼，同樣，收到數(shù)據(jù)之后卡片再次發(fā)出 確認(rèn)，數(shù)據(jù)傳送設(shè)備必須用停止?fàn)顟B(tài)來終止寫操作。這時，卡片進(jìn)入一個內(nèi)計(jì) 時固定存儲器寫入周期，在該寫周期內(nèi)，所有輸入都被禁止，直至寫操作完成。 圖 2-7 at24c02 卡總線時序 at24c02 的讀操作分為立即地址讀取、隨機(jī)地址讀取和順序地址讀取三種 方式。隨機(jī)讀取方式式需要一個“空”字節(jié)序列來加載數(shù)據(jù)地址，一旦器件尋 址碼和數(shù)據(jù)尋址碼隨時鐘輸入，并被確認(rèn)，傳送設(shè)備必須產(chǎn)生另一個開始狀態(tài)。 通過送出一個讀、寫選擇位處于高電平的器件尋址碼去激發(fā)一次立即尋址讀取， 卡片確

42、認(rèn)器件地址，并隨時鐘串行輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的讀取不通過確認(rèn)應(yīng)答，而 通過產(chǎn)生一個停止?fàn)顟B(tài)來應(yīng)答。 圖 2-8 寫字節(jié)操作 2.3.32.3.3 i i2 2c c 總線特性的簡介總線特性的簡介 i2c 雙向二線制串行總線協(xié)議定義：只有在總線處于“非忙”狀態(tài)時，數(shù)據(jù) 傳輸才能被初始化。在數(shù)據(jù)傳輸期間，只要時鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線都必須保 持穩(wěn)定，否則數(shù)據(jù)線上的任何變化都被當(dāng)作“啟動”或“停止”信號。i2c 串行 總線支持所有 nmos、cmos, 工藝制造的器件，通過兩根線（sda-串行數(shù)據(jù)線， scl串行時鐘線）再連接到總線之間傳遞信息，根據(jù)地址識別每個器件，根據(jù) 器件的功能可以工作在發(fā)送接收方式，

43、對于發(fā)送器和接收器而言，在進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳遞時可以認(rèn)為時主器件或從器件。主器件是啟動在總線上傳的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生時 鐘信號以允許傳送的器件，這時能尋址的器件即認(rèn)為時從器件。 1.總線非忙狀態(tài)（a 段）：數(shù)據(jù)線 sda 和時鐘線 scl 都保持高電平。 2.啟動數(shù)據(jù)傳輸（b 段）：當(dāng)時鐘總線 scl 為高電平狀態(tài)時，數(shù)據(jù)線 sda 由高電平變?yōu)榈碗娖降南陆笛乇徽J(rèn)為時“啟動”信號。只有出現(xiàn)“啟動”信號 以后，其他的命令才有效。 3.停止數(shù)據(jù)傳輸（c 段）：當(dāng)時鐘線scl 為高電平狀態(tài)時，數(shù)據(jù)線 sda 由低電平變?yōu)楦唠娖降纳仙乇徽J(rèn)為時“停止”信號。隨著“停止”信號的出 現(xiàn)，所有的外部操作都結(jié)束。 4.數(shù)據(jù)

44、有效（d 段）：在出現(xiàn)“啟動”信號以后，在時鐘線為高電平時數(shù) 據(jù)線是穩(wěn)定的，這是數(shù)據(jù)線的狀態(tài)就表示要傳送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)改變 必須在時鐘線為低電平期間完成，每位數(shù)據(jù)占一個時鐘脈沖寬度。每個數(shù)據(jù)的 傳輸都是由“啟動”信號開始，結(jié)束語“停止”信號。在“啟動”與“停止” 信號之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)數(shù)由微機(jī)處理機(jī)確定，并且從理論上設(shè)字節(jié)數(shù)沒有限 制。起始（s） ，停止(p)都是由 scl 高電平期間 sda 的跳變決定的。sda 電平下 拉時啟動 i2c 總線，上拉時停止使用總線。在啟動 i2c 總線后，對應(yīng) scl 高電 平期間 sda 上的數(shù)據(jù)有效，對應(yīng) scl 低電平期間允許 sda 上的數(shù)據(jù)

45、更迭。 5.應(yīng)答信號：每個正在接收數(shù)據(jù)的 e2prom 在接到一個字節(jié)的數(shù)據(jù)后，通常 需要發(fā)出一個應(yīng)答信號，微處理機(jī)必須產(chǎn)生一個與這個應(yīng)答相聯(lián)系的額外的時 鐘脈沖。在應(yīng)答時鐘脈沖周期內(nèi)，時鐘脈沖為高電平，數(shù)據(jù)線必須下拉成穩(wěn)定 的低電平。微處理機(jī)對 e2prom 完成的最后一個字節(jié)不產(chǎn)生應(yīng)答位，但是應(yīng)該給 e2prom 一個結(jié)束信號。在這種情況下，e2prom 應(yīng)該結(jié)束數(shù)據(jù)線的高電平狀態(tài)， 而使微處理機(jī)能夠 產(chǎn)生“停止”信號。但是，如果正在進(jìn)行內(nèi)部定時編程周期，那么將不產(chǎn)生應(yīng) 答位。 2.3.42.3.4 at24c02at24c02 在智能煤氣表中的應(yīng)用在智能煤氣表中的應(yīng)用 at24c02（1

46、）為 ic 卡內(nèi)存儲芯片，該芯片是一種具有 i2c 總線結(jié)構(gòu)的串行 e2prom，容量為 256 字節(jié)。用氣前，用戶持卡向煤氣公司購買煤氣，由煤氣公 司寫卡機(jī)把所購煤氣量編碼加密后寫入 ic 卡中。然后插入家中煤氣表 ic 卡插 槽內(nèi)，由 at89c51 對該卡進(jìn)行解碼和核對工作，并讀取購氣量?？ㄖ械拿艽a信 息經(jīng)某種算法得到且每次不同，內(nèi)容完全相同的兩次插卡操作，其后面一次將 被視為非法，這樣可防止通過復(fù)制 ic 卡進(jìn)行竊氣的行為。同時，表內(nèi)記錄的累 積已耗用氣量被寫入 ic 卡中，供氣插卡時煤氣公司的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)查對，發(fā) 現(xiàn)累積已耗用氣量比累積購氣量大的情況，即進(jìn)行調(diào)查。在插槽中插入 ic

47、 卡時， 觸動 k2 閉合，引起中斷，且 p1.5 由高變低供該中斷服務(wù)程序查詢確認(rèn)是1int ic 卡插入。表內(nèi)非易失性內(nèi)存芯片與 ic 卡內(nèi)芯片一樣，即 at24c02（2） 。煤氣 表中諸如累積已耗用氣量、結(jié)余氣量、購氣次數(shù)等重要數(shù)據(jù)都存在 at24c02（2）中，這樣可克服由充電電池長期維持 ram 中信息所潛在的不可靠 性。at24c02 僅有 8 條引腳，串行通信只用兩根口線，做成 ic 卡時外界連線少， 作為非易失性內(nèi)存更是比采用并行 e2prom 減少許多連線，pcb 布線更簡潔，體 積更小。ic 卡煤氣表中所需存取的重要數(shù)據(jù)少，且數(shù)據(jù)存儲速度要求不太高， 故這種小容量的串行

48、e2prom 非常適用。at24c02 是 i2c 總線結(jié)構(gòu)器件，這就要 求 at89c51 通過編程使其 p1.0 和 p1.1 完全遵循 i2c 總線時序及 at24c02 的數(shù) 據(jù)傳送格式，去分別等效串行數(shù)據(jù)線 sda 和串行時鐘線 scl，從而實(shí)現(xiàn)兩者的 通信。 2.42.4 81558155 的簡介的簡介 8155 芯片內(nèi)具有 256 個字節(jié)的 ram,兩個 8 位、一個 6 位的可編程 i/o 口和 一個 14 位計(jì)數(shù)器，與單片機(jī)的接口簡單，是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛使用的芯片。 2.4.12.4.1 81558155 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 按照器件的功能，8155 可由下列三部分組成； 1.

49、隨機(jī)存儲部分 容量為 2568 位的靜態(tài) ram。 2.i/o 接口部分 （1）端口 a：可編程 8 位 i/o 端口 pa0pa7。 （2）端口 b：可編程 8 位 i/o 端口 pb0pb7 （3）端口 c：可編程 6 位 i/o 端口 pc0pc5 3.計(jì)數(shù)器/定時器部分 是一個 14 位的二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器/定時器 2.4.22.4.2 81558155 的引腳及功能的引腳及功能 如圖 2-9 所示，8155 具有 40 條引腳線，采用雙列直插式封裝。 圖 2-9 8155 引腳圖 1.ad7ad0（8 條） ad7ad0 是地址/數(shù)據(jù)總線，與單片機(jī)的 p0 口相連，用于分時傳送地址/

50、數(shù)據(jù)信息。 2.i/o 總線（22 條） pa7pa0 為通用 i/o 線，用于傳送 a 口上的外設(shè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向由寫 入 8155 命令字決定的；pb7pb0 通用 i/o 線，用于傳送 b 口上的外設(shè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù) 傳送方向也由 8155 命令字決定。pc5pc0 制線，共有 6 條，在通用 i/o 方式 下，用作傳送 i/o 口數(shù)據(jù)，在選用 i/o 方式下，用作傳送命令/狀態(tài)信息。 3.控制總線（8 條） reset：復(fù)位輸入線，在 reset 線上輸入一個寬大于 600ns 的正脈沖 8155 立即處于復(fù)位狀態(tài)，a、b、c 三口也定義為輸入方式。 和 io/:為 8155 片選輸入線，

51、若=0，cpu 選中本 8155 工作；否則，cemce 本 8155 不工作。io/為 i/o 端口或 ram 存儲器的選通輸入線；若 io/=0，mm 則 cpu 選中 8155 的 ram 存儲器工作。若 io/=1，則 cpu 選中 8155 片內(nèi)某一m 存儲器。 和：是 8155 的讀/寫命令輸入線，為寫命令線，當(dāng)=0 和rdwrrdwrrd =1 時，8155 處于讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)：當(dāng)=1 和=0 時，8155 處于寫入數(shù)據(jù)wrrdwr 狀態(tài)。 ale:為允許地址輸入線，高電平有效，若 ale=1，則 8155 允許 ad7ad0 上地址鎖存到地址鎖存器；否則，8155 的地址鎖存器處

52、于封鎖狀態(tài)。 timerin 和：timerin 是計(jì)數(shù)器輸入線，輸入的脈沖上跳沿用timerout 于對 8155 片內(nèi)的 14 位計(jì)數(shù)器減 1，為計(jì)數(shù)器輸出線，當(dāng) 14 位的計(jì)timerout 數(shù)器減為 0 時就可以在該引線上輸出脈沖或方波，輸出脈沖的形狀與所選的計(jì) 數(shù)器工作方式有關(guān)。 4.電源線（2 條）vcc 為+5v 電源輸入線，vss 接地。 2.4.32.4.3 81558155 的工作原理的工作原理 8155 的結(jié)構(gòu)框圖見圖 2-10。這里主要介紹它的三組 i/o 端口電路及 14 位 二進(jìn)制減法器的工作原理。 1.8155i/o 端口工作原理 8155 的三組 i/o 端口電

53、路的工作方式，均由可編程的命令寄存器的內(nèi)容所 規(guī)定，而其狀態(tài)可由讀出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容而獲得，上面已經(jīng)敘述，8155 的命 令寄存器和狀態(tài)寄存器分別為各自獨(dú)立的 8 位寄存器。在 8155 的器件內(nèi)部，從 邏輯上來說，只允許寫入命令寄存器和讀出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。而實(shí)際上，讀 命令寄存 的內(nèi)容及寫入狀態(tài)寄存器的操作實(shí)際不允許、也不可能實(shí)現(xiàn)的。因此完全可將 命令 寄存器和狀態(tài)寄存器的地址合用一個地址通道，以減少器件占用通道地址；同 時將兩個寄存器簡稱為命令/狀態(tài)寄存器，有時以 c/s 寄存器來表示。 圖 2-10 8155 結(jié)構(gòu)框圖 (1) 8155 的命令字格式。命令寄存器由 8 位組成，每一位都

54、能鎖存。其 中低 4 位（03）用來定義 pa、pb 和 pc 口的工作方式；當(dāng) pc 用作控制 pa 或 pb 端口工作時，第 4、5 兩位分別用來允許和禁止 pa 和 pb 的中斷；而最高兩 位（第 6、7 兩位）則用來定義計(jì)數(shù)器/定時器的工作方式。利用輸出指令，可 以把命令寄存器的各位編碼打入其中。 (2)8155 狀態(tài)字格式。狀態(tài)寄存器為 8 位，各位均可鎖存，其中最高位為 任意位，第 6 位用于指定轉(zhuǎn)換接口的狀態(tài)，另一位用作指示計(jì)數(shù)器/定時器的狀 態(tài)之用。通過 c/s 寄存器的操作（即用指令系統(tǒng)的輸入指令） ，可讀出狀態(tài)寄存 器的內(nèi)容。 2.8155 計(jì)數(shù)器/定時器工作原理 8155

55、 的定時器是一個 14 位的減法計(jì)數(shù)器，它能對輸入定時器的脈沖進(jìn)行 計(jì)數(shù)，在達(dá)到最后計(jì)數(shù)值時，有一個矩形波或脈沖輸出。 為了對定時器進(jìn)行程序控制，首先裝入計(jì)數(shù)長度。由于計(jì)數(shù)長度為 14 位， 因 每次裝入長度只能是 8 位，所以必須分兩次裝入。裝入計(jì)數(shù)長度寄存器的值為 2h3ffh。而第 14、15 位用來規(guī)定定時器的輸出方式。 2568 靜態(tài) ram a b c 計(jì) 時 器 pa0-pa7 pb0-pb7 pc0-pc5 mio/ ce rd wr timerout timerin rest ale ad0-ad7 應(yīng)該注意，硬件復(fù)位信號的到達(dá)，會使 8155 計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，只有 c/s

56、寄 存器發(fā)出啟動定時器命令為止。 單片機(jī)可以和 8155 直接連接，不需要任何外加電路，對系統(tǒng)增加 256 個字 節(jié)的 ram、22 位 i/o 線及一個計(jì)數(shù)器。在同時需要擴(kuò)展 ram 和 i/o 口及計(jì)數(shù)器 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中選用 8155 時特別經(jīng)濟(jì)的。8155i/o 口可以外接打印機(jī)、 a/d、d/a、鍵盤等控制信號的輸入輸出。8155 的定時器可以作為分頻器或定時 器。 2.52.5 ledled 顯示電路的設(shè)計(jì)顯示電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，顯示器是最常用的輸出設(shè)備。特別是 led（發(fā)光二極 管顯示器）和 lcd（液晶顯示器） 。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活，與單片 機(jī)接口方便。

57、本設(shè)計(jì)采用的是 led 顯示電路。 2.5.12.5.1 ledled 顯示器結(jié)構(gòu)與原理顯示器結(jié)構(gòu)與原理 led 顯示塊是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中常用的廉價輸出設(shè)備。它是由發(fā)光二極管 顯示字段的顯示器件，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段 led 數(shù)碼管。當(dāng) 發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點(diǎn)或一段發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)通， 就能顯示出各種字符。這種顯示塊有共陰和共陽兩種接法，如圖 2-11 所示。共 陰極 led 顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地，如圖中（a）所示當(dāng)某個發(fā)光二極管的 陽極為高電平時，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。共陽極 led 顯示快的發(fā)光二極管陽極并接， 如圖中（b）所示。7 段發(fā)光二極管再加上一個

58、小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì) 8 段。 七段顯示塊與單片機(jī)接口非常容易。只要將一個 8 位并行輸出口與顯示快 的發(fā) 光二極管引腳相連即可。8 位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)即可獲得不同的 數(shù)字或字符。通常將控制發(fā)光二極管的 8 位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼。共陽極與共 陰極的段選碼互為補(bǔ)償。 123456 a b c d 654321 d c b a title numberrevisionsize b date:21-jun-2005sheet of file:c:documents and settingslenovodatu3.ddbdrawn by: a b c d e f g dp a b c d e f

59、 g dp vcc 123456 a b c d 654321 d c b a title numberrevisionsize b date:21-jun-2005sheet of file:c:documents and settingslenovodatu3.ddbdrawn by: a bf c g d e dpy 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp ds? dpy_7-seg_dp （a） (b) (c) （a）共陰極 （b）共陽極 （c）管腳配置 圖 2-11 七段 led 顯示器 2.5.22.5.2 ledled 顯示器與顯示方式顯示器與顯示

60、方式 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用 led 顯示塊構(gòu)成 n 位 led 顯示器。n 位 led 顯示 器有 n8 根段選線。根據(jù)顯示方式不同，位選線與段選線的連接方法不同。段 選線控制字符選擇，位選線控制顯示位的亮、暗。led 顯示器有靜態(tài)顯示和動 態(tài)顯示兩中方式。 1.led 靜態(tài)顯示方式 led 顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極連接在一起接地或 +5v；每位的段選線（adp）與一個 8 位并行口相連。如圖 2-12 所示該圖表示 了一個四位靜 led 顯示電路。該電路每一位可獨(dú)立顯示，只要在該位的段選線 上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。由于每一位由一個 8 位輸 出口控制