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单片机八层模拟电梯控制系统设计+文献综述+功能模块图 第4页

更新时间:2011-3-5:  来源:毕业论文
单片机八层模拟电梯控制系统设计+文献综述+功能模块图 第4页
硬件系统实现
2.1功能模块图
在本设计中需用到AT89S51芯片,1个数码管,一个蜂鸣器,复位电路,8个按键,24个发光二极管。     图2.1 功能模块
2.2AT89S51芯片
本设计主要采用AT89S51芯片。AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
此外,AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作。掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。主要功能性能如表2.1所示:
                 表2.1 AT89S51芯片的主要功能
•兼容MCS-51指令系统 •  4k可反复擦写(>1000次)ISP Flash ROM
• 32个双向I/O口 •  4.5-5.5V工作电压
• 2个16位可编程定时/计数器 •  时钟频率0-33MHz
• 全双工UART串行中断口线 •  128x8bit内部RAM
• 2个外部中断源 •  低功耗空闲和省电模式
• 中断唤醒省电模式 •  3级加密位
• 看门狗(WDT)电路 •  软件设置空闲和省电功能
• 灵活的ISP字节和分页编程 •  双数据寄存器指针

引脚功能说明
   VCC:电源电压。
  GND:地。
    P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线同时转换成地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
    P1口:P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。
                        表2.2 P1端口引脚的第二功能
端口引脚 第二功能
P1.5 MOSI(用于ISP编程)
P1.6 MISO(用于ISP编程)
P1.7 SCK  (用于ISP编程)
P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
  在访问外部原文请找腾讯752018766辣,文-论'文.网http://www.751com.cn 程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @Ri 指令)时,P2  口线上的内容(也即特殊功能寄存器(SFR)区中P2 寄存器的内容),在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和其它控制信号。
P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时,被外部拉低的P3口将用作上拉电阻输出电流。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,如表2.3所示:
                   表2.3 P3端口引脚的第二功能
端口引脚 第二功能
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 /INT0(外中断0)
P3.3 /INT1(外中断1)
P3.4 T0 (定时/计数器0)
P3.5 T1 (定时/计数器1)
P3.6 /WR (外部数据存储器写选通)
P3.7  /RD(外部数据存储器读选通)
    RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平,设置SFR AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打开或关闭该功能。DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。
ALE/ (/PROG):当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(/PROG)。如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。此外,该引脚会被拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE无效。
/PSEN:程序存储允许(/PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89S51由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器,没有两次有效的/PSEN信号。
EA/VPP:外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000H—FFFFH),EA端必须保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接Vcc端),CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程电压Vpp。
XTAL1:振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

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