這次實(shí)習(xí)我們使用控制電路的單片機(jī)是AT89S51型號(hào)的，單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告總結(jié)。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)對(duì)八盞雙色燈發(fā)光二極管的控制P0和P2口控制四盞燈。在AT89S51的9引腳接復(fù)位電路，對(duì)電路實(shí)現(xiàn)復(fù)位控制。在電路中接入74S164譯碼器和共陰極數(shù)碼管，通過(guò)AT89S51的P3口數(shù)據(jù)的輸入對(duì)共陰極數(shù)碼管的控制。同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)雙色發(fā)光的二極管與共陰極數(shù)碼管的共同作用。在AT89S51的P3.2口接上中斷控制電路，P3.5口接入蜂鳴器，使電路實(shí)現(xiàn)中斷作用，也使電路便于檢測(cè)。盡量朝“單片”方向設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。
硬件電路設(shè)計(jì)：
1)確保硬件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用軟件方案相結(jié)合。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)相互影響，軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)。必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，一般響應(yīng)時(shí)間比硬件實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)，且占用CPU時(shí)間;
2)可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理布線、各元器相互隔離等;
3)盡量朝“MCS-51單片”方向設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
4)系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。
1．1 單片機(jī)型號(hào)及特性
單片機(jī)型號(hào)是 AT89S51。特性是：⑴8031 CPU與MCS-51⑵兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器(壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)) ⑶全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz ⑷三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 ⑸128*8位內(nèi)部RAM ⑹32條可編程I/O線⑺兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ⑻6個(gè)中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閑置和掉電模式⑾片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。
1．2 晶振電路
單片機(jī)晶振的兩個(gè)電容的作用 這兩個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容，分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容，一般在幾十皮發(fā)，實(shí)習(xí)總結(jié)《單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告總結(jié)》。它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負(fù)載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的.兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,Cic（集成電路內(nèi)部電容）+△C（PCB上電容）經(jīng)驗(yàn)值為3至5pf。 各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點(diǎn)式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個(gè)反相器, 或者是奇數(shù)個(gè)反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳 XO 和晶振輸入引腳 XI 之間用一個(gè)電阻連接, 對(duì)于 CMOS 芯片通常是數(shù) M 到數(shù)十M 歐之間. 很多芯片的引腳內(nèi)部已經(jīng)包含了這個(gè)電阻, 引腳外部就不用接了。這個(gè)電阻是為了使反相器在振蕩初始時(shí)處與線性狀態(tài), 反相器就如同一個(gè)有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個(gè)并聯(lián)諧振回路, 振蕩頻率應(yīng)該是石英晶體的并聯(lián)諧振頻率. 晶體旁邊的兩個(gè)電容接地, 實(shí)際上就是電容三點(diǎn)式電路的分壓電容, 接地點(diǎn)就是分壓點(diǎn). 以接地點(diǎn)即分壓點(diǎn)為參考點(diǎn), 振蕩引腳的輸入和輸出是反相的, 但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來(lái)看, 形成一個(gè)正反饋以保證電路持續(xù)振蕩. 在芯片設(shè)計(jì)時(shí), 這兩個(gè)電容就已經(jīng)形成了, 一般是兩個(gè)的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率范圍. 外接時(shí)大約是數(shù) PF 到數(shù)十 PF, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個(gè)電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的, 會(huì)影響振蕩頻率. 當(dāng)兩個(gè)電容量相等時(shí), 反饋系數(shù)是 0.5, 一般是可以滿足振蕩條件的, 但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定可以減小輸入端對(duì)地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。
1．3 復(fù)位電路
單片機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處于某種死循環(huán)狀態(tài)等情況下都需要復(fù)位。復(fù)位作用是使CPU以及其他功能部件，如串行口，中斷都恢復(fù)到一個(gè)確定初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。
復(fù)位電路有兩種：上電、按鈕復(fù)位，考慮到各部件影響，采用按鈕復(fù)位，當(dāng)電阻給電容充電，電容的電壓為高電平，當(dāng)按下按鈕時(shí)芯片復(fù)位腳近似低電平，于是芯片復(fù)位。
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