电子设计的PPT

1、 报告项目报告项目 总体设计总体设计 核心器件简介核心器件简介 电路设计电路设计 设计说明设计说明 1 2 3 4 总体设计总体设计 整个设计以整个设计以at89c51单片机为核心，由单片机为核心，由LED数码数码 管显示，控制开关，位驱动电路等组成。管显示，控制开关，位驱动电路等组成。 核心器件简介核心器件简介 89c51简介简介 89C51是一种带是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读字节闪烁可编程可擦除只读 存储器（存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性）的低电压、高性 能能CMOS8位微处理器，

2、俗称单片机。单片机的位微处理器，俗称单片机。单片机的 可擦除只读存储器可以反复擦除可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件次。该器件 采用采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，高密度非易失存储器制造技术制造， 与工业标准的与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能由于将多功能8位位CPU和闪烁存储器组合在单个和闪烁存储器组合在单个 芯片中，芯片中，ATMEL的的89C51是一种高效微控制器，是一种高效微控制器， 89C2051是它的一种精简版本。是它的一种精简版本。89C单片机为很单片机为很 多多嵌入式控制系统嵌入式控制系统提供了一种灵活

3、性高且价廉提供了一种灵活性高且价廉 的方案的方案 u 管脚说明：管脚说明：VCC：供电电压。：供电电压。 u GND：接地。：接地。 u P0口：口：P0口为一个口为一个8位漏级开路双向位漏级开路双向 I/O口，每脚可吸收口，每脚可吸收8TTL门电流。门电流。 当当P1口的管脚第一次写口的管脚第一次写1时，被定义时，被定义 为为高阻高阻输入。输入。P0能够用于外部程序能够用于外部程序 数据存储器，它可以被定义为数据数据存储器，它可以被定义为数据/ 地址的低八位。在地址的低八位。在FIASH编程时，编程时， P0 口作为原码输入口，当口作为原码输入口，当FIASH进进 行校验时，行校验时，P0输

4、出原码，此时输出原码，此时P0外外 部必须被拉高。部必须被拉高。 u P1口：口：P1口是一个内部提供上拉电口是一个内部提供上拉电 阻的阻的8位双向位双向I/O口，口，P1口缓冲器能口缓冲器能 接收输出接收输出4TTL门电流。门电流。P1口管脚写口管脚写 入入1后，被内部上拉为高，可用作输后，被内部上拉为高，可用作输 入，入，P1口被外部下拉为低电平时，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将输出电流，这是由于内部上拉的 缘故。在缘故。在FLASH编程和校验时，编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。口作为第八位地址接收。 u P3口：口：P3口管脚是口管脚是8个带内部上拉

5、电阻的双向个带内部上拉电阻的双向I/O口，可口，可 接收输出接收输出4个个TTL门电流。当门电流。当P3口写入口写入“1”后，它们被内部上后，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拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电 平，平，P3口将输出电流（口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚口管脚 备选功能备选功能 P3.0 RXD（串行输入口）（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口）（串行输出口） P3.2 /INT0

6、（外部中断（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断（外部中断1） P3.4 T0（记时器（记时器0外部输入）外部输入） P3.5 T1（记时器（记时器1外部输入）外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储（外部数据存储 器写选通）器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）（外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 u P2口：口：P2口为一个内部上拉电阻的口为一个内部上拉电阻的8位双向位双向I/O口，口，P2口缓口缓 冲器可接收，输出冲器可接收，输出4个个TTL门电流，当门电流，当P2口被写口被写“1

7、”时，其管时，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，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。缘故。P2口当用于外部程序存储器或口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储位地址外部数据存储 器进行存取时，器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，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，写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。口

8、输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在口在FLASH编编 程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器脚两个机器 周期的高电平时间。周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用 于锁存地址的地位字节。在于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输编程期间，此引脚用于输 入编程脉冲。在平时，入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信端以不变的频率周期输出正

9、脉冲信 号，此频率为振荡器频率的号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的。因此它可用作对外部输出的 脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存 储器时，将跳过一个储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止脉冲。如想禁止ALE的输出可在的输出可在 SFR8EH地址上置地址上置0。此时，。此时， ALE只有在执行只有在执行MOVX，MOVC 指令是指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理 器在外部执行状态器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。禁止，置位无效。 P

10、SEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期 间，每个机器周期两次间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器有效。但在访问外部数据存储器 时，这两次有效的时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。信号将不出现。 EA/VPP：当：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器保持低电平时，则在此期间外部程序存储器 （0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密），不管是否有内部程序存储器。注意加密 方式方式1时，时，/EA将内部锁定为将内部锁定为RESET；当；当/EA端保持高电平时，端保持高电平时

11、， 此间内部程序存储器。在此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施编程期间，此引脚也用于施 加加12V编程电源（编程电源（VPP）。）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。：来自反向振荡器的输出。 89c51结构特点：结构特点： 8位位CPU； 片内振荡器和时钟电路；片内振荡器和时钟电路； 32根根I/O线；线； 外部存贮器寻址范围外部存贮器寻址范围ROM、 RAM64K； 2个个16位的定时器位的定时器/计数器；计数器； 5个中断源，两个中断优先级；个中断源，两个中断优

12、先级； 全双工串行口；全双工串行口； 布尔处理器布尔处理器； 74LS245简介简介 74LS245用在显示电路中用在显示电路中 74LS245是我们常用的芯片，用来驱动是我们常用的芯片，用来驱动led或者或者 其他的设备，它是其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，路同相三态双向总线收发器， 可双向传输数据。可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，还具有双向三态功能， 既可以输出，也可以输入数据。当既可以输出，也可以输入数据。当89c51单片机单片机 的的P0口总线负载达到或超过口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，最大负载能力时， 必须接入必须接入74LS245等总线驱动器

13、。等总线驱动器。 当片选端当片选端/CE 低电平有效时，低电平有效时，DIR=“0”，信号由，信号由 B 向向 A 传输；传输； （接收）（接收） DIR=“1”，信号由，信号由 A 向向 B 传输；（发传输；（发 送）当送）当CE为高电平时，为高电平时，A、B均为高阻态。由于均为高阻态。由于 P2口始终输出地址的高口始终输出地址的高8位，接口时位，接口时74LS245的的 三态控制端三态控制端1G和和2G接地，接地，P2口与驱动器输入线口与驱动器输入线 对应相连。对应相连。P0口与口与74LS245输入端相连输入端相连,E端接地，端接地， 保证数据线畅通。保证数据线畅通。8051的的/RD和

14、和/PSEN相与后接相与后接 DIR，使得，使得RD且且PSEN有效时，有效时，74LS245输入输入 （P0.1D1），其它时间处于输出），其它时间处于输出 （P0.1D1）。）。 数码管数码管7SEG-MPX4-CA 7SEG-MPX4-CA四个公阳二极管显示器四个公阳二极管显示器 1234是阳公共端是阳公共端 电路设计电路设计 总体图设计总体图设计 本设计中有三个按键，分别实现开始、停止、和复位功能。这三个键本设计中有三个按键，分别实现开始、停止、和复位功能。这三个键 可以采用中断或是查询的方法来识别。对于开始键，主要功能在于开可以采用中断或是查询的方法来识别。对于开始键，主要功能在于开

15、 始计时和实时显示所经历的时间，而停止键主要用于停止计时并显示始计时和实时显示所经历的时间，而停止键主要用于停止计时并显示 从开始到当前时刻的时间，对复位键采用查询的方式，而对于开始和从开始到当前时刻的时间，对复位键采用查询的方式，而对于开始和 停止键采用外部中断。按键电路中由于采用了外部中断，所以需要用停止键采用外部中断。按键电路中由于采用了外部中断，所以需要用 到到P3口的第二功能口的第二功能。 时钟电路的选择与设计时钟电路的选择与设计 单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准，单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准，89c51片片 内设有一个由反向放大器所构成的

16、振荡电路，内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路，XTAL1和和 XTAL2分别为分别为 振荡电路的输入和输出端，振荡电路的输入和输出端，89c51单片机的时钟信号通常用两种电路形单片机的时钟信号通常用两种电路形 式得到：内部振荡方式与外部振荡方式。外部方式的时钟很少用，若式得到：内部振荡方式与外部振荡方式。外部方式的时钟很少用，若 要用时，只要将要用时，只要将XTAL1接地，接地，XTAL2接外部振荡器就行。对外部振荡接外部振荡器就行。对外部振荡 信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，一般采用频率低于信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方的方 波信号。时钟发生器把振荡频

17、率两分频，产生一个两相时钟信号波信号。时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟信号P1和和 P2供单片机使用。供单片机使用。P1在每一个状态在每一个状态S的前半部分有效，的前半部分有效，P2在每个状态在每个状态 的后半部分有效。本设计采用的内部振荡方式，内部振荡方式所得的的后半部分有效。本设计采用的内部振荡方式，内部振荡方式所得的 时钟信号比较稳定，实用电路中使用较多。本设计系统的时钟电路依时钟信号比较稳定，实用电路中使用较多。本设计系统的时钟电路依 据课本设计。只要按照所示电路进行设计连接就能使系统可靠起振并据课本设计。只要按照所示电路进行设计连接就能使系统可靠起振并 能稳定运行。本设计

18、中采用大小为能稳定运行。本设计中采用大小为22pF的电容和的电容和11.0592MHz的晶振的晶振. 复位电路的选择与设计复位电路的选择与设计 复位电路：复位电路：单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到 一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例 如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片 机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值，复位机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值，复位 是一个很重要的操作方式。但单片机本身是不能自动进行复位是一个很重要的操作方式。但单片机本身是不能自动进行复位 的，必须配合相应的外部电路才能实现。本设计系统的时钟电的，必须配合相应的外部电路才能实现。本设计系统的时钟电 路依据课本设计。路依据课本设计。 LED数码管显示电路数码管显示电路 显示电路：显示电路：本次设计采用本次设计采用7SEG-MPX4-CA。连接电路如图。连接电路如图 所示。采用所示。采用123三个接口。三个接口。 设计说明设计说明 当打开电源，进入待机状态，程序开始运行，给当打开电源，进入待机状态，程序开始运行，给 p0口送入口送入80H，同时给