畢業(yè)論文---單片機(jī)控制人臉身份識(shí)別系統(tǒng)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  畢 業(yè) 論 文</b></p><p>  單片機(jī)控制人臉身份識(shí)別系統(tǒng)</p><p>  作 者 姓 名 : </p><p>  專(zhuān) 業(yè)、班 級(jí): </p><p>  學(xué) 號(hào):

2、 </p><p>  校內(nèi)指導(dǎo)教師: </p><p>  校外指導(dǎo)教師: </p><p>  完 成 日 期 : </p><p><b>  摘 要</b><

3、/p><p>  隨著社會(huì)的發(fā)展,各個(gè)方面對(duì)快速有效的自動(dòng)身份驗(yàn)證的要求日益迫切。由于生物特征是人的內(nèi)在屬性,具有很強(qiáng)的自身穩(wěn)定性和個(gè)體差異性,因此是身份驗(yàn)證的理想依據(jù)。這其中,利用人臉特征又是最自然直接的手段,相比其他生物特征,它具有直接、友好、方便的特點(diǎn),易于為用戶(hù)接受。    人臉識(shí)別是一個(gè)涉及面廣且又很有挑戰(zhàn)性的研究課題,近年來(lái)關(guān)于人臉識(shí)別的研究取得了較大的進(jìn)展。</

4、p><p>  關(guān)鍵詞:人臉識(shí)別,AT89C51單片機(jī),液晶顯示器</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  摘   要1</b></p><p>  第1章 緒 論3</p><p>  1.1人臉識(shí)別系統(tǒng)的背景和

5、意義4</p><p>  1.2國(guó)內(nèi)的發(fā)展概況5</p><p>  1.3 本論文的內(nèi)容6</p><p>  1.4 本文的任務(wù)6</p><p>  第2章 人臉圖片識(shí)別總體方案設(shè)計(jì)7</p><p>  2.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)7</p><p>  第3章 系統(tǒng)硬件部分的設(shè)

6、計(jì)與實(shí)現(xiàn)7</p><p>  3. 1硬件設(shè)計(jì)基本流程7</p><p>  3. 2單片機(jī)的發(fā)展概況及其選擇8</p><p>  3. 3 AT89C51單片機(jī)的介紹8</p><p>  3.3.1 AT89C51單片機(jī)的特點(diǎn)16</p><p>  3.3.2 AT89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)16&

7、lt;/p><p>  3.4 圖片的導(dǎo)入15</p><p>  3.4.1 MAX232資料簡(jiǎn)介16</p><p>  3.5顯示器的選擇17</p><p>  3.5.1 12864液晶介紹20</p><p>  3.6 EPROM和RAM的綜合擴(kuò)展26</p><p>  3

8、.6.1 62256 RAM芯片介紹26</p><p>  3.6.2 27256 EPROM芯片介紹28</p><p>  3.6.3 74LS373 鎖存器原理28</p><p>  第4章 系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)33</p><p>  4.1 硬件可靠性的設(shè)計(jì)33</p><p>  4.2 本系統(tǒng)

9、中的抗干擾的預(yù)防措施33</p><p><b>  致 謝34</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>  第1章 緒 論</b></p><p>  1.1人臉識(shí)別系統(tǒng)的背景和意義</p><p>

10、;  鑒別人的身份是一個(gè)非常困難的問(wèn)題,傳統(tǒng)的身份鑒別方法把這個(gè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為鑒別一些標(biāo)識(shí)個(gè)人身份的事物,這包括兩個(gè)方面:①身份標(biāo)識(shí)物品,比如鑰匙、證件、ATM卡等;②身份標(biāo)識(shí)知識(shí),比如用戶(hù)名和密碼。在一些安全性要求嚴(yán)格的系統(tǒng)中,可以將這兩者結(jié)合起來(lái),比如ATM機(jī)要求用戶(hù)同時(shí)提供ATM卡和密碼。這些傳統(tǒng)的身份鑒別方法存在明顯的缺點(diǎn):個(gè)人擁有的物品容易丟失或被偽造,個(gè)人的密碼容易遺忘或記錯(cuò)。更為嚴(yán)重的是這些系統(tǒng)無(wú)法區(qū)分真正的擁有者和取得身份標(biāo)

11、識(shí)物的冒充者,一旦他人獲得了這些身份標(biāo)識(shí)事物,就可以擁有相同針對(duì)這一情況,我們可以采取兩種措施加以解決。其一,研究新的適用于非完全正立人臉圖像的特征檢測(cè)方法并對(duì)人臉特征的提取作相應(yīng)的調(diào)整,這種解決方法在文獻(xiàn)[9]已有所嘗試;其二,沿用現(xiàn)有的人臉識(shí)別系統(tǒng),但在人臉圖像送識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行特征提取和識(shí)別之前(即在人臉檢測(cè)和定位階段),先進(jìn)行人臉位置矯正的工作,這種方法在文獻(xiàn)[10]中也已有所研究,并取得了較好的效果。與傳統(tǒng)的身份鑒定手段相比,基

12、于人臉生物特征信息的身份鑒定技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):</p><p>  ● 用戶(hù)易接受:簡(jiǎn)單易用,對(duì)用戶(hù)無(wú)特殊要求。● 防偽性能好:不易偽造或被盜?!?“隨身攜帶”:不用擔(dān)心遺漏或丟失,隨時(shí)隨地可用。</p><p>  除此之外,人臉識(shí)別技術(shù)還有主動(dòng)性好,精確性高,性能/成本比高,自學(xué)習(xí)功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>  鑒于人臉識(shí)別技術(shù)在個(gè)人身份鑒定方面的眾多優(yōu)

13、點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)可以在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用:</p><p>  ● 國(guó)家安全領(lǐng)域。協(xié)助公安,海關(guān)等國(guó)家安全機(jī)構(gòu)加強(qiáng)對(duì)可疑人物、罪犯、恐怖分子的追蹤、監(jiān)控和識(shí)別。</p><p>  ● 公眾安全領(lǐng)域。加強(qiáng)交通管制;確認(rèn)身份證、護(hù)照等證件的真?zhèn)?;?yàn)證各類(lèi)信用卡的持卡人身份。</p><p>  ●計(jì)算機(jī)交互領(lǐng)域。根據(jù)計(jì)算機(jī)使用者人臉特征確定身份,提供個(gè)性化服務(wù)。Face P

14、ose Adjustment, Facial Feature Extraction , Human Face Recognition ,</p><p>  人臉識(shí)別技術(shù)在這些領(lǐng)域的充分利用,對(duì)于有效地鑒定個(gè)人的身份,防止犯罪和詐騙、提高辦公效率、節(jié)約資源有著重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。本章針對(duì)大部分人臉識(shí)別系統(tǒng)建模中存在的不足,將人臉位置矯正問(wèn)題引入思考,并根據(jù)人臉圖像特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新的基于眼睛定位的人臉位置矯

15、正算法。(為方便敘述起見(jiàn),我們稱(chēng)人臉在豎直平面內(nèi)的傾斜角度為平面旋轉(zhuǎn)角度,而稱(chēng)人臉在水平面內(nèi)的傾斜角度為深度旋轉(zhuǎn)角度。本文中出現(xiàn)的人臉位置矯正說(shuō)法都是針對(duì)平面旋轉(zhuǎn)角度而言的。)</p><p>  Neural Networks , Gray-scale Static Image , Vertical-complexity of Image</p><p>  作為人類(lèi)智能的重要體現(xiàn)和個(gè)人

16、身份鑒定的重要手段,人臉識(shí)別技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景,已成為一項(xiàng)熱門(mén)研究課題。人臉識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)之一就是人臉的檢測(cè)定位。在一個(gè)完整的人臉識(shí)別系統(tǒng)中,能否對(duì)人臉進(jìn)行正確的檢測(cè)定位將對(duì)整個(gè)人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能優(yōu)劣產(chǎn)生極其重要的影響,而影響人臉檢測(cè)定位的一個(gè)重要因素就是人臉在圖像中的姿勢(shì)。</p><p>  實(shí)際中,由于受到人的行為習(xí)慣,生理特征以及圖像采集環(huán)境等諸多因素的影響,人臉在采集到的人臉圖像中的姿勢(shì)往往并不是完

17、全正立的,而是在水平和豎直平面內(nèi)都存在一定的傾斜角度(即深度旋轉(zhuǎn)角度和平面旋轉(zhuǎn)角度)。但是大部分的人臉識(shí)別系統(tǒng)都是針對(duì)正立的正面人臉圖像而設(shè)計(jì)的,沒(méi)有考慮到人臉圖像可能存在的傾斜問(wèn)題,致使這些人臉識(shí)別系統(tǒng)從人臉傾斜的圖像中提取的特征數(shù)據(jù)在一定程度上失效,并有可能進(jìn)一步導(dǎo)致人臉識(shí)別系統(tǒng)在最終識(shí)別結(jié)果中產(chǎn)生誤判。</p><p>  1.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展概況 </p><p>  人臉識(shí)別系統(tǒng)現(xiàn)

18、在在大多數(shù)領(lǐng)域中起到舉足輕重的作用,尤其是用在機(jī)關(guān)單位的安全和考勤、網(wǎng)絡(luò)安全、銀行、海關(guān)邊檢、物業(yè)管理、軍隊(duì)安全、智能身份證、智能門(mén)禁、司機(jī)駕照驗(yàn)證、計(jì)算機(jī)登錄系統(tǒng)。我國(guó)在這方面也取得了較好的成就,國(guó)家863項(xiàng)目“面像檢測(cè)與識(shí)別核心技術(shù)”通過(guò)成果鑒定并初步應(yīng)用,就標(biāo)志著我國(guó)在人臉識(shí)別這一當(dāng)今熱點(diǎn)科研領(lǐng)域掌握了一定的核心技術(shù)。北京科瑞奇技術(shù)開(kāi)發(fā)股份有限公司在2002年開(kāi)發(fā)了一種人臉鑒別系統(tǒng),對(duì)人臉圖像進(jìn)行處理,消除了照相機(jī)的影響,再對(duì)圖像

19、進(jìn)行特征提取和識(shí)別。這對(duì)于人臉鑒別特別有價(jià)值,因?yàn)槿四樿b別通常使用正面照,要鑒別的人臉圖像是不同時(shí)期拍攝的,使用的照相機(jī)不一樣。系統(tǒng)可以接受時(shí)間間隔較長(zhǎng)的照片,并能達(dá)到較高的識(shí)別率,在計(jì)算機(jī)中庫(kù)藏2300人的正面照片,每人一張照片,使用相距1--7年、差別比較大的照片去查詢(xún),首選率可以達(dá)到50%,前20張輸出照片中包含有與輸入照片為同一人的照片的概率可達(dá)70% 。 2005年1月18日,由清華大學(xué)電子系人臉識(shí)別課題組負(fù)責(zé)人蘇光

20、大教授主持承擔(dān)的國(guó)家"十五"攻關(guān)項(xiàng)目《人臉識(shí)別系統(tǒng)》通過(guò)了由公安部主持的專(zhuān)家鑒定。鑒定委員會(huì)認(rèn)為,該項(xiàng)技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)</p><p>  1.3 本論文的內(nèi)容</p><p>  本文針對(duì)人臉圖片的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),在閱讀了大量文獻(xiàn)及資料的基礎(chǔ)上,成功設(shè)計(jì)了一套用于人臉圖片識(shí)別系統(tǒng)。其重點(diǎn)在于液晶顯示、存儲(chǔ)器擴(kuò)展的硬件電路設(shè)計(jì)上。最終實(shí)現(xiàn)單片機(jī)利用串口對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并

21、進(jìn)行儲(chǔ)存;對(duì)輸入的圖像和系統(tǒng)中已存圖像進(jìn)行比對(duì)識(shí)別;系統(tǒng)中存有輸入的圖像則控制液晶顯示此圖像,否則蜂鳴器報(bào)警。 </p><p><b>  1.4 本文的任務(wù)</b></p><p>  1. 采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件程序設(shè)計(jì); </p><p>  2. 學(xué)會(huì)串口的使用,采用串口工具

22、向存儲(chǔ)器傳送圖片; </p><p>  3. 自行設(shè)計(jì)液晶顯示電路,由單片機(jī)精確控制圖像的顯示或報(bào)警; </p><p>  4. 減少冗余電路和接線(xiàn),降低功耗,提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。</p><p>  第2章 人臉圖片識(shí)別總體方案設(shè)計(jì)</p><p>&

23、lt;b>  2.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)</b></p><p>  系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2-1所示是以單片機(jī)為核心的一套系統(tǒng)。</p><p>  單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講:一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí),學(xué)習(xí)使用單片機(jī)了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)

24、的最佳選擇。</p><p>  可以說(shuō),二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代,即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過(guò),這種電腦,通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成(如圖1所示)。還有一類(lèi)計(jì)算機(jī),大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)(亦稱(chēng)微控制器,如圖2所示)。顧名思義,這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路,即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小,通常都藏在被

25、控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中,起著有如人類(lèi)頭腦的作用,它出了毛病,整個(gè)裝置就癱瘓了?,F(xiàn)在,這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛,如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī),就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效,常 在產(chǎn) 品名稱(chēng)前冠以形容詞——“智能型”,如智能型洗衣機(jī)等?,F(xiàn)在有些工廠(chǎng)的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開(kāi)發(fā)者搞出來(lái)的某些產(chǎn)品,不是電路太復(fù)雜,就是功能太簡(jiǎn)單且極易被仿制。</p>

26、<p>  第3章 系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>  3. 1硬件設(shè)計(jì)基本流程</p><p>  我們知道,硬件(HardWare)是區(qū)別于軟件(SoftWare)來(lái)說(shuō)的,是控制邏輯的具體執(zhí)行和實(shí)現(xiàn)部分,它可以用來(lái)控制一些可執(zhí)行器件、機(jī)構(gòu)和設(shè)備,自己就也可以實(shí)現(xiàn)很多功能,在人類(lèi)創(chuàng)造過(guò)程中是處于底層的部分,是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造的根本基礎(chǔ)之一。硬件電路包含的內(nèi)容很廣,例如,

27、硬件電路可以有微處理器電路、LCD液晶顯示電路、鍵盤(pán)電路、模擬量輸入電路、開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路、總線(xiàn)通訊接口電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路等等??偟膩?lái)說(shuō),應(yīng)該包括電子元件(如芯片、電阻、電容等)、接插件(接頭,卡頭,連接件等)、電路板及其它相關(guān)外部設(shè)備(電源、電機(jī)等)。所以我們的實(shí)驗(yàn)也將圍繞功能\方案——電路原理圖——印刷電路板這樣一個(gè)流程展開(kāi)。當(dāng)我們有了模擬電路、數(shù)字電路、微機(jī)原理的基礎(chǔ)之后,我們就可以開(kāi)始硬件電路的歷程。</p>&

28、lt;p>  任何一個(gè)硬件設(shè)計(jì)都需要一個(gè)開(kāi)始和完善的過(guò)程,核心在于“設(shè)計(jì)”。在這里我們將著重講解基于單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)流程。其他的設(shè)計(jì)都十分類(lèi)似,一個(gè)設(shè)計(jì)是否成功,重要的在于對(duì)它的每一個(gè)環(huán)節(jié)的把握上。要進(jìn)行以單片機(jī)為核心的數(shù)字電路設(shè)計(jì)與制作,一般來(lái)說(shuō)要按照如圖3-1流程進(jìn)行:</p><p>  3. 2單片機(jī)的發(fā)展概況及其選擇</p><p>  隨著電子技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,

29、微型計(jì)算機(jī)發(fā)展很快,單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)的一個(gè)獨(dú)特的分支,它是在一塊芯片上集成了多種功能部件所構(gòu)成的一臺(tái)完整的、具有一定功能的單片微型計(jì)算機(jī)。它打破了典型微型計(jì)算機(jī)按邏輯功能劃分芯片結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)概念,以其體積小,功能強(qiáng),性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,如工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀表、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等,單片機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用水平己逐漸成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。</p><p>  目前世界上有很多單片機(jī)制造公司

30、,如美國(guó)的INTEL、ATMEL、MOTOROLA和ZILOG公司;德國(guó)的SIEMES公司;荷蘭的PH工LIP公司等。他們相繼推出了各種類(lèi)型的單片機(jī),其中工ntel公司推出的一種高性能8位單片機(jī)MCS一51系列單片以其優(yōu)越的性能,成熟的技術(shù)和高性?xún)r(jià)比迅速占了工業(yè)測(cè)控和自動(dòng)化工程領(lǐng)域的主要市場(chǎng),成為單片機(jī)領(lǐng)域中的主流產(chǎn)品。</p><p>  除了INTEL公司外,PH工LIP,ATMEL,ADM,S工EMES等公

31、司紛紛推出了與MCS一51系列兼容的單片機(jī),其中ATMEL公司的89系列單片機(jī)也稱(chēng)Flash單片機(jī),在內(nèi)部功能的引腳上與MCS一51單片機(jī)是兼容的,它不僅繼承了MCS一51原有的功能,而且又?jǐn)U展了它的功能。ATMEL89系列單片機(jī)是 以8031核構(gòu)成的,所以它和8051系列單片機(jī)是兼容的系列,89系列單片機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)。89系列單片機(jī)可分為標(biāo)準(zhǔn)型號(hào),低檔型號(hào)和高檔型號(hào),經(jīng)過(guò)比較分析,根

32、據(jù)本課題的特點(diǎn),我們選用ATMEL公司89系列的標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)AT89C51。</p><p>  3.3 AT89C51單片機(jī)的介紹</p><p>  AT89C51單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生

33、產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)。功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。</p><p><b>  主要性能參數(shù):</b></p><p>  與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容</p><p>  4K字節(jié)在系統(tǒng)編程(ISP)Flash 閃速存儲(chǔ)器</p><p>

34、<b>  1000次擦寫(xiě)周期</b></p><p>  4.0-5.5V的工作電壓范圍</p><p>  全靜態(tài)工作模式:0HZ-33MHZ</p><p><b>  三級(jí)程序加密鎖</b></p><p>  128*8字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>  32個(gè)可編

35、程I/O口線(xiàn)</p><p>  2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p><b>  6個(gè)中斷源</b></p><p>  全雙工串行UART通道</p><p>  低功耗空閑和掉電模式</p><p>  中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)</p><p>  看門(mén)狗(WDT)

36、及雙數(shù)據(jù)指針</p><p>  掉電標(biāo)示和快速編程特性</p><p>  靈活的在系統(tǒng)編程(ISP-字節(jié)或頁(yè)寫(xiě)模式)</p><p><b>  功能特性概述:</b></p><p>  AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能:4K字節(jié)閃速存儲(chǔ)器,128字節(jié)內(nèi)部RAM,32個(gè)I/O口線(xiàn),看門(mén)狗(WDT),兩個(gè)數(shù)據(jù)指針,兩個(gè)

37、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),AT89S51可降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式??臻e方式停止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中到內(nèi)容,但振蕩器停止工作并禁止其它所有工作部件直到下一個(gè)硬件復(fù)位。</p><p><b>  引腳功能說(shuō)明:</b>&

38、lt;/p><p><b>  Vcc:電源電壓</b></p><p><b>  GND:地</b></p><p>  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(xiàn)復(fù)用口。作為輸出口時(shí),每位能驅(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。</p><p>  

39、在訪(fǎng)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(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用,在訪(fǎng)問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。</p><p>  在Flash編程時(shí),P0口接收指令字節(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。</p><p>  P1口: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

40、拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作為輸入口。作輸入口使用時(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)。</p><p>  Flash編程和程序校驗(yàn)期間,P1接收低8位地址。</p><p>  P2口:P2口是一個(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

41、,此時(shí)可作輸出口,作輸入口使用時(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)。</p><p>  在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(例如執(zhí)行MOVE @DPTR指令)時(shí),P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪(fǎng)問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如執(zhí)行MOVX @Ri指令)時(shí),P2口線(xiàn)上的內(nèi)容(也即特殊功能寄存器(SFR))區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容),在整個(gè)訪(fǎng)問(wèn)期間不改變。</p&g

42、t;<p>  Flash編程或校驗(yàn)時(shí),P2亦接收高位地址和其他控制信號(hào)。</p><p>  P3口:P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(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)P3口寫(xiě)入“1”時(shí),它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。作輸入端時(shí),被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流(IIL)。</p><p>  P3口除了作為一般

43、的I/O口線(xiàn)外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示:P3口還接手一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。</p><p>  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。WDT溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFR AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。</p><

44、p>  ALE/~PROG:當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ALE(地址所存允許)輸出脈沖用于所存地址的低8位字節(jié)。即使不訪(fǎng)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(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。</p><p>  對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(~PROG)。</p><

45、p>  如有必要,可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位,可禁止ALE操作。該位置位后,只有一條MOVX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。</p><p>  ~PSEN:程序儲(chǔ)存允許(~PSEN)輸出是外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào),當(dāng)AT89S51由外部程序存儲(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

46、個(gè)脈沖。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,沒(méi)有兩次有效的~PSEN信號(hào)。</p><p>  EA/VPP:外部訪(fǎng)問(wèn)允許。欲使CPU僅訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器(地址為0000H---FFFFH),EA端必須保持低電平(接地)。需要注意的是:如果加密位LB1被編程,復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)所存EA端狀態(tài)。</p><p>  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。</p>&l

47、t;p>  Flash存儲(chǔ)器編程時(shí),該引腳加上+12V的編程電壓VPP。</p><p>  XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>  XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p><b>  晶體振蕩器特性:</b></p><p>  AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)

48、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.</p><p>  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)外接電容C1、C2雖然沒(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

49、果使用石英晶體,我們推薦使用30pF+/-10pF,而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF+/-10PF。</p><p>  用戶(hù)也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路如圖5右圖所示。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端則懸空。</p><p>  由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的,所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求,

50、但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。</p><p>  晶體接線(xiàn)圖和外接時(shí)鐘線(xiàn)路圖,如圖3-4所示:</p><p><b>  空閑節(jié)電模式:</b></p><p>  在空閑工作模式狀態(tài),CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài),這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí),片內(nèi)RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不

51、變。空閑模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。</p><p>  需要注意的是,當(dāng)由硬件復(fù)位來(lái)終止空閑工作模式時(shí),CPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條指令開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行程序的,要完成內(nèi)部復(fù)位操作,硬件復(fù)位脈沖要保持兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)時(shí)鐘周期)有效,在這種情況下,內(nèi)部禁止CPU訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)RAM,而允許訪(fǎng)問(wèn)其他端口。為了避免在復(fù)位結(jié)束時(shí)可能對(duì)端口產(chǎn)生意外寫(xiě)入,激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口

52、或外部存儲(chǔ)器的寫(xiě)入指令。</p><p><b>  掉電模式:</b></p><p>  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)。退出掉電模式的方法是硬件復(fù)位或由處于使能狀態(tài)的外中斷INT0和INT1激活。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

53、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。</p><p><b>  程序存儲(chǔ)器的加密:</b></p><p>  AT89C51可使用對(duì)芯片上的3個(gè)加密位LB1、LB2、LB3進(jìn)行編程(P)或不編程(U)來(lái)得到如下表所示的功能:</p><p>  注:表中的U------表示未編程 P------表

54、示編程</p><p>  3.3.1 AT89C51單片機(jī)的特點(diǎn)</p><p>  AT89C51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(xiàn),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??臻e方式體制CPU的工作,但允許

55、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。</p><p>  系統(tǒng)控制部分的核心是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51。AT89C51采用40引腳的雙列直插式封裝(DIP)形式,內(nèi)部由CPU,4 KB的ROM,256 B的RAM,2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1,4個(gè)8位的I/O端口和一個(gè)全雙工串行通信口等部分組成。

56、AT89C51單片機(jī)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,可靠性高,低功耗等特點(diǎn)。特別是內(nèi)部集成了4 KB的FLASH程序存儲(chǔ)器,使單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,也使其得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí),它還具有高級(jí)語(yǔ)言編程的特點(diǎn),指令豐富,軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。</p><p>  3.3.2 AT89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)</p><p>  AT89C51硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3-5所示</p><p>

57、;<b>  3.4 圖片的導(dǎo)入</b></p><p>  MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)功能強(qiáng)大的全雙工異步通信串行口。所謂全雙就是雙機(jī)之間串行接收、發(fā)送數(shù)據(jù)可同時(shí)進(jìn)行。所謂異步通信,就是收、發(fā)雙方?jīng)]有同步時(shí)鐘來(lái)控制收、發(fā)雙發(fā)的同步傳送,而是靠雙方各自的時(shí)鐘來(lái)控制數(shù)據(jù)的異步傳送。本系統(tǒng)的導(dǎo)入原理如圖3-6所示:</p><p>  3.3.1 MAX232資料簡(jiǎn)介&

58、lt;/p><p>  該產(chǎn)品是由德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。由于電腦串口rs232電平是-10v +10v,而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)電壓是ttl電平0 +5v,max232就是用來(lái)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含2驅(qū)動(dòng)器、2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。</p><p>  該器件符合TIA/EIA-232-F標(biāo)準(zhǔn),每一個(gè)接收器將TI

59、A/EIA-232-F電平轉(zhuǎn)換成5-V TTL/CMOS電平。每一個(gè)發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA-232-F電平。</p><p>  主要特點(diǎn):1、單5V電源工作</p><p>  2、 LinBiCMOSTM工藝技術(shù)</p><p>  3、 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器</p><p>  4、 ±30V輸入

60、電平</p><p>  5、低電源電流:典型值是8mA</p><p>  6、符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA-232-E及ITU推薦標(biāo)準(zhǔn)V.28</p><p>  7、ESD保護(hù)大于MIL-STD-883(方 法3015)標(biāo)準(zhǔn)的2000V</p><p>  3.4.1 MAX232資料簡(jiǎn)介</p><p&

61、gt;  MAX232應(yīng)用電路,注意電容接法232是電荷泵芯片,可以完成兩路TTL/RS-232電平的轉(zhuǎn)換,它的的9、10、11、12引腳是TTL電平端,用來(lái)連接單片機(jī)的,如圖3-8所示:</p><p>  MAX232獲得正負(fù)電源的另一種方法 在單片機(jī)控制系統(tǒng)中,我們時(shí)常要用到數(shù)/模(D/A)或者模/數(shù)(A/D)變換以及其它的模擬接口電路,這里面要經(jīng)常用到正負(fù)電源,例如: 9V,-9V; 12V,-12V.這

62、些電源僅僅作為數(shù)字和模擬控制轉(zhuǎn)換接口部件的小功率電源。 在控制板上,我們有的只是5V電源,可又有很多方法獲得非5V電源。 1.外接;2.DC-DC變換......在這里我介紹一塊大家常用的芯片:MAX232. MAX232是TTL--RS232電平轉(zhuǎn)換的典型芯片,按照芯片的推薦電路,取振蕩電容為uF的時(shí)候,若輸入為5V,輸出可以達(dá)到-14V左右,輸入為0V ,輸出可以達(dá)到14V,在扇出電流為20mA的時(shí)候,處處電壓可以穩(wěn)定在 12V和-

63、12V.因此,在功耗不是很大的情況下,可以將MAX232的輸出信號(hào)經(jīng)穩(wěn)壓塊后作電源使用</p><p>  3.5 顯示器的選擇</p><p>  液晶顯示器是一種被動(dòng)的顯示器,即液晶本身并不發(fā)光,而是利用液晶經(jīng)過(guò)處理后能改變光線(xiàn)通過(guò)方向的特性,達(dá)到白底黑字或黑底白字顯示的目的。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,常使用點(diǎn)陣型LCD顯示器,在這里我們選擇12864型號(hào)液晶。</p>&l

64、t;p>  3.5.1 12864液晶介紹</p><p>  一、液晶顯示模塊概述</p><p>  12864漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊,可顯示漢字及圖形,內(nèi)置8192個(gè)中文漢字(16X16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8X16點(diǎn)陣)及64X256點(diǎn)陣顯示RAM(GDRAM)。</p><p>  主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性:</p><p>

65、;  電源:VDD 3.3V~+5V(內(nèi)置升壓電路,無(wú)需負(fù)壓);</p><p>  顯示內(nèi)容:128列× 64行</p><p><b>  顯示顏色:黃綠</b></p><p>  顯示角度:6:00鐘直視</p><p><b>  LCD類(lèi)型:STN</b></p>

66、<p>  與MCU接口:8位或4位并行/3位串行</p><p><b>  配置LED背光</b></p><p>  多種軟件功能:光標(biāo)顯示、畫(huà)面移位、自定義字符、睡眠模式等</p><p><b>  二、外形尺寸</b></p><p>  1.外形尺寸圖如圖3-11所示:&l

67、t;/p><p><b>  三、模塊引腳說(shuō)明</b></p><p>  128X64 引腳說(shuō)明</p><p>  邏輯工作電壓(VDD):4.5~5.5V</p><p>  電源地(GND):0V</p><p>  工作溫度(Ta):0~60℃(常溫) / -20~75℃(寬溫)</p

68、><p><b>  四、接口時(shí)序</b></p><p>  模塊有并行和串行兩種連接方法(時(shí)序如下):</p><p>  1、8位并行連接時(shí)序圖,如圖3-12所示:</p><p><b>  MPU寫(xiě)資料到模塊</b></p><p>  MPU從模塊讀出資料,如圖3-1

69、3所示:</p><p><b>  備注:</b></p><p>  1、當(dāng)模塊在接受指令前,微處理順必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài),即讀取BF標(biāo)志時(shí)BF需為0,方可接受新的指令;如果在送出一個(gè)指令前并不檢查BF標(biāo)志,那么在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必須延遲一段較長(zhǎng)的時(shí)間,即是等待前一個(gè)指令確實(shí)執(zhí)行完成,指令執(zhí)行的時(shí)間請(qǐng)參考指令表中的個(gè)別指令說(shuō)明。</p&g

70、t;<p>  2、“RE”為基本指令集與擴(kuò)充指令集的選擇控制位元,當(dāng)變更“RE”位元后,往后的指令集將維持在最后的狀態(tài),除非再次變更“RE”位元,否則使用相同指令集時(shí),不需每次重設(shè)“RE”位元。</p><p><b>  具體指令介紹:</b></p><p><b>  1、清除顯示</b></p><p&

71、gt;  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:清除顯示屏幕,把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”</p><p><b>  2、位址歸位</b></p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6

72、 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”,游標(biāo)回原點(diǎn),該功能不影響顯示DDRAM</p><p><b>  3、位址歸位</b></p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB

73、2 DB1 DB0</p><p>  功能:把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”,游標(biāo)回原點(diǎn),該功能不影響顯示DDRAM功能:執(zhí)行該命令后,所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。顯示起始行是由Z地址計(jì)數(shù)器控制的,該命令自動(dòng)將A0-A5位地址送入Z地址計(jì)數(shù)器,起始地址可以是0-63范圍內(nèi)任意一行。Z地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)計(jì)數(shù)功能,用于顯示行掃描同步,當(dāng)掃描完一行后自動(dòng)加一。</p><p>

74、;  4、顯示狀態(tài) 開(kāi)/關(guān)</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能: D=1;整體顯示ON C=1;游標(biāo)ON B=1;游標(biāo)位置ON</p><p>  5、游標(biāo)或顯示移位控制</p><p> 

75、 CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)與顯示的移位控制位:這個(gè)指令并不改變DDRAM的內(nèi)容</p><p><b>  6、功能設(shè)定</b></p><p>  CODE: RW RS DB7 DB

76、6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:DL=1(必須設(shè)為1) RE=1;擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0:基本指令集動(dòng)作</p><p>  7、設(shè)定CGRAM位址</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1

77、 DB0</p><p>  功能:設(shè)定CGRAM位址到位址計(jì)數(shù)器(AC)</p><p>  8、設(shè)定DDRAM位址</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:設(shè)定DDRAM位址到位址計(jì)數(shù)器(AC)</

78、p><p>  9、讀取忙碌狀態(tài)(BF)和位址</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:讀取忙碌狀態(tài)(BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成,同時(shí)可以讀出位址計(jì)數(shù)器(AC)的值</p><p>  10、寫(xiě)資料到RAM&l

79、t;/p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:寫(xiě)入資料到內(nèi)部的RAM(DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM)</p><p>  11、讀出RAM的值</p><p>  CODE: RW RS D

80、B7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:從內(nèi)部RAM讀取資料(DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM)</p><p>  12、待命模式(12H)</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1

81、 DB0</p><p>  功能:進(jìn)入待命模式,執(zhí)行其他命令都可終止待命模式</p><p>  13、卷動(dòng)位址或IRAM位址選擇(13H)</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:SR=1;允許輸入卷動(dòng)

82、位址 SR=0;允許輸入IRAM位址 </p><p>  14、反白選擇(14H)</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:選擇4行中的任一行作反白顯示,并可決定反白的與否</p><p>  15

83、、睡眠模式(015H)</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:SL=1;脫離睡眠模式 SL=0;進(jìn)入睡眠模式</p><p>  16、擴(kuò)充功能設(shè)定(016H)</p><p>  CODE: RW

84、 RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:RE=1;擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0;基本指令集動(dòng)作 G=1;繪圖顯示ON G=0;繪圖顯示OFF</p><p>  17、設(shè)定IRAM位址或卷動(dòng)位址(017H)</p><p>  CODE: RW RS DB7

85、 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:SR=1;AC5~AC0為垂直卷動(dòng)位址 SR=0;AC3~AC0寫(xiě)ICONRAM位址</p><p>  18、設(shè)定繪圖RAM位址(018H)</p><p>  CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB

86、3 DB2 DB1 DB0</p><p>  功能:設(shè)定GDRAM位址到位址計(jì)數(shù)器(AC)</p><p><b>  六、顯示坐標(biāo)關(guān)系</b></p><p><b>  1、圖形顯示坐標(biāo)</b></p><p>  水平方向X—以字節(jié)單位 </p><p>

87、  垂直方向Y—以位為單位</p><p><b>  2、漢字顯示坐標(biāo)</b></p><p>  代碼(02H---7FH)</p><p><b>  七顯示RAM</b></p><p>  1、文本顯示RAM(DDRAM)</p><p>  文本顯示RAM提供8個(gè)

88、×4行的漢字空間,當(dāng)寫(xiě)入文本顯示RAM時(shí),可以分別顯示CGROM、HCGROM與CGRAM的字型;ST7920A可以顯示三種字型 ,分別是半寬的HCGROM字型、CGRAM字型及中文CGROM字型。三種字型的選擇,由在DDRAM中寫(xiě)入的編碼選擇,各種字型詳細(xì)編碼如下:</p><p>  顯示半寬字型 :將一位字節(jié)寫(xiě)入DDRAM中,范圍為02H-7FH的編碼。</p><p> 

89、 顯示CGRAM字型:將兩字節(jié)編碼寫(xiě)入DDRAM中,總共有0000H,0002H,0004H,0006H四種編碼</p><p>  顯示中文字形:將兩字節(jié)編碼寫(xiě)入DDRAMK ,范圍為A1A0H-F7FFH(GB碼)或A140H-D75FH(BIG5碼)的編碼。</p><p>  繪圖RAM(GDRAM)</p><p>  繪圖顯示RAM提供128×

90、8個(gè)字節(jié)的記憶空間,在更改繪圖RAM時(shí),先連續(xù)寫(xiě)入水平與垂直的坐標(biāo)值,再寫(xiě)入兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到繪圖RAM,而地址計(jì)數(shù)器(AC)會(huì)自動(dòng)加一;在寫(xiě)入繪圖RAM的期間,繪圖顯示必須關(guān)閉,整個(gè)寫(xiě)入繪圖RAM的步驟如下:</p><p>  1、關(guān)閉繪圖顯示功能。</p><p>  2、先將水平的位元組坐標(biāo)(X)寫(xiě)入繪圖RAM地址;</p><p>  再將垂直的坐標(biāo)(Y)寫(xiě)

91、入繪圖RAM地址;</p><p>  將D15——D8寫(xiě)入到RAM中;</p><p>  將D7——D0寫(xiě)入到RAM中;</p><p><b>  打開(kāi)繪圖顯示功能。</b></p><p>  繪圖顯示的緩沖區(qū)對(duì)應(yīng)分布請(qǐng)參考“顯示坐標(biāo)”</p><p><b>  游標(biāo)/閃爍控制

92、</b></p><p>  ST7920A提供硬件游標(biāo)及閃爍控制電路,由地址計(jì)數(shù)器(address counter)的值來(lái)指定DDRAM中的游標(biāo)或閃爍位置。</p><p>  3.6 EPROM和RAM的綜合擴(kuò)展</p><p>  MCS-51單片機(jī)內(nèi)集成了各種存儲(chǔ)器和I/O功能部件,但有時(shí)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能需求,片內(nèi)的資源不能滿(mǎn)足需求,還需要

93、外存儲(chǔ)器和I/O功能部件(也稱(chēng)為I/O接口部件),這就是通常所說(shuō)的MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展問(wèn)題。系統(tǒng)由于要存儲(chǔ)圖片,所以要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器。外程序存儲(chǔ)器采用兩片27256芯片將程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展為64KB,外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用兩片62256芯片將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展為64KB。如圖3-15所示:</p><p>  3.6.1 62256 RAM芯片介紹</p><p>  62256是32K的低功耗

94、靜態(tài)RAM存儲(chǔ)器. 用P0和P2來(lái)擴(kuò)展外部ram(就是用P0和P2與62256對(duì)應(yīng)的管腳相連接),假設(shè)P2.7接WR,P2.6接RD,P2.5接CS,那么就可以確定個(gè)外部RAM的一個(gè)地址,想往外部RAM的一個(gè)地址寫(xiě)一個(gè)字節(jié)時(shí),地址可以定為XBYTE [0x4000],其中WR,CS為低,RD為高,那就是高位的4(0100 也就是P2.7和P2.5輸出了低電平,而P2.6輸出了高電平,目的當(dāng)然是要選通62256并且向62256寫(xiě)入數(shù)據(jù)),

95、其它位的可以根據(jù)情況自己定(也就是其它位是什么不打緊,關(guān)鍵就是控制wr,cs,rd的那幾個(gè)位要符合選通,讀,寫(xiě)的規(guī)定就可以了),現(xiàn)在我們向62256中寫(xiě)個(gè)26進(jìn)去就可以使用這條語(yǔ)句:XBYTE [0x4000] = 26。</p><p>  MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí),一般使用P0口作為地址低8位(與數(shù)據(jù)口分時(shí)復(fù)用),而P2口作為地址高8位,它共有16根地址總線(xiàn),尋址空間為64KB。</p>&

96、lt;p>  62256 引腳功能:</p><p>  A0 – A14             地址總線(xiàn)(Address) D0 /D7       輸入/輸出口(nput/output) CS 

97、0;                  端口選擇(Chip select) WE               

98、;     輸入始能(Write enable) OE                    輸出始能(Output enable) VCC    

99、;               電源始能(Power supply) VSS                   接地

100、(Ground)</p><p>  附圖: 62256 RAM芯片引腳圖如圖3-16所示:</p><p>  3.6.2 27256 EPROM芯片介紹</p><p>  27256是一種32K×8位的可編程序只讀存貯器,采用雙列直插式28腳封裝,正常工作時(shí),采用單一+5V電源供電,它采用HMOS工藝技術(shù)制成,讀取速度快,最大讀取時(shí)間不超過(guò)250n

101、s,正常工作時(shí),工作電流為100mA,靜止等待時(shí),最大電流為40mA。編程電壓Vpp為12.5V。程序?qū)懭霑r(shí),Vpp接12.5V,OE為高電平時(shí),27256處于編程狀態(tài),當(dāng)?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)穩(wěn)定后,在CE/PGM端上加入一個(gè)寬度為50ms的TTL 高電平脈沖,就可以把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到給出的地址單元上。27256與27128的區(qū)別在于CE端與PGM端合用一個(gè)輸入線(xiàn),27端作為地址線(xiàn)A14來(lái)用。27128與8031 的接口僅在于去掉A14與P2.6的連接

102、,27端接上+5V電壓即可。</p><p>  27256引腳功能:</p><p>  Vpp---1 27 --A14 A11---2   26 --A13 A7-- 3      25 --A8 A6---4 24 --A9 A5---5 &

103、#160;   23 --A11A4---6  22 --OE A3---7 21 --A10 A2---8  20 --CE/PGM </p><p>  A1---9 19 --D7 A0--- 10 18 --D6 D0---11 17 --D5

104、60;D1-- 12       16 --D4 D2-- 13 15 --D3      </p><p>  3.6.3 74LS373 鎖存器原理</p><p>  74ls373是常用的地址鎖存器芯片,它實(shí)質(zhì)是一個(gè)是帶三態(tài)緩沖輸出

105、的8D觸發(fā)器,在單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器,通常需要一塊74ls373芯片.本文將介紹74ls373的工作原理,引腳圖(管腳圖),內(nèi)結(jié)構(gòu)圖、主要參數(shù)及在單片機(jī)系統(tǒng)中的典型應(yīng)用電路. </p><p>  一、74ls373工作原理簡(jiǎn)述:</p><p>  (1).1腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當(dāng)1腳是高電平時(shí),不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳(

106、鎖存控制端,G)如何,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài));</p><p>  (2).當(dāng)1腳是低電平時(shí),只要11腳(鎖存控制端,G)上出現(xiàn)一個(gè)下降沿,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18

107、的狀態(tài). 鎖存端LE 由高變低時(shí),輸出端8 位信息被鎖存,直到LE 端再次有效。 當(dāng)三態(tài)門(mén)使能信號(hào)OE為低電平時(shí),三態(tài)門(mén)導(dǎo)通,允許Q0~Q7輸出,OE為高電平時(shí),輸出懸空。</p><p>  二、74ls373內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖3-18所示:</p><p>  三、74LS373的真值表(功能表):</p><p><b>  L——低電平;</b

108、></p><p><b>  H——高電平;</b></p><p><b>  X——不定態(tài);</b></p><p>  Q0——建立穩(wěn)態(tài)前Q的電平;</p><p>  G——輸入端,與8031ALE連高電平:暢通無(wú)阻低電平:關(guān)門(mén)鎖存。圖中OE——使能端,接地。</p>

109、<p>  當(dāng)G=“1”時(shí),74LS373輸出端1Q—8Q與輸入端1D—8D相同;</p><p>  當(dāng)G為下降沿時(shí),將輸入數(shù)據(jù)鎖存。</p><p>  四、74ls373引腳(管腳)排列如圖3-14所示:</p><p>  五、74ls373電氣特性:</p><p>  六、74ls373推薦工作條件:</p>

110、<p>  七、74ls373在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用電路圖: </p><p>  當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時(shí),應(yīng)使OE為低電平,此時(shí)鎖存使能端C為高電平時(shí),輸出Q0~Q7 狀態(tài)與輸入端D1~D7狀態(tài)相同;當(dāng)C發(fā)生負(fù)的跳變時(shí),輸入端D0~D7 數(shù)據(jù)鎖入Q0~Q7。51單片機(jī)的ALE信號(hào)可以直接與74LS373的C連接。在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中,常采用74LS373作為地址鎖存器使用,其連接方法

111、如上圖所示。其中輸入端1D~8D接至單片機(jī)的P0口,輸出端提供的是低8位地址,G端接至單片機(jī)的地址鎖存允許信號(hào)ALE。輸出允許端OE接地,表示輸出三態(tài)門(mén)一直打開(kāi)。</p><p>  1D~8D為8個(gè)輸入端。</p><p>  1Q~8Q為8個(gè)輸出端。</p><p>  G是數(shù)據(jù)鎖存控制端;當(dāng)G=1時(shí),鎖存器輸出端同輸入端;當(dāng)G由“1”變?yōu)椤?”時(shí),數(shù)據(jù)輸入鎖存

112、器中。</p><p>  OE為輸出允許端;當(dāng)OE=“0”時(shí),三態(tài)門(mén)打開(kāi);當(dāng)OE=“1”時(shí),三態(tài)門(mén)關(guān)閉,輸出呈高阻狀態(tài)。</p><p>  第4章 系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)</p><p>  4.1 硬件可靠性的設(shè)計(jì)</p><p>  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性是指在規(guī)定的條件下,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。由于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際工作過(guò)

113、程中,可能會(huì)受到各種內(nèi)部和外部的干擾而發(fā)生異常狀態(tài),因此抗干擾設(shè)計(jì)是系統(tǒng)研制中不可忽視的一個(gè)重要內(nèi)容。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)重點(diǎn)防止電源系統(tǒng)與過(guò)程通道的干擾。</p><p>  4.2 本系統(tǒng)中的抗干擾的預(yù)防措施</p><p>  在設(shè)計(jì)中,考慮到實(shí)際中可能產(chǎn)生的干擾,采取了以下措施:</p><p><b> ?、?降額使用</b></

114、p><p>  在設(shè)計(jì)時(shí),有意識(shí)的降低施加在元器件上的工作應(yīng)力,提高元器件的可靠性,從而延長(zhǎng)其使用壽命。在本系統(tǒng)中,選擇的半導(dǎo)體器件都考慮到這一點(diǎn)。</p><p><b>  ⑵ 防靜電</b></p><p>  我做了以下考慮:不使用的輸入端根據(jù)要求接地;作為線(xiàn)路板輸入接口的電路,在其輸入端加瞬變電壓抑制二極管,并對(duì)地接電阻器;由電阻器電容器

115、組成震蕩器的電路,為防比電容器存儲(chǔ)的電荷產(chǎn)生的電壓使有關(guān)輸入端的電壓短時(shí)高于電源電壓,在該輸入端串聯(lián)限流電阻;防寄生禍合。寄生禍合可能導(dǎo)致數(shù)字電路誤碼和模擬電路自激,因此,在本系統(tǒng)我們?cè)诰€(xiàn)路板的適當(dāng)位置安裝去禍電容,以減少電路引出端處的電源輸出阻抗。</p><p> ?、?印刷電路板的焊盤(pán)抗干擾措施</p><p>  印刷電路板上焊盤(pán)中心的引線(xiàn)孔比元件引腳直徑略大即可,太大反而易形成虛

116、焊。例如DIP型集成電路引腳直徑約0.5mm,其引線(xiàn)孔直徑一般取0.6mm。焊盤(pán)外徑一般取D(d+l.3)mm,d為引線(xiàn)孔直徑。對(duì)于高密度的數(shù)字電路,悍盤(pán)最小直徑可取Dmin=(d+l)mm。</p><p>  ⑷ 接地是提高電子設(shè)備電磁兼容的重要手段之一,正確的接地既能抑制干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)生干擾。</p><p><b>  致 謝</b><

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