基于單片機實現(xiàn)的俄羅斯方塊游戲MCUBASEDRUSSIABLOCKGAME摘要本設(shè)計是通過AT89S52單片機來實現(xiàn)俄羅斯方塊游戲的設(shè)計，使用C語言進行編程，并通過PROTEUS來進行仿真。本設(shè)計要實現(xiàn)的基本功能是應用按鍵來控制方塊的變換與移動；消除一行并計分；消除多行額外獎勵記分，方塊堆滿時結(jié)束游戲等俄羅斯方塊的基本功能。單片機在手持娛樂設(shè)備上的應用具有非常大的潛力，它能將其帶入到一個新的階段。為了解決外部電路圖，必須充分了解所用液晶的顯示方法和單片機的外部接口功能，和所需要處理的邏輯關(guān)系；還要理解LCD液晶的控制原理，來通過數(shù)據(jù)端口和控制端口來實現(xiàn)畫面在液晶上面的顯示。程序則要求對外部電路了解的情況下完成自己所需要的功能，并將所要完成的功能用編程語言的形式來實現(xiàn)。然后通過PROTUES仿真實現(xiàn)通過外部按鍵來控制各種不同圖形的方塊來玩游戲，并且實現(xiàn)記錄分數(shù)和通過過關(guān)數(shù)來改變方塊下降的速度。最后將程序下載至AT89S52單片機并進行實際運行，實際運行表明，本設(shè)計可以實現(xiàn)基本的游戲功能，達到預期的目的。關(guān)鍵詞AT89S52；C語言；PROTEUS仿真；LCD液晶ABSTRACTTHISDESIGNISACHIEVEDTHROUGHTHEAT89S52MICROCONTROLLERTETRISGAMEDESIGN,PROGRAMMINGUSINGCLANGUAGE,ANDCARRIEDOUTBYPROTEUSSIMULATIONTHEDESIGNTOACHIEVETHEBASICFUNCTIONSAREAPPLICATIONBUTTONSTOCONTROLTHEBOX,CHANGEANDMOVEMENTELIMINATELINEANDSCORINGELIMINATEMULTILINEINCENTIVEPOINTS,THEGAMEENDSWHENTHEBOXFILLEDWITHBASICFUNCTIONSSUCHASTETRISMCUINTHEAPPLICATIONOFHANDHELDENTERTAINMENTDEVICESHAVEGREATPOTENTIAL,ITCANBEBROUGHTTOANEWSTAGEINORDERTOSOLVETHEEXTERNALCIRCUIT,WEMUSTFULLYUNDERSTANDTHELIQUIDCRYSTALDISPLAYMETHODANDEXTERNALINTERFACEMCUFEATURES,ANDTHENEEDTOADDRESSTHELOGICALRELATIONSHIPALSOUNDERSTANDTHATTHEPRINCIPLEOFLCDLIQUIDCRYSTALCONTROLTOADATAPORTANDCONTROLPORTTOACHIEVETHEABOVETHELCDSCREENDISPLAYPROGRAMREQUIRESKNOWLEDGEOFTHEEXTERNALCIRCUITWHERETHEYNEEDTOCOMPLETETHEFUNCTIONANDTHEFUNCTIONTOBECOMPLETEDINTHEFORMOFPROGRAMMINGLANGUAGEUSEDTOACHIEVESIMULATIONTHENPROTUESBUTTONSTOCONTROLANEXTERNALBOXTOPLAYAVARIETYOFGRAPHICALGAMES,ANDACHIEVERECORDNUMBEROFSCORESANDTHERELATIONSHIPHADTOCHANGETHESPEEDOFTHEMODULEDOWNFINALLY,THEPROGRAMDOWNLOADEDTOAT89S52MCUANDTHEACTUALOPERATION,THEACTUALOPERATIONINDICATETHATTHISDESIGNCANACHIEVEBASICGAMEFUNCTIONS,TOACHIEVETHEDESIREDPURPOSEKEYWORDSAT89S52CLANGUAGEPROTEUSSIMULATIONLCDLIQUIDCRYSTI目錄1緒論111課題背景112電子游戲及其分類113電子游戲發(fā)展現(xiàn)狀2131電子游戲國外發(fā)展現(xiàn)狀2132電子游戲國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀32整體設(shè)計方案521系統(tǒng)的核心部分單片機5211單片機的選擇5212AT89S52引腳功能描述7213晶振特性922液晶顯示模塊10221液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的特點10222液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的引腳功能10223液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的指令系統(tǒng)11224HD61202的軟件設(shè)計12225JM12864J的電路結(jié)構(gòu)特點15226JM12864J的應用16227鍵盤電路173系統(tǒng)程序的設(shè)計1831俄羅斯方塊驅(qū)動流程圖1832俄羅斯方塊所有繪圖工作流程圖1933俄羅斯方塊中按下鍵的流程圖2034俄羅斯方塊所有繪圖工作流程圖214系統(tǒng)仿真2241PROTUES軟件介紹2242KEIL軟件介紹2243俄羅斯方塊系統(tǒng)PROTUES仿真245實物的制作與調(diào)試2651電路的焊接2652系統(tǒng)性能測試與功能說明27結(jié)論28參考文獻29附錄1C語言程序30附錄2電路原理圖59附錄3英文資料及中文翻譯60致謝7611緒論計算機系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個方向發(fā)展；這三個方向就是巨型化，單片化，網(wǎng)絡(luò)化。以解決復雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機在起作用，故而，巨型機在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機在出現(xiàn)時，INTEL公司就給其單片機取名為嵌入式微控制器（EMBEDDEDMICROCONTROLLER）。單片機的最明顯的優(yōu)勢，就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。這一點是巨型機和網(wǎng)絡(luò)不可能做到的。單片機在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如定時器，比較器，A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，WATCHDOG電路，LCD控制器等。11課題背景俄羅斯方塊是一款風靡全球的電視游戲機和掌上游戲機游戲，作為最經(jīng)典的游戲之一，它曾造成的轟動與經(jīng)濟價值可以說是游戲史上的一件大事。這款游戲最初是由蘇聯(lián)的游戲制作人ALEXPAJITNOV制作的，它看似簡單但卻變化無窮，令人上癮。相信大多數(shù)用戶都還記得為它癡迷得茶不思飯不想的那個俄羅斯方塊時代。雖然用單片機來設(shè)計一個簡單的俄羅斯方塊游戲程序似乎有點大材小用了，但這僅僅是一個單片機在嵌入式游戲方面的簡單應用，正因為他的前景無可預計，所以才有這個設(shè)計，此次設(shè)計僅僅是為了舉一個單片機在游戲上應用的一個簡單例子，他可以很好的說明單片機功能的強大，更高的可控性和高集成度的好處，因此它可以在電子游戲方面成為一個不可計量的明日之星。2005年，以計算機技術(shù)、通信技術(shù)和軟件技術(shù)為核心的信息技術(shù)取得了更加迅猛的發(fā)展，加上3C（計算機、通訊、消費電子）產(chǎn)業(yè)的加速融合及3G移動通信時代的逐步到來，嵌入式軟件在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域和日常生活中發(fā)揮了更加重要的作用。嵌入式軟件的發(fā)展為幾乎所有的電子設(shè)備注入了新的活力，各種裝備與設(shè)備上嵌入式系統(tǒng)軟件的廣泛應用也大大地推動了其行業(yè)滲透性應用。嵌入式軟件不僅提高了傳統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)含量，更成為產(chǎn)品增值的關(guān)鍵因素，在整個軟件產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位，并受到世界各國的廣泛關(guān)注，如今已成為信息產(chǎn)業(yè)中最為耀眼的“明星”之一。12電子游戲及其分類電子游戲，也就是運行在家用電腦、家用電子游戲機或是掌中寶游戲機及街機上的電子游戲程序。電子游戲是一種結(jié)合劇情故事、美術(shù)、音樂、動畫、程序等技第二章XXXX術(shù)于一身的互動型娛樂軟件，涉及到多個行業(yè)。從電子游戲的分類來看，有著多種分類方式。傳統(tǒng)的游戲分類是按照游戲類型，將其分為即時戰(zhàn)略游戲、第一人稱射擊游戲、角色扮演游戲、策略型游戲等類別。根據(jù)游戲運行平臺的不同，可將電子游戲分為游戲機游戲、單機版PC游戲、互動電視游戲、在線游戲和手機游戲。此外，韓國政府將電子游戲業(yè)分為家用游戲機游戲、單機版PC游戲、網(wǎng)絡(luò)游戲和街機游戲四大類?？紤]到中韓游戲業(yè)比較接近，論文采用韓國的分類標準?！熬W(wǎng)絡(luò)游戲”也就是人們一般所指的“在線游戲”，是指通過互聯(lián)網(wǎng)進行的電腦游戲，通過人與人之間的互動達到交流、娛樂和休閑的目的。在互聯(lián)網(wǎng)（局域網(wǎng)）技術(shù)出現(xiàn)之前，電子游戲都可以歸于單機版游戲，即“人機對戰(zhàn)”游戲，或最多是雙人對戰(zhàn)游戲。而隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，通過連接游戲服務器，上百、上千、乃至上萬的游戲玩家同時連線娛樂成為了現(xiàn)實，這就大大增加了游戲的互動性、真實性，豐富了電子游戲的內(nèi)涵。從網(wǎng)絡(luò)游戲的分類來看，目前業(yè)界還沒有一個比較統(tǒng)一規(guī)范的分類。隨著計算機設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電子游戲在全球得到了迅猛的發(fā)展，取得了巨大的成功，已成為當今世界上不可缺少的精神糧食。13電子游戲發(fā)展現(xiàn)狀131電子游戲國外發(fā)展現(xiàn)狀電子游戲是最初產(chǎn)生于美國，1971年，一個還在MIT就讀的學生設(shè)計了世界上第一個業(yè)務用游戲機，這個街機游戲的名字叫電腦空間?？梢哉f時至今日，電子游戲仍然是外國的天下。美國至今仍是世界第一大游戲市場，它遵循的是以發(fā)行商為主的產(chǎn)業(yè)開發(fā)鏈模式，根據(jù)美國市場調(diào)查公司NPDGROUP調(diào)查統(tǒng)計，美國2004年游戲總銷售金額（包括家用、掌上型主機及軟件）為99億美元，占了全球游戲市場的45。其中游戲軟件銷售的具體數(shù)字是視頻游戲軟件的銷售額達52億美元16億套，PC游戲軟件銷售額達11億美元4500萬套，掌機游戲銷售額達10億美元4230萬套。2004年一共大約有248億套游戲售出。據(jù)估計，美國每個家庭平均購買過2部游戲。日本近20年來瘋狂賺電子游戲的錢。從上世紀60年代初的街機，到六七十年代之間的家用游戲機，再到八九十年代的掌上游戲機，日本經(jīng)過30多年的耕耘，終于把電子游戲這棵“搖錢樹”，培育成第一時尚娛樂產(chǎn)業(yè)，壟斷全球業(yè)界長達10余年。對于日本來說，電玩業(yè)已是國家經(jīng)濟的重要支柱之一，在GDP中占有1/5的舉足輕重地位。日本游戲業(yè)在最輝煌的1998年，曾經(jīng)占領(lǐng)全球電子游戲市場硬件90以上，軟件50以上。韓國號稱世界上網(wǎng)絡(luò)游戲產(chǎn)業(yè)最發(fā)達國家之一。迄今為止，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)游戲市場3有超過60的產(chǎn)品來自韓國游戲軟件開發(fā)商，韓國網(wǎng)絡(luò)游戲使國內(nèi)很多游戲運營公司在游戲營銷市場或股票資本市場上獲得了巨大的成功。韓國游戲市場的發(fā)展不是偶然，韓國政府不僅給游戲產(chǎn)業(yè)以正確的定位和引導，更是將其和本國經(jīng)濟發(fā)展緊密地聯(lián)系到一起，做了很多市場培育方面的工作。韓國政府認識到，靠重型工業(yè)來支撐全國經(jīng)濟的做法是片面的，于是將IT、娛樂產(chǎn)業(yè)視為新的經(jīng)濟增長點，開始大力扶持。從那時起，科技含量極高而能源消耗極低的游戲制作及相關(guān)產(chǎn)業(yè)擔負起了“富國興邦”的重擔。由文化觀光部出面組建韓國游戲支援中心，向韓國游戲產(chǎn)業(yè)提供從資金到技術(shù)上的多方面支援；成立游戲投資聯(lián)盟，政府每年向游戲產(chǎn)業(yè)投入的資金多達500億韓元，并為游戲企業(yè)提供長期的低息貸款；設(shè)立信息化基金和文化產(chǎn)業(yè)基金，為游戲產(chǎn)業(yè)服務；對指定的風險企業(yè)實行各種稅制優(yōu)惠政策，減少甚至免除游戲企業(yè)的稅務負擔；建設(shè)游戲產(chǎn)業(yè)基地以扶持中小游戲企業(yè)的發(fā)展；對從事游戲產(chǎn)業(yè)的高科技人才免除兩年的兵役。在韓國，從制作到運營，一個網(wǎng)絡(luò)游戲公司起步門檻較低，主要得益于政府實行的援助計劃。此外，在有利的政策形勢下，韓國出現(xiàn)了眾多的游戲院校，一些原本不涉足此領(lǐng)域的大學也開設(shè)了游戲相關(guān)專業(yè)課程，以大力培養(yǎng)游戲?qū)I(yè)人才，從而為游戲生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)保障。132電子游戲國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與電子游戲發(fā)達的國家相比，我國在電子游戲方面還存在比較大的差距。目前，我國游戲市場正處于發(fā)展階段，但市場上的游戲軟件主要來自日本、美國、韓國等地，但由本土游戲制作人開發(fā)創(chuàng)作的游戲正在高速增加，國產(chǎn)原創(chuàng)的游戲即將成為游戲的主流。中國的游戲產(chǎn)業(yè)經(jīng)過80年代初期臺灣廠商的探索至90年代，開始了自己的研發(fā)、發(fā)行的歷程，直至網(wǎng)絡(luò)游戲的風行，讓中國的網(wǎng)絡(luò)游戲開始有了飛速的發(fā)展。1983年，智冠科技有限公司在中國臺灣成立，為全球第一家簽訂授權(quán)重制中文版產(chǎn)品代理銷售合約的公司，2000年智冠在臺灣股票上市，2002年其控股的中華網(wǎng)龍在臺灣上市。1996年底，UBISOFT上海分公司暨上海育碧電腦軟件有限公司成立。同年，全球游戲軟件領(lǐng)軍企業(yè)EA在中國上海成立辦事處。1997年，由尚洋公司制作的血獅正式上市。1997年，北京新天地互動多媒體技術(shù)有限公司成立，該公司引進了古墓麗影III（TOMBRAIDERIII）、盟軍敢死隊等著名歐美游戲，并在1999年在中國率先掀起“游戲軟件價格革命”，全面推行50元的價格體系，從此正版游戲價格開始貼近大眾消費者。1999年，業(yè)內(nèi)估算中國電腦游戲市場（正版）約15億元人民幣。2000年，大陸華彩軟件代理發(fā)行第一款中文MMORPG萬王之王正式推出，該游戲于1999年在臺灣發(fā)行，由臺灣雷爵資訊LAGER開發(fā)。也在第二章XXXX2000年，繼萬王之王、石器時代、網(wǎng)絡(luò)三國在臺灣上市之后，游戲桔子推出了天堂，游戲桔子成立于1995年，1999年以便利店在臺灣奠定了地位。天堂這款由韓國著名游戲公司NCSOFT研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)游戲不但在本國大獲成功，也在臺灣再次奪冠。2001年初，北京華義在中國大陸地區(qū)正式推出了石器時代，華義國際股份有限公司于1993年在臺北成立，2001年在臺灣股票上市。石器時代成為大陸當時最流行的網(wǎng)絡(luò)游戲。2001年，天人互動軟件技術(shù)有限公司在北京成立。當年與SEGA結(jié)成PC游戲業(yè)務的戰(zhàn)略合作關(guān)系，發(fā)行了櫻花大戰(zhàn)文明無冬之夜等經(jīng)典游戲。2001年5月，“聯(lián)眾世界”經(jīng)過3年多的迅速成長，以同時在線17萬人、注冊用戶約1800萬的規(guī)模，成為當時世界用戶數(shù)量第一的在線游戲網(wǎng)站。2001年11月，上海盛大代理的傳奇正式上市，這代表著中國網(wǎng)絡(luò)游戲的第一個巔峰，同時也引發(fā)了眾多的非議。2003年9月25日，魔獸世界被九城、新加坡電信、搜狐和英特爾聯(lián)手拿下，并憑借其優(yōu)秀的品質(zhì)贏得了廣大玩家的青睞。天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計52整體設(shè)計方案21系統(tǒng)的核心部分單片機211單片機的選擇單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只需要和適當?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。20世紀末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當前的時間。忘記了要做的事情，當事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。單片機經(jīng)過3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、大存儲容量、強I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢不外乎以下幾個方面1多功能單片機中盡可能地把所需要的存儲器和I/O口都集成在一塊芯片上，使得單片機可以實現(xiàn)更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可編程計數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時器看家狗）、高速I/O口及計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。有的單片機針對某一個應用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMARTCARD接口、MP3解碼器、CAN或者IIC總線控制器等，LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動器也開始集成在8位單片機中。第三章XXXX2高效率和高性能為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機開始使用RISC、流水線和DSP的設(shè)計技術(shù)，使單片機的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為單片機的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機運行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機的尋址能力、片內(nèi)ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復雜程度的增加，開始使用高級語言（如C語言）來開發(fā)單片機的程序。使用高級語言可以降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，增強軟件的可讀性和可移植性，便于改進和擴充功能。3低電壓和低功耗單片機的嵌入式應用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機可以在更低的電壓下工作（12V或09V），功耗已經(jīng)降低到UA級。這些特性使得單片機系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。4低價格單片機應用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機性能的同時，十分注意降低其產(chǎn)品的價格。在此，我們采用型號為AT89S52的單片機。因為AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程FLASH存儲器。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上FLASH允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程FLASH，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。與MCS51單片機產(chǎn)品兼容、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程FLASH存儲器、1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作0HZ33MH、三級加密程序存儲器、32個可編程I/O口線、三個16位定時器/計數(shù)器八個中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標識符。AT89S52具有以下標準功能8K字節(jié)FLASH，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0HZ靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。AT89S52單片機有PDIP、PLCC、TQFP三種封裝方式，在此我選用DPIP也就是雙列直插封裝的單片機此種封裝有如下特點1適合PCB的穿孔安裝；天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計72易于對PCB布線；3操作方便；212AT89S52引腳功能描述AT89S52單片機的管腳說明如圖21所示圖21DIP封裝AT89S52單片機引腳結(jié)構(gòu)圖1VCC電源。2GND接地端。3P0口（P00P07）P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在FLASH編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。4P1口P10P17P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P10和P12分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P10/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P11/T2EX），具體如表21所示P101P112P123P134P145P156P167P178RST9P30RXD10P31TXD11P32INT012P33INT113P34T014P35T115P36WR16P37RD17XTAL218XTAL119GND20P20A821P21A922P22A1023P23A1124P24A1225P25A1326P26A1427P27A1528PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31P07AD732P06AD633P05AD534P04AD435P03AD336P02AD237P01AD138P00AD039VCC40第三章XXXX在FLASH編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。表21P1口第二功能引腳號第二功能P10T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出P11T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）P15MOSI（在系統(tǒng)編程用）P16MISO（在系統(tǒng)編程用）P17SCK（在系統(tǒng)編程用）5P2口（P20P27）P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVXDPTR）時，P2口送出高八位地址。在這種應用中，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVXRI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在FLASH編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。6P3口（P30P37）P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52第二功能使用，如表22所示表22P3口第二功能引腳號第二功能P30RXD（串行輸入）P31TXD（串行輸出）P32I外部中斷0NT0P33I外部中斷0P34T0（定時器0外部輸入）P35T1（定時器1外部輸入）P36外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通WR天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計9P37外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通RD在FLASH編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。RST復位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復位?？撮T狗計時完成后，RST腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。ALE/地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位PROG地址的輸出脈沖。在FLASH編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個ALE使能標志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當PSENAT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。A/VPP訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應該接VCC。在FLASH編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。213晶振特性AT89S52單片機有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入、輸出端。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構(gòu)成自激振蕩器。從外部時鐘源驅(qū)動器件的話，XTAL2可以不接，而從XTAL1接入，如圖22所示。由于外部時鐘信號經(jīng)過二分頻觸發(fā)后作為外部時鐘電路輸入的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有其它要求，最長低電平持續(xù)時間和最少高電平持續(xù)時間等還是要符合要求的。如圖22所示第三章XXXX圖22內(nèi)部振蕩電路連接圖22液晶顯示模塊顯示器部分是由HD61202液晶顯示控制驅(qū)動器和JM12864J液晶顯示器組成的，下面我們對其分別進行介紹。221液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的特點HD61202液晶顯示控制驅(qū)動器是一種帶有驅(qū)動輸出的圖形液晶顯示控制器，它可直接與8位微處理器相連，它可與HD61203配合對液晶屏進行行、列驅(qū)動。HD61202是一種帶有列驅(qū)動輸出的液晶顯示控制器，它可與行驅(qū)動器HD61203配合使用，組成液晶顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)。1內(nèi)藏64644096位顯示RAM，RAM中每位數(shù)據(jù)對應LCD屏上一個點的亮、暗狀態(tài)；2HD61202是列驅(qū)動器，具有64路列驅(qū)動輸出；3HD61202讀、寫操作時序與68系列微處理器相符，因此它可直接與68系列微處理器接口相連；4HD61202的占空比為1/321/64。222液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的引腳功能引腳CS1,CS2,CS3為芯片的片選端；引腳E為讀寫使能信號，它是在下降沿時數(shù)據(jù)被鎖存入HD61202的；在E高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出；R/W為讀寫選擇信號，天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計11當它為一時為讀選通，為零時為寫選通；DB0DB7為數(shù)據(jù)總線RST為復位信號復位信號有效時，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為0，RST可跟MCU相連，由MCU控制；也可直接接VDD，使之不起作用。HD61202的引腳功能如下表23所示表23HD61202的引腳功能引腳符號狀態(tài)引腳名稱功能CS1,CS2,CS3輸入芯片片選端CS1和CS2低電平選通，CS3高電平選通。E輸入讀寫使能信號在E下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存（寫）入HD61202；在E高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出R/W輸入讀寫選擇信號R/W1為讀選通，R/W0為寫選通RS輸入數(shù)據(jù)、指令選擇信號RS1為數(shù)據(jù)操作RS0為寫指令或讀狀態(tài)DB0DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線RST輸入復位信號復位信號有效時，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為0，RST可跟MCU相連，由MCU控制；也可直接接VDD，使之不起作用。223液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的指令系統(tǒng)HD61202的指令系統(tǒng)比較簡單，總共只有七種。現(xiàn)分別介紹如下1顯示開/關(guān)指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000111111/0當DBO1時，LCD顯示RAM中的內(nèi)容；DBO0時，關(guān)閉顯示。2顯示起始行（ROW）設(shè)置指令該指令設(shè)置了對應液晶屏最上一行的顯示RAM的行號，有規(guī)律的改變顯示起始行，可以使LCD實現(xiàn)顯示滾屏的效果。R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00011顯示起始行（063）3頁PAGE置指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00010111頁號（07）顯示RAM共64行，分8頁，每頁8行。第三章XXXX4列地址（YADDRESS）設(shè)置指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00001顯示列地址（063）設(shè)置了頁地址和列地址，就唯一確定了顯示RAM中的一個單元，這樣MCU就可以用讀、寫指令讀出該單元中的內(nèi)容或向該單元寫進一個字節(jié)數(shù)據(jù)。5讀狀態(tài)指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB010BUSY0ON/OFFREST0000該指令用來查詢HD61202的狀態(tài)，各參量含義如下BUSY1內(nèi)部在工作0正常狀態(tài)ON/OFF1顯示關(guān)閉0顯示打開REST1復位狀態(tài)0正常狀態(tài)在BUSY和REST狀態(tài)時，除讀狀態(tài)指令外，其它指令均不對HD61202產(chǎn)生作用。在對HD61202操作之前要查詢BUSY狀態(tài)，以確定是否可以對HD61202進行操作。6寫數(shù)據(jù)指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB001寫數(shù)據(jù)讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作，列地址就自動增一，必須注意的是，進行讀操作之前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。7讀數(shù)據(jù)指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB011讀顯示數(shù)據(jù)224HD61202的軟件設(shè)計液晶控制器HD61202一共有七條指令，從作用上可分為兩類，顯示狀態(tài)設(shè)置指令和數(shù)據(jù)讀/寫操作指令。詳見指令系統(tǒng)可查看圖形液晶顯示器產(chǎn)品有關(guān)手冊。顯示起始行設(shè)置中L5L0為顯示起始行的地址，取值在03FH164行范圍內(nèi)。頁面地址設(shè)置中P2P0為選擇的頁面地址，取值范圍為07H，代表18頁。列地址設(shè)置中C5C0為Y地址計數(shù)器的內(nèi)容，取值在03FH164行范圍內(nèi)。顯示器上128點64點，每8點為一字節(jié)數(shù)據(jù)，都對應著顯示數(shù)據(jù)RAM在HD61202芯片內(nèi)，一點對應一個BIT,計算機寫入或讀出顯示存儲器的數(shù)據(jù)代表顯示屏上某一點列上的垂直8點行的數(shù)據(jù)。D0代表最上一行的點數(shù)據(jù)，D1為第二行天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計13的點數(shù)據(jù)，D7為第八行的點數(shù)據(jù)。該BIT1時該點則顯示黑點出來，該BIT0時該點則消失。另外LCD指令中有條DISPLAYON/OFF指令，DISPLAYON時顯示RAM數(shù)據(jù)對應顯示的畫面；DISPLAYOFF則畫面消失，RAM中顯示數(shù)據(jù)仍存在。點陣字模文件的建立由于MGLS12864液晶顯示器沒有內(nèi)部字符發(fā)生器，所以在屏幕上顯示的任何字符、漢字等須自己建立點陣字模庫，然后均按圖形方式進行顯示。由于HD61202顯示存儲器的特性，不能將計算機內(nèi)的漢字庫和其它字模庫提出直接使用，需要將其旋轉(zhuǎn)90度后再寫入。點陣字模庫建立包括以下幾個方面1建立816點陣常用字符、數(shù)字、符號字模庫?？蛇x用計算機BIOS中ASCII的816字模庫，所有字符按照ASCII值從小到大升序排列。ASMMOVAX,1130H/AH11H功能調(diào)用。裝入字庫至軟字庫/MOVBH,6/AL30H取點陣信息/INT10H/BH6取ROM8X16點陣指針VGA/MOVAX,ES/出口ESBP指向字庫指針/MOVASCII_ES,AXMOVAX,BPMOVASCII_BP,AXASCII_OFFSETASCII_BP16ASCIICODE；FORJ0JSHIFTNMUCHARMIAO0,FEN0UCHARDOWNOKBITKEYFLAG,TIMEUPDATE,FASHIONUPDATEUCHARIDATACUBEMAPMAXHANG2TYPEDEFSTRUCTUCHARCODEBOXUCHARCUBE4UCHARSTATE4CHARROW天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計31CHARCOLUMNBLOCKBLOCKTHISUINTSCORE0UCHARSPEED1UCHARCODEBITTABLE81,2,4,8,0X10,0X20,0X40,0X80UCHARCODECUBE/0,4,0XE,0,0,2,6,2,0,7,2,0,4,6,4,0,/0,8,0XE,0,0,4,4,0XC,0,0,0XE,2,0,6,4,4,/0,0XE,8,0,0,4,4,6,0,1,7,0,6,2,2,0,/0,0XC,6,0,0,2,6,4,0,6,3,0,2,6,4,0,/0,6,0XC,0,0,4,6,2,0,3,6,0,4,6,2,0,/0,0XF,0,0,4,4,4,4,0,0,0XF,0,2,2,2,2,/天津大學碩士學位論文此處鍵入中文論文題目/0,6,6,0,0,6,6,0,0,6,6,0,0,6,6,0UCHARCODEASII0X3E,0X51,0X49,0X45,0X3E,/00X00,0X42,0X7F,0X40,0X00,/10X62,0X51,0X49,0X49,0X46,/20X21,0X41,0X49,0X4D,0X33,/30X18,0X14,0X12,0X7F,0X10,/40X27,0X45,0X45,0X45,0X39,/50X3C,0X4A,0X49,0X49,0X31,/60X01,0X71,0X09,0X05,0X03,/70X36,0X49,0X49,0X49,0X36,/80X46,0X49,0X49,0X29,0X1E,/90X00,0X36,0X36,0X00,0X00,/10/NEXT0X7F,0X04,0X08,0X10,0X7F,/N110X7F,0X49,0X49,0X49,0X41,/E120X63,0X14,0X08,0X14,0X63,/X130X01,0X01,0X7F,0X01,0X01,/T14/SPEED0X26,0X49,0X49,0X49,0X32,/S150X7F,0X09,0X09,0X09,0X06,/P160X7F,0X49,0X49,0X49,0X41,/E170X7F,0X41,0X41,0X41,0X3E,/D18/SCORE0X3E,0X41,0X41,0X41,0X22,/C190X3E,0X41,0X41,0X41,0X3E,/O200X7F,0X09,0X19,0X29,0X46,/R210X00,0X00,0X00,0X00,0X00,/22/GAMEOVER0X3E,0X41,0X51,0X51,0X72,/G230X7C,0X12,0X11,0X12,0X7C,/A24天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計330X7F,0X02,0X0C,0X02,0X7F,/M250X1F,0X20,0X40,0X20,0X1F,/V26/TIME/0X00,0X41,0X7F,0X41,0X00/I27/VOIDLCDCMDUCHARCMDBITEAEAEAEA0EN0RW0RS0LCDCMDEN1EN1EN0EAEA/VOIDLCDWRITEBYTEUCHARCHEN0RS1RW0LCDCHEN1EN1EN0/VOIDLCDSETPAGEUCHARPAGE天津大學碩士學位論文此處鍵入中文論文題目PAGEPAGE0XB8LCDCMDPAGE/VOIDLCDSETCOLUMNUCHARCOLUMNCOLUMNCOLUMN0X40LCDCMDCOLUMN/CHARACTERFRON58VOIDLCDPLAYCHARUCHARINDEX,UCHARPAGE,UCHARCOLUMEUCHARI,TEMPUINTPP5INDEXFORICOLUMEI63天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計39X64CS10CS21ELSEPFLAG1LCDSETPAGEY/8FORIXI0IIFNUMI0NUMI22ELSEBREAKFORI4I1ILCDPLAYCHARNUMI,6,STAR4IWIDELCDPLAYCHARSPEED/10,4,STAR2WIDELCDPLAYCHARSPEED10,4,STAR3WIDE/VOIDTIMESERVERVOIDIFTIMEUPDATETIMEUPDATE0LCDPLAYCHARFEN/10,7,STARLCDPLAYCHARFEN10,7,STAR1WIDELCDPLAYCHAR10,7,STAR2WIDELCDPLAYCHARMIAO/10,7,STAR3WIDELCDPLAYCHARMIAO10,7,STAR4WIDE天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計45IFFASHIONUPDATEFASHIONUPDATE0LCDPLAYCHAR22,7,STAR2WIDE/VOIDT0ISRVOIDINTERRUPT1UCHARKEYTH06553610000/256TL06553610000256DOWNTIMEGAPT0MST0MS100IFT0MS0TIMEUPDATE1MIAOMIAO60IFMIAO0FENFEN60IFT0MS50FASHIONUPDATE1/KEY0XFFKEYLEFT1KEYRIGH1KEYROTATION1KEYDOWN1IFKEYLEFTKEY0IFKEYRIGHKEY1IFKEYROTATION天津大學碩士學位論文此處鍵入中文論文題目KEY2IFKEYDOWNKEY3SWITCHKEYSTATECASE0IFKEYGKEYGKEYKEYKEYSTATE1BREAKCASE1IFKEYGKEYT0MS10KEYSTATE2IFKEY0XFFKEYFLAG1ELSEKEYSTATE0BREAKCASE2IFKEYGKEYIFT0MS10HANGIFCUBEMAPHANG00FORLIE0LIEMAXHANG4RETURN1ELSEIFTHISBOX20ELSEIFTHISBOX10ELSEIFTHISBOX00/IFTHISBOX0ELSEIFTHISBOX0ELSEIFTHISBOX0ELSEIFTHISBOX0天津大學碩士學位論文此處鍵入中文論文題目/RETURN0/UCHARCHECKCLASKVOIDUCHARROW,COLUMN,TEMPUCHARHANG,LIEFORROW0ROW0I天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計53IFCUBEMAPI00IFCUBEMAPI00XFFFULL1FORJIJ0JCUBEMAPJ0CUBEMAPJ10CUBEMAPJ1CUBEMAPJ11ICUBEMAP000CUBEMAP010IFFULLIFDELETE1SCOREELSEIFDELETE2SCORE4ELSEIFDELETE3SCORE9ELSEIFDELETE4SCORE16RECTANGLESHOWCUBEMAPIFSCOREDOWNTIMESPEEDMOVEDOWNDOWNTIMEGAP0IFDOWNOKDOWNOK0BREAK天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計59附錄2電路原理圖天津大學碩士學位論文此處鍵入中文論文題目60附錄3英文資料及中文翻譯OVERVIEWTHE8051FAMILYOFMICROCONTROLLERSISBASEDONANARCHITECTUREWHICHISHIGHLYOPTIMIZEDFOREMBEDDEDCONTROLSYSTEMSITISUSEDINAWIDEVARIETYOFAPPLICATIONSFROMMILITARYEQUIPMENTTOAUTOMOBILESTOTHEKEYBOARDONYOURPCSECONDONLYTOTHEMOTOROLA68HC11INEIGHTBITPROCESSORSSALES,THE8051FAMILYOFMICROCONTROLLERSISAVAILABLEINAWIDEARRAYOFVARIATIONSFROMMANUFACTURERSSUCHASINTEL,PHILIPS,ANDSIEMENSTHESEMANUFACTURERSHAVEADDEDNUMEROUSFEATURESANDPERIPHERALSTOTHE8051SUCHASI2CINTERFACES,ANALOGTODIGITALCONVERTERS,WATCHDOGTIMERS,ANDPULSEWIDTHMODULATEDOUTPUTSVARIATIONSOFTHE8051WITHCLOCKSPEEDSUPTO40MHZANDVOLTAGEREQUIREMENTSDOWNTO15VOLTSAREAVAILABLETHISWIDERANGEOFPARTSBASEDONONECOREMAKESTHE8051FAMILYANEXCELLENTCHOICEASTHEBASEARCHITECTUREFORACOMPANYSENTIRELINEOFPRODUCTSSINCEITCANPERFORMMANYFUNCTIONSANDDEVELOPERSWILLONLYHAVETOLEARNTHISONEPLATFORMTHEBASICARCHITECTURECONSISTSOFTHEFOLLOWINGFEATURES1ANEIGHTBITALU232DESCRETEI/OPINS4GROUPSOF8WHICHCANBEINDIVIDUALLYACCESSED3TWO16BITTIMER/COUNTERS4FULLDUPLEXUART56INTERRUPTSOURCESWITH2PRIORITYLEVELS6128BYTESOFONBOARDRAM7SEPARATE64KBYTEADDRESSSPACESFORDATAANDCODEMEMORYONE8051PROCESSORCYCLECONSISTSOFTWELVEOSCILLATORPERIODSEACHOFTHETWELVEOSCILLATORPERIODSISUSEDFORASPECIALFUNCTIONBYTHE8051CORESUCHASOPCODEFETCHESANDSAMPLESOFTHEINTERRUPTDAISYCHAINFORPENDINGINTERRUPTSTHETIMEREQUIREDFORANY8051INSTRUCTIONCANBECOMPUTEDBYDIVIDINGTHECLOCKFREQUENCYBY12,INVERTINGTHATRESULTANDMULTIPLYINGITBYTHENUMBEROFPROCESSORCYCLESREQUIREDBYTHEINSTRUCTIONINQUESTIONTHEREFORE,IFYOUHAVEASYSTEMWHICHISUSINGAN11059MHZCLOCK,YOUCANCOMPUTETHENUMBEROFINSTRUCTIONSPERSECONDBYDIVIDINGTHISVALUEBY12THISGIVESANINSTRUCTIONFREQUENCYOF921583INSTRUCTIONSPERSECONDINVERTINGTHISWILLPROVIDETHEAMOUNTOFTIMETAKENBYEACHINSTRUCTIONCYCLE1085MICROSECONDS天津職業(yè)技術(shù)師范大學2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計61MEMORYORGANIZATIONTHE8051ARCHITECTUREPROVIDESTHEUSERWITHTHREEPHYSICALLYDISTINCTMEMORYSPACESWHICHCANBESEENINFIGUREA1EACHMEMORYSPACECONSISTSOFCONTIGUOUSADDRESSESFROM0TOTHEMAXIMUMSIZE,INBYTES,OFTHEMEMORYSPACEADDRESSOVERLAPSARERESOLVE