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单片机秒表设计 第 1 页 共 15 页 正文： 1．秒表硬件电路设计 采用 ATMEL 公司生产的 AT89C51 单片机控制器， 用 4 位共阴 LED 数码管 显示时间，为了节省单片机的 I/O 资源，LED 数码管采用动态显示方式，由 P2 口的低 4 位输出位选信号，P1 口输出 LED 数码管的显示段码。用非门来提 高 P2 口的驱动能力，使 LED 管达到合适的亮度。利 Proteus V7.1 SP2 完成 设计的仿真电路如图所示。 1.1 设计主要部件 1.1.1 AT89C51 简介 基于单片机控制的秒表仿真电路图 AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程 可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除 只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器 单片机秒表设计 第 2 页 共 15 页 制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多 功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高 效微控制器，AT89C2051 是它的一种精简版本。AT89C 单片机为很多嵌入式 控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 1.1.1.1 AT89C51 主要特性 ·与 MCS-51 兼容 ·4K 字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000 写/擦循环 ·数据保留时间：10 年 ·全静态工作：0Hz-24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8 位内部 RAM ·32 可编程 I/O 线 ·两个 16 位定时器/计数器 ·5 个中断源 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路 1.1.1.2 AT89C51 管脚说明 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电 流。当 P1 口的管脚第一次写 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/地址的第八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须 被拉高。 单片机秒表设计 第 3 页 共 15 页 P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器 能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输 入，P1 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，P1 口作为第八位地址接收。 P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接 收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写"1"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，P2 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。P2 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 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 口输 出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址 信号和控制信号。 P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 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，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由 于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断 0） P3.3 /INT1（外部中断 1） P3.4 T0（记时器 0 外部输入） P3.5 T1（记时器 1 外部输入） 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） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 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。 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 地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时， 单片机秒表设计 第 4 页 共 15 页 ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振