1、外文原文：DesignoftheTemperatureControlSystemBasedonAT89C51ABSTRACTTheprincipleandfunctionsofthetemperaturecontrolsystembasedonmicrocontrollerAT89C51arestudied,andthetemperaturemeasurementunitconsistsofthe1-WirebusdigitaltemperaturesensorDS18B20.Thesystemcanbeexpectedtodetectthepresettemperature,displayt

2、imeandsavemonitoringdata.Analarmwillbegivenbysystemifthetemperatureexceedstheupperandlowerlimitvalueofthetemperaturewhichcanbesetdiscretionarilyandthenautomaticcontrolisachieved,thusthetemperatureisachievedmonitoringintelligentlywithinacertainrange.Basingonprincipleofthesystem,itiseasytomakeavariety

3、ofothernon-linearcontrolsystemssolongasthesoftwaredesignisreasonablychanged.Thesystemhasbeenprovedtobeaccurate,reliableandsatisfiedthroughfieldpractice.KEYWORDS:AT89C51;microcontroller;DS18B20;temperature1INTRODUCTIONTemperatureisaveryimportantparameterinhumanlife.Inthemodernsociety,temperaturecontr

4、ol(TC)isnotonlyusedinindustrialproduction,butalsowidelyusedinotherfields.Withtheimprovementofthelifequality,wecanfindtheTCapplianceinhotels,factoriesandhomeaswell.AndthetrendthatTCwillbetterservethewholesociety,soitisofgreatsignificancetomeasureandcontrolthetemperature.BasedontheAT89C51andtemperatur

5、esensorDS18B20,thissystemcontrolstheconditiontemperatureintelligently.Thetemperaturecanbesetdiscretionarilywithinacertainrange.ThesystemcanshowthetimeonLCD,andsavemonitoringdata;andautomaticallycontrolthetemperaturewhentheconditiontemperatureexceedstheupperandlowerlimitvalue.Bydoingsoitistokeepthete

6、mperatureunchanged.Thesystemisofhighanti-jamming,highcontrolprecisionandflexibledesign;italsofitstheruggedenvironment.Itismainlyusedinpeopleslifetoimprovethequalityoftheworkandlife.Itisalsoversatile,sothatitcanbeconvenienttoextendtheuseofthesystem.Sothedesignisofprofoundimportance.Thegeneraldesign,h

7、ardwaredesignandsoftwaredesignofthesystemarecovered.1.1Introduction The8-bitAT89C51CHMOSmicrocontrollersaredesignedtohandlehigh-speedcalculationsandfastinput/outputoperations.MCS51microcontrollersaretypicallyusedforhigh-speedeventcontrolsystems.Commercialapplicationsincludemodems,motor-controlsystem

8、s,printers,photocopiers,airconditionercontrolsystems,diskdrives,andmedicalinstruments.TheautomotiveindustryuseMCS51microcontrollersinengine-controlsystems,airbags,suspensionsystems,andantilockbrakingsystems(ABS).TheAT89C51isespeciallywellsuitedtoapplicationsthatbenefitfromitsprocessingspeedandenhanc

9、edon-chipperipheralfunctionsset,suchasautomotivepower-traincontrol,vehicledynamicsuspension,antilockbraking,andstabilitycontrolapplications.Becauseofthesecriticalapplications,themarketrequiresareliablecost-effectivecontrollerwithalowinterruptlatencyresponse,abilitytoservicethehighnumberoftimeandeven

10、tdrivenintegratedperipheralsneededinrealtimeapplications,andaCPUwithaboveaverageprocessingpowerinasinglepackage.Thefinancialandlegalriskofhavingdevicesthatoperateunpredictablyisveryhigh.Onceinthemarket,particularlyinmissioncriticalapplicationssuchasanautopilotoranti-lockbrakingsystem,mistakesarefina

11、nciallyprohibitive.Redesigncostscanrunashighasa$500K,muchmoreifthefixmeans2backannotatingitacrossaproductfamilythatsharethesamecoreand/orperipheraldesignflaw.Inaddition,fieldreplacementsofcomponentsisextremelyexpensive,asthedevicesaretypicallysealedinmoduleswithatotalvalueseveraltimesthatofthecompon

12、ent.Tomitigatetheseproblems,itisessentialthatcomprehensivetestingofthecontrollersbecarriedoutatboththecomponentlevelandsystemlevelunderworstcaseenvironmentalandvoltageconditions.Thiscompleteandthoroughvalidationnecessitatesnotonlyawell-definedprocessbutalsoaproperenvironmentandtoolstofacilitateandex

13、ecutethemissionsuccessfully.IntelChandlerPlatformEngineeringgroupprovidespostsiliconsystemvalidation(SV)ofvariousmicro-controllersandprocessors.Thesystemvalidationprocesscanbebrokenintothreemajorparts.Thetypeofthedeviceanditsapplicationrequirementsdeterminewhichtypesoftestingareperformedonthedevice.

14、1.2TheAT89C51providesthefollowingstandardfeatures4KbytesofFlash,128bytesofRAM,32I/Olines,two16-bittimer/counters,afivevectortwo-levelinterruptarchitecture,afulldupleser-ialport,on-chiposcillatorandclockcircuitry.Inaddition,theAT89C51isdesignedwithstaticlogicforoperationdowntozerofrequencyandsupports

15、twosoftwareselectablepowersavingmodes.TheIdleModestopstheCPUwhileallowingtheRAM,timer/counters,serialportandinterruptsys-temtocontinuefunctioning.ThePower-downModesaves theRAMcontentsbutfreezestheoscillatordisablingallotherchipfunctionsuntilthenexthardwarereset.1.3PinDescriptionVCCSupplyvoltage.GNDG

16、round.Port0：Port0isan8-bitopen-drainbi-directionalI/Oport.Asanoutputport,eachpincansinkeightTTLinputs.When1sarewrittentoport0pins,thepinscanbeusedashighimpedanceinputs.Port0mayalsobeconfiguredtobethemultiplexedloworderaddress/databusduringaccessestoexternalprogramanddatamemory.InthismodeP0hasinterna

17、lpullups.Port0alsoreceivesthecodebytesduringFlashprogramming,andoutputsthecodebytesduringprogramverification.Externalpullupsarerequiredduringprogramverification.Port1：Port1isan8-bitbi-directionalI/Oportwithinternalpullups.ThePort1outputbufferscansink/so-urcefourTTLinputs.When1sarewrittentoPort1pinst

18、heyarepulledhighbytheinternalpullupsandcanbeusedasinputs.Asinputs,Port1pinsthatareexternallybeingpulledlowwillsourcecurrent(IIL)becauseoftheinternalpullups.Port1alsoreceivesthelow-orderaddressbytesduringFlashprogrammingandverification.Port2：Port2isan8-bitbi-directionalI/Oportwithinternalpullups.TheP

19、ort2outputbufferscansink/sourcefourTTLinputs.When1sarewrittentoPort2pinstheyarepulledhighbytheinternalpullupsandcanbeusedasinputs.Asinputs,Port2pinsthatareexternallybeingpulledlowwillsourcecurrent(IIL)becauseoftheinternalpullups.Port2emitsthehigh-orderaddressbyteduringfetchesfromexternalprogrammemor

20、yandduringaccessestoPort2pinsthatareexternallybeingpulledlowwillsourcecurrent(IIL)becauseoftheinternalpullups.Port2emitsthehigh-orderaddressbyteduringfetchesfromexternalprogrammemoryandduringaccessestoexternaldatamemorythatuse16-bitaddresses(MOVXDPTR).Inthisapplication,itusesstronginternalpull-upswh

21、enemitting1s.Duringaccessestoexternaldatamemorythatuse8-bitaddresses(MOVXRI),Port2emitsthecontentsoftheP2SpecialFunctionRegister.Port2alsoreceivesthehigh-orderaddressbitsandsomecontrolsignalsdurinFlashprogrammingandverification.Port3：Port3isan8-bitbi-directionalI/Oportwithinternalpullups.ThePort3out

22、putbufferscansink/sou-rcefourTTLinputs.When1sarewrittentoPort3pinstheyarepulledhighbytheinternalpullupsandcanbeusedasinputs.Asinputs,Port3pinsthatareexternallybeingpulledlowwillsourcecurrent(IIL)becauseofthepullups.Port3alsoservesthefunctionsofvariousspecialfeaturesoftheAT89C51aslistedbelow:RST：Rese

23、tinput.Ahighonthispinfortwomachinecycleswhiletheoscillatorisrunningresetsthedevice.ALE/PROG：AddressLatchEnableoutputpulseforlatchingthelowbyteoftheaddressduringaccessestoexternalmemory.Thispinisalsotheprogrampulseinput(PROG)duringFlashprogramming.InnormaloperationALEisemittedataconstantrateof1/6theo

24、scillatorfrequency,andmaybeusedforexternaltimingorclockingpurposes.Note,however,thatoneALEpulseisskippedduri-ngeachaccesstoexternalDataMemory.Ifdesired,ALEoperationcanbedisabledbysettingbit0ofSFRlocation8EH.Withthebitset,ALEisactiveonlyduringaMOVXorMOVCinstruction.Otherwise,thepinisweaklypulledhigh.

25、SettingtheALE-disablebithasnoeffectifthemicrocontrollerisinexternalexecutionmode.PSEN：ProgramStoreEnableisthereadstrobetoexternalprogrammemory.WhentheAT89C51isexecutingcodefromexternalprogrammemory,PSENisactivatedtwiceeachmachinecycle,exceptthattwoPSENactivationsareskippedduringeachaccesstoexternald

26、atamemory.EA/VPP：ExternalAccessEnable.EAmustbestrappedtoGNDinordertoenablethedevicetofetchcodefromexternalprogrammemorylocationsstartingat0000HuptoFFFFH.Note,however,thatiflockbit1isprogrammed,EAwillbeinternallylatchedonreset.EAshouldbestrappedtoVCCforinternalprogramexecutions.Thispinalsreceivesthe1

27、2-voltprogrammingenablevoltage(VPP)duringFlashprogramming,forpartsthatrequire12-voltVPP.XTAL1：Inputtotheinvertingoscillatoramplifierandinputtotheinternalclockoperatingcircuit.XTAL2：Outputfromtheinvertingoscillatoramplifier.OscillatorCharacteristicsXTAL1andXTAL2aretheinputandoutput,respectively,ofani

28、nvertingamplifierwhichcanbeconfiguredforuseasanon-chiposcillator,asshowninFigure1.Eitheraquartzcrystalorceramicresonatormaybeused.Todrivethedevicefromanexternalclocksource,XTAL2shouldbeleftunconnectedwhileXTAL1isdrivenasshowninFigure2.Therearenorequirementsonthedutycycleoftheexternalclocksignal,sinc

29、etheinputtotheinternalclockingcircuitryisthroughadivide-by-twoflip-flop,butminimumandmaximumvoltagehighandlowtimespecificationsmustbeobserved.IdleModeInidlemode,theCPUputsitselftosleepwhilealltheonchipperipheralsremainactive.Themodeisinvokedbysoftware.Thecontentoftheon-chipRAMandallthespecialfunctio

30、nsregistersremainunchangedduringthismode.Theidlemodecanbeterminatedbyanyenabledinterruptorbyahardwarereset.Itshouldbenotedthatwhenidleisterminatedbyahardwarereset,thedevicenormallyresumesprogramexecution,fromwhereitleftoff,uptotwomachinecyclesbeforetheinternalresetalgorithmtakescontrol.On-chiphardwa

31、reinhibitsaccesstointernalRAMinthisevent,butaccesstotheportpinsisnotinhibited.ToeliminatethepossibilityofanunexpectedwritetoaportpinwhenIdleisterminatedbyreset,theinstructionfollowingtheonethatinvokesIdleshouldnotbeonethatwritestoaportpinortoexternalmemory.Power-downModeInthepower-downmode,theoscill

32、atorisstopped,andtheinstructionthatinvokespower-downisthelastinstructionexecuted.Theon-chipRAMandSpecialFunctionRegistersretaintheirvaluesuntilthepower-downmodeisterminated.Theonlyexitfrompower-downisahardwarereset.ResetredefinestheSFRSbutdoesnotchangetheon-chipRAM.Theresetshouldnotbeactivatedbefore

33、VCCisrestoredtoitsnormaloperatinglevelandmustbeheldactivelongenoughtoallowtheoscillatortorestartandstabilize.TheAT89C51codememoryarrayisprogrammedbyte-bybyteineitherprogrammingmode.Toprogramanynonblankbyteintheon-chipFlashMemory,theentirememorymustbeerasedusingtheChipEraseMode.2ProgrammingAlgorithmB

34、eforeprogrammingtheAT89C51,theaddress,dataandcontrolsignalsshouldbesetupaccordingtotheFlashprogrammingmodetableandFigure3andFigure4.ToprogramtheAT89C51,takethefollowingsteps.1.Inputthedesiredmemorylocationontheaddresslines.2.Inputtheappropriatedatabyteonthedatalines.3.Activatethecorrectcombinationof

35、controlsignals.4.RaiseEA/VPPto12Vforthehigh-voltageprogrammingmode.5.PulseALE/PROGoncetoprogramabyteintheFlasharrayorthelockbits.Thebyte-writecycleisself-timedandtypicallytakesno.翻譯：溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要研究了基于AT89C51單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的原理和功能，溫度測(cè)量單元由單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20構(gòu)成。該系統(tǒng)可進(jìn)行溫度設(shè)定，時(shí)間顯示和保存監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。如果溫度超過(guò)任意設(shè)置的上限和下限值，系統(tǒng)將報(bào)警并可以和自動(dòng)

36、控制的實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到溫度監(jiān)測(cè)智能一定范圍內(nèi)。基于系統(tǒng)的原理，很容易使其他各種非線性控制系統(tǒng)，只要軟件設(shè)計(jì)合理的改變。該系統(tǒng)已被證明是準(zhǔn)確的，可靠和滿意通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；溫度；溫度1導(dǎo)言溫度是在人類生活中非常重要的參數(shù)。在現(xiàn)代社會(huì)中，溫度控制（TC）不僅用于工業(yè)生產(chǎn)，還廣泛應(yīng)用于其它領(lǐng)域。隨著生活質(zhì)量的提高，我們可以發(fā)現(xiàn)在酒店，工廠和家庭，以及比賽設(shè)備。而比賽的趨勢(shì)將更好地服務(wù)于整個(gè)社會(huì)，因此它具有十分重要的意義測(cè)量和控制溫度。在AT89C51單片機(jī)和溫度傳感器DS18B20的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)環(huán)境溫度智能控制。溫度可設(shè)定在一定范圍內(nèi)動(dòng)任意。該系統(tǒng)可以顯示在液晶顯示屏的時(shí)間，并保存監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

37、，并自動(dòng)地控制溫度，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)上限和下限的值。這樣做是為了保持溫度不變。該系統(tǒng)具有很高的抗干擾能力，控制精度高，靈活的設(shè)計(jì)，它也非常適合這個(gè)惡劣的環(huán)境。它主要應(yīng)用于人們的生活，改善工作和生活質(zhì)量。這也是通用的，因此它可以方便地?cái)U(kuò)大使用該系統(tǒng)。因此，設(shè)計(jì)具有深刻的重要性。一般的設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都包括在內(nèi)。1.1介紹8位AT89C51CHMOS工藝單片機(jī)被設(shè)計(jì)用于處理高速計(jì)算和快速輸入/輸出。MCS51單片機(jī)典型的應(yīng)用是高速事件控制系統(tǒng)。商業(yè)應(yīng)用包括調(diào)制解調(diào)器，電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，打印機(jī)，影印機(jī)，空調(diào)控制系統(tǒng)，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和醫(yī)療設(shè)備。汽車工業(yè)把MCS51單片機(jī)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，懸掛系

38、統(tǒng)和反鎖制動(dòng)系統(tǒng)。AT89C51尤其很好適用于得益于它的處理速度和增強(qiáng)型片上外圍功能集，諸如：汽車動(dòng)力控制，車輛動(dòng)態(tài)懸掛，反鎖制動(dòng)和穩(wěn)定性控制應(yīng)用。由于這些決定性應(yīng)用，市場(chǎng)需要一種可靠的具有低干擾潛伏響應(yīng)的費(fèi)用-效能控制器，服務(wù)大量時(shí)間和事件驅(qū)動(dòng)的在實(shí)時(shí)應(yīng)用需要的集成外圍的能力，具有在單一程序包中高出平均處理功率的中央處理器。擁有操作不可預(yù)測(cè)的設(shè)備的經(jīng)濟(jì)和法律風(fēng)險(xiǎn)是很高的。一旦進(jìn)入市場(chǎng)，尤其任務(wù)決定性應(yīng)用諸如自動(dòng)駕駛儀或反鎖制動(dòng)系統(tǒng)，錯(cuò)誤將是財(cái)力上所禁止的。重新設(shè)計(jì)的費(fèi)用可以高達(dá)500K美元，如果產(chǎn)品族享有同樣內(nèi)核或外圍設(shè)計(jì)缺陷的話，費(fèi)用會(huì)更高。另外，部件的替代品領(lǐng)域是極其昂貴的，因?yàn)樵O(shè)備要用

39、來(lái)把模塊典型地焊接成一個(gè)總體的價(jià)值比各個(gè)部件高幾倍。為了緩和這些問(wèn)題，在最壞的環(huán)境和電壓條件下對(duì)這些單片機(jī)進(jìn)行無(wú)論在部件級(jí)別還是系統(tǒng)級(jí)別上的綜合測(cè)試是必需的。IntelChandler平臺(tái)工程組提供了各種單片機(jī)和處理器的系統(tǒng)驗(yàn)證。這種系統(tǒng)的驗(yàn)證處理可以被分解為三個(gè)主要部分。系統(tǒng)的類型和應(yīng)用需求決定了能夠在設(shè)備上執(zhí)行的測(cè)試類型。1.2AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能4k字節(jié)FLASH閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工作模式

40、。空閑方式體制CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器體制工作并禁止其他所有不見(jiàn)工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。1.3引腳功能說(shuō)明Vcc：電源電壓GND：地P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路，對(duì)端口寫(xiě)“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接受指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。P1口：

41、P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接受低8位地址。P2口：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程

42、序存儲(chǔ)器或16位四肢的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)，在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXRI指令）時(shí)，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P2也接收高位地址和其他控制信號(hào)。P3口：P3是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。P3口還接收

43、一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX

44、和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。PSEN：程序存儲(chǔ)允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通型號(hào)，當(dāng)89C51由外部存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12

45、v的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件使用12v編程電壓Vpp。XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)圖5。外接石英晶體或陶瓷諧振器及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)電容C1、C2雖沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容

46、使用30Pf10Pf，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40Pf10Pf。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端XTAL2則懸空。掉電模式：在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。推出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內(nèi)容，在Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。89C51的程序存儲(chǔ)器陣列是采用字節(jié)寫(xiě)入方式編程的，每次寫(xiě)入一個(gè)字符，要對(duì)整個(gè)芯片的EPROM程序存儲(chǔ)器寫(xiě)入

47、一個(gè)非空字節(jié)，必須使用片擦除的方法將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容清楚。2編程方法編程前，設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，編程單元的地址加在P1口和P2口的P2.0P2.3（11位地址范圍為0000H0FFFH），數(shù)據(jù)從P0口輸入，引腳P2.6、P2.7和P3.6、P3.7的電平設(shè)置見(jiàn)表6，PSEB為低電平，RST保持高電平，EA/Vpp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）。編程時(shí)，可采用420MHz的時(shí)鐘振蕩器，89C51編程方法如下：在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)在數(shù)據(jù)線上加上要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)字節(jié)。激活相應(yīng)的控制信號(hào)。在高電壓編程方式時(shí)，將EA/Vpp端加上

48、+12v編程電壓。每對(duì)Flash存儲(chǔ)陣列寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)或每寫(xiě)入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG編程脈沖。改變編程單元的地址和寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，重復(fù)15步驟，知道全部文件編程結(jié)束。每個(gè)字節(jié)寫(xiě)入周期是自身定時(shí)的，通常約為1.5ms。數(shù)據(jù)查詢89C51單片機(jī)用數(shù)據(jù)查詢方式來(lái)檢測(cè)一個(gè)寫(xiě)周期是否結(jié)束，在一個(gè)寫(xiě)周期中，如需要讀取最后寫(xiě)入的那個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（P0.7）是原來(lái)寫(xiě)入字節(jié)的最高位的反碼。寫(xiě)周期開(kāi)始后，可在任意時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。2.1Ready/Busy 字節(jié)編程的進(jìn)度可通過(guò)Ready/Busy輸出信號(hào)檢測(cè)，編程期間，ALE變?yōu)楦唠娖健癏”后P3.4（Ready/Busy）端被拉低，表

49、示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程完成后，P3.4變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài)。程序校驗(yàn)：如果加密位LB、LB2沒(méi)有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過(guò)地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫(xiě)的數(shù)據(jù)，采用下圖的電路，程序存儲(chǔ)器的地址由P1口和P2口的P2.0P2.3輸入，數(shù)據(jù)由P0口讀出，P206、P2.7和P3.6、P3.7的控制信號(hào)見(jiàn)表6，PSEN保持低電平，ALE、EA和RST保持高電平。校驗(yàn)時(shí)，P0口必須接上10k左右的上拉電阻。2.2芯片擦除利用控制信號(hào)的正確組合(表6)并保持ALE/PROG引腳10ms的低電平脈沖寬度即可將EPROM陣列(4k字節(jié))和三個(gè)加密位整片擦除,代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫(xiě)入”1

50、”,這步驟需在編程之前進(jìn)行。2.3讀片內(nèi)簽名字節(jié) 89C51單片機(jī)內(nèi)有3個(gè)簽名字節(jié),地址為030H、031H和032H。于聲明該器件的廠商、號(hào)和編程電壓。讀簽名字節(jié)的過(guò)程和單元030H、031H和032H的正常校驗(yàn)相仿，只需要將P3.6和P3.7保持低電平，返回值意義如下： (030H)=1EH聲明產(chǎn)品由ATMEL公司制造。 (031H)=51H聲明為89C51單片機(jī)。 (032H)=FFH聲明為12V編程電壓。(032H)=05H聲明為5編程電壓。2.4編程接口 采用控制信號(hào)的正確組合可對(duì)Flash閃速存儲(chǔ)陣列中的每一代碼字節(jié)進(jìn)行寫(xiě)入和存儲(chǔ)器的整片擦除，寫(xiě)操作周期是自身定時(shí)的，初始化后它將自

51、動(dòng)定時(shí)到操作完成。微機(jī)接口實(shí)現(xiàn)兩種信息形式的交換。在計(jì)算機(jī)之外，由電子系統(tǒng)所處理的信息以一種物理信號(hào)形式存在，但在程序中，它是用數(shù)字表示的。任一接口的功能都可分為以某種形式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)變換的一些操作，所以外部和內(nèi)部形式的轉(zhuǎn)換是由許多步驟完成的。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）用來(lái)將連續(xù)變化信號(hào)變成相應(yīng)的數(shù)字量，這數(shù)字量可是可能性的二進(jìn)制數(shù)值中的一固定值。如果傳感器輸出不是連續(xù)變化的，就不需模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。這種情況下，信號(hào)調(diào)理單元必須將輸入信號(hào)變換成為另一信號(hào)，也可直接與接口的下一部分，即微計(jì)算機(jī)本身的輸入輸出單元相連接。輸出接口采用相似的形式，明顯的差別在于信息流的方向相反；是從程序到外部世界。這種情

52、況下，程序可稱為輸出程序，它監(jiān)督接口的操作并完成數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）所需數(shù)字的標(biāo)定。該子程序依次送出信息給輸出器件，產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，由DAC轉(zhuǎn)換成模擬形式。最后，信號(hào)經(jīng)調(diào)理（通常是放大）以形成適應(yīng)于執(zhí)行器操作的形式。在微機(jī)電路中使用的信號(hào)幾乎總是太小而不能被直接地連到“外部世界”，因而必須用某種形式將其轉(zhuǎn)換成更適宜的形式。接口電路部分的設(shè)計(jì)是使用微機(jī)的工程師所面臨最重要的任務(wù)之一。我們已經(jīng)了解到微機(jī)中，信號(hào)以離散的位形式表示。當(dāng)微機(jī)要與只有打開(kāi)或關(guān)閉操作的設(shè)備相連時(shí)，這種數(shù)字形式是最有用的，這里每一位都可表示一開(kāi)關(guān)或執(zhí)行器的狀態(tài)。為了解決實(shí)際問(wèn)題，一個(gè)單片機(jī)不僅包括CPU，程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，另外，它必須含有通過(guò)CPU訪問(wèn)外部信息的硬件。一旦CPU收集到數(shù)據(jù)信息和流程，它