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视频监视站主控电路的设计

冲。在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。

EA/VPP(31脚):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)。

XTAL1(19脚):接外部晶振的一个引脚,且为输入端。 XTAL2(18脚):接外部晶振的另一个引脚,该引脚接地。

P0口(39~32脚):双向8位三态I/O口,在外接存储器时,与地址总线低8位及数据总线复用。P0可以驱动8个LS TTL负载。

P1口(1~8脚):具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口,该接口输出不包含高阻态,输出不能锁存。可以驱动4个LS TTL负载。

P2口(21~28脚):具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口,在访问外部存储器时,作为高8位地址总线。可以驱动4个LS TTL负载。

P3口(10~17脚):具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口,P3口的8个引脚还用于专门的功能——复用双功能口。它可以驱动4个LS TTL负载。它作为第二功能使用时,其各个引脚的功能如下: P3.0(10脚)RXD:串行口接收端 P3.1(11脚)TXD:串行口发送端 P3.2(12脚)INT0:外部中断0

P3.3(13脚)INT1:外部中断1 P3.4(14脚)T0:定时/计数器0

P3.6(16脚) WR:外部数据存储器写选通信号

P3.7(17脚) RD:外部数据存储器读选通信号 特殊功能寄存器:

(1) 单片机内含有两个16位定时/计数器T0、T1。它们各自由两个独立的8位寄存器组成,分别为TH0、TL0、TH1、TL1,。

(2) TMOD用于控制定时/计数器的工作方式及4种工作模式,其中低4位为定时器T0的方式控制字,高4位为定时器T1的方式控制字。它的字节地址为89H。其各位的定义如表一:

表一

GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 MO 第 10 页 共 38页

华北科技学院毕业设计(论文)

GATE是选通门,当GATE=1时,只有INT0或INT1引脚为高电平且TR0或TR1置1时,相应的定时/计数器才被选通工作。C/T是计数器/定时器方式选择位。MO和M1是操作模式选择位。

1;TCON寄存器的高四位为定时/计数器T0、T1的控制寄存器和定时/计数溢出中断标志。

2;IE寄存器用于开放或屏蔽单片机各个中断。

3;SCON寄存器用于设置串口的工作方式和查询接收、发送中断产生标志。

4;SBUF串行数据缓冲器用于存放串口中预发送或接收的数据,它由两个独立的寄存器构成,一个发送缓冲器,一个接收缓冲器,他们公用一个地址。当从SBUF取数据时,访问接收缓冲器,当写数据时,访问发送缓冲器。 3.1.3 AT89C51串口通信

单片机系统设计中,经常需要使用串口与外部进行通信,因此,串口通信部分是单片机功能模块中极为重要的一部分。

串口通信时通过串口来进行的,串口不同于并口,它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。与并口相比,虽然速度慢,但是传送距离较并口会更长,因此常用于需要常距离通信而对速度又要求不高的场合。

异步通信以帧的形式发送字符数据,每一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位构成。异步通信中,每传输一个字节就要使用起始位和停止位,因此传输速度有限,常用于低速场合。同步通信使用数据块传送信息,而不是字节,省去了每个字节的起始位和停止位等数据,提高了通信的速率。同步通信的每个数据块的开始使用同步字符,使接受和发送同步。与异步通信相比,同步通信发送的数据量大、速度快,常用于传输速率要求较高的场合。

AT89C51内部的串口是一个标准的全双工串口,支持四种工作方式。波特率是可变的,可由软件设置。对89C51串口的访问和设置是通过访问其相关的特殊寄存器进行的,与89C51串口相关的特殊寄存器共有3个:SCON、PCON和SBUF。 串口控制寄存器SCON

串口控制寄存器SCON只要用于设置串口的工作模式和串口中断的查询。其格式如表二:

【4】

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表二

D7 SM0 D6 SM1 D5 SM2 D4 REN D3 TB8 D2 RB8 D1 TI D0 RI SM0、SM1:用于设置串口的工作方式。 SM2:串口多机通信控制位。

REN:允许串行接收控制。将其置为1时允许接收。

TB8: 用于设置串口工作方式2和方式3情况下要发送的第9位数据,有软件置位或复位。

RB8: 用于保存串口工作方式2和方式3情况下要接收到的第9位数据。 TI: 串口中断发送标志。当串口数据发送完毕时置位TI,同时向CPU发送串口中断请求。

RI: 串口中断接收标志。当串口数据接收到一个数据时置位TI,同时向CPU发送串口中断请求。

特殊功能寄存器PCON

特殊功能寄存器PCON仅有最高位与串口有关,SMOD,波特率选择位,SMOD的设置可以影响波特率设置的精度。 发送/接收缓冲器SBUF

串口中的发送/接收缓冲器SBUF实际上共有两个,分别为发送缓冲器和接收缓冲器,他们在物理上是完全独立的,因此可以同时进行发送和接收。两个缓冲器公用一个内存地址99H。 3.1.4 AT89C51

中断系统

程序在执行过程中,允许外部或内部事件通过硬件中断程序的执行,使其转向出来外部或内部事件的中断服务中去,完成中断服务程序后,CPU继续与原来被中断的程序,这样的过程称为中断过程。能产生中断的外部或内部事件叫中断源。 1.中断源

80C51有6个中断源,它们是:

INT0:外部中断0.当IT0(TCON.0)=0时,低电平有效; IT0(TCON.0)=1时,下降沿有效。

INT1:外部中断1.当IT1(TCON.2)=0时,低电平有效;

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IT1(TCON.2)=1时,下降沿有效。 TF0:定时/计数器T0益处中断。 TF1:定时/计数器T1益处中断。 TF3:定时/计数器T2益处中断。

RX,TX:串行中断。 2.中断相关寄存器IE和IP

51单片机有两种中断优先级,其中每一个中断源的优先级都可以有程序设定。中断源的中断要求能否得到响应,受允许中断寄存器IE中各位的控制。它们的优先级由中断优先级寄存器IP的各位确定,同一优先级内的各中断源同时要求中断时,以内部的查询逻辑来确定响应次序。

允许中断寄存器IE的各位定义如表三所示。

表三

MSB LSB

EA — ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA 是总中断允位。EA=0时,禁止所有中断;EA=1时,则每个中 断源被允许还是被禁止,由各自的允许位确定;

ET2:是定时器2中断允许位。ET2=0,禁止定时器2中断;

ES:是串行口中断允许位。ES=0,禁止串行口中断; ET1:是定时器1中断允许位; EX1:是外部中断1允许位;

ET0: 是定时器0中断允许位; EX0: 是外部中断0允许位。

中断优先级寄存器IP的各位定义如表四所示。

表四

MSB — — PT2 PS PT1 PX1 PT0 LSB PX0 PT2: 是定时器2中断优先级设定位; PS:是串行口中断优先级设定位; PT1:是定时器1中断优先级设定位; PX1:是外部中断1优先级设定位;

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PT0:是定时器0中断优先级设定位; PX0:是外部中断0优先级设定位。

3.2 单片机系统

本设计的所用的单片机系统其实就是单片机最小系统,所谓最小系统就是能是单片机正常工作的最少配置。本此设计的单片机系统由AT89C51单片机、复位电路、时钟电路和电源电路组成,如图3.2所示。

图3.2单片机最小系统电路图

3.2.1 电源模块电路

对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源,电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广,但是在实际使用过程中,一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机,51单片机更容易

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南京廖华

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