LED显示屏的计算机远程控制系统 第6页
(1)对于数据的传输端而言，调制解调器主要功能为:
的接受计算机的串行端口RS一232送来的信号。
b)将数字信号调变为规定规格的音频信号。
C)与远程的另一个调制解调器实现数据应答和数据交换传输。
d)控制电话网的模拟信号传输。
(2)接收端的调制解调器的主要功能为:
a)接收电话信网络送来的模拟信号。
h)将模拟信号转换成计算机可以辨认的数字信号。
c)将转换后的数字信号传输到计算机的串行端口RS一232。
d)与远程的另一个调制解调器实现数据应答和数据交换传输。
2.3
2.3
微处理器
微处理器的发展
微控制器又称单片机，具有控制功能强，体积小，功耗小等一系列的优点，它在
工业控制、智能仪表、节能技术改造、通讯系统、信号处理及家用电器产品中都得到
广泛的应用。随着数字技术的发展和单片机的广泛应用，以往采用模拟电路、数字电
路实现的电路系统，大部分功能单元都可以通过对单片机硬件功能的扩展及专用控制
程序来实现。
近年来，微处理器的发展速度足以让世人惊叹。以计算机为主导的信息技术作为
一种崭新的生产力，正在向社会的各个领域渗透，也使机电一体化的进程大大加快。
机电一体化是当今制造技术和产品发展的主要倾向，也是我国机电工业发展的必由之
路。可以认为，它是用系统工程学的观点和方法，研究在机电系统和产品中如何将机
械、计算机、信息处理和自动控制技术综合应用，以求机电系统和产品达到最佳的组
Z、
机电一体化产品所需要的是嵌入式微型处理器，各种型号和功能更强的单片机和
超级接口芯片不断出现，进一步向高层次发展的重要标志就是构成多机系统和分布式
网络。世界上单片机芯片的产量以每年27%的速度递增，到本世纪初已达30亿片，
而我国的年需求量也超过了一亿片的数量，这表明单片机有着广阔的应用前景。目前
而言，英特尔公司的“Mcs一51系列”〔6]是所有单片机应用中的基础，后续的产品基
本上是在它们的基础上进行性能改良和设计开发的，MCS一51单片机应用系统功能较
重庆大学硕十学位论文
强、价格较低，较早应用，目前应用广泛。MCS一51系列的三个基本产品是8031、8751、
8051。它们本是同根生，引脚与指令完全兼容，核心是一个8位的CPU，但内部结构
有所不同。8031除CPU外，还包括128字节的RAM，21个特殊功能寄存器(SFR)、
4个8位并行输入输出口、1个全双工串行口，2个16位的定时器/计数器，但内部
没有程序存储器，需要在芯片外扩展EPROM芯片。8051包含了8031，芯片内又集成
了4K字节的ROM，用作程序存储器，并且8051是掩膜型单片机，不超过4K字节的
程序是厂家制作芯片时，代用户烧制的，用户不能修改。所以8051在国内很少见到。
问题与8051功能相同的是8751，但是它的4K字节的程序存储器采用了EPROM，用户
可以其中反复修改程序。但是8751价格昂贵，甚至比8031外加一片4K字节的EPROM
还贵，而且经常擦写的EPROM也较易损坏，8751的EPROM一旦损坏，整个片子就报
废了。因此其应用范围也有所限制。Intel公司还在MCS一51系列三种基本型产品的
基础上，推出了各类增强型产品，主要有8032/8052/8752:它们的内部RAM增到
256字节，8752/8052片内的程序存储器容量增到8K字节，定时器/计数器增至3
个16位计数器，有6个中断源。另外还有低功耗的CHMOS工艺芯片的80C31/87C51
/80C51:有二种掉电工作方式，其一是让CPU停止工作，其它部分仍继续工作，其
二是除片内RAM继续保持数据外，其它部分都停止工作。还有一种可用BASIC语言编
程的BASIC52单片机，其芯片内固化有BASIC解释程序，而且BASIC52语言能和MCS一51
汇编语台‘混合使用〔7了。
高吐能的SXCX52系列是以8052为基础，采用CHMOS工艺，并将MCS~96系列中
的高速输入/输出、A/D转换器、脉冲宽度调制、看门狗定时器等移植进来构成新
一代MCS一51产品，PHILIPS公司生产的8XC552系列即为此类产品。
到目前为止，MCS一51也是后继有人了，首先是低功耗、高性能的89C51。AT89C
系列和51完全兼容，但内含4K字节的FLASHPEROM(快擦写可编程/擦除只读存储
器)，可以电可擦写1000次以上。AT89C系列单片机价格也便宜，使用也方便，是
真正单片的单片机。它的时钟频率高达ZOMHz，芯片上的EEPROM允许在线(+SV)
电擦除、电写入，此外还支持软件选择的二种掉电工作方式，非常适于电池供电的场
之、[8〕
口。
2.3.2AT89C51单片机
采用美国Atmel公司的AT89C51单片机，外部管脚如图2.1所示。
重庆人学硕士学位论文
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图2.2AT89C51管脚图
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AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM一Fa1Sh
pT’Ogrammab1eandErasableReadOnlyMemory)的低电压、高性能eMoss位微处
理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS一51
的指令集和输出管脚相兼容。该控制器将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯
片中，是一种高效微控制器仁7]，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的
方案。
AT89C51的主要特性如下:
(1)能与MCS一51兼容
(2)有一个4K字节可编程闪烁存储器
(3)使用寿命比较长一般为1000写/擦循环
(4)数据保留时间长般为10年
(5)全静态工作:OHz一24Hz
(6)三级程序存储器锁定
(7)128*8位内部RAM
(8)32条可编程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
AT89C51的管脚说明如下:
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VCC端口:供电电压。
GND端口:接地端口。
PO端口:P0端口为一个8位漏级开路双向1/0端口，每脚可吸收8个TTL门电
流。当四日的管脚第一次写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端口作为原码输
入口，当FIASH进行校验时，PO输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1端口:P1端口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/0端口，Pl端口缓冲器
能接收输出4个TT[J门电流。P1端口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，
pl端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，尸l端口作为低八位地址接收。
P2端口:P2端口为一个内部上拉电阻的8位双向1/0口，P2端口缓冲器可接收，
输出4个TTL门电流，当P2端口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为
输入。作为输入时，PZ端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。PZ端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
端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端口输出其特殊功能寄存器的内容。P2端口在FLASH
编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
尸3端口:咫端口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/0口，可接收输出4个TTL
门电流。当P3端口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，
当外部下拉为低电平，P3端口将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P3端口也可
作为A’r89C51的一些特殊功能口，如下表所示:
(l)P3.0RXD(串行输入端口)
(2)P3.1TXD(串行输出端口)
(3)P3.2八NTO(外部中断0)
(4)P3.3/INTI(外部中断1)
(5)P3.4TO(记数器0外部输入)
(6)P3.5Tl(记数器1外部输入)
(7)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)
(7)尸3.7/RD(外部数据存储器读选通)
(8)P3端口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
(9)RST:复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电
平时间。
(10)ALE/PROG: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
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