點(diǎn)陣圖形液晶驅(qū)動(dòng)接口設(shè)計(jì)

1、目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)I畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見(jiàn)VIII畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)IX畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定X摘要XIAbstractXII第 1 章 緒論11.1 本設(shè)計(jì)的要求11.2 關(guān)于單片機(jī)11.3 關(guān)于 C 語(yǔ)言21.3.1 C 語(yǔ)言及其優(yōu)點(diǎn)21.4 關(guān)于液晶顯示 LCD31.4.1 LCD的原理31.4.2 LCD的分類4第 2 章 有關(guān) T6963C 的一般介紹52.1 T6963C 的特點(diǎn)52.2 T6963C 的部分引腳說(shuō)明及功能62.2.2 引腳功能62.3 T6963C 的指令系統(tǒng)82.3.1 T6963C 的狀態(tài)字82.3.2 T6963C 的

2、指令82.3.3 T6963C 部分指令系統(tǒng)的說(shuō)明10第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)133.1 硬件總體設(shè)計(jì)133.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)143.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)組成143.2.2 單片機(jī)的時(shí)序143.2.3 單片機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展153.3 內(nèi)置 T6963C 控制器的液晶顯示模塊的硬件特性183.4 T6963C 與單片機(jī)的接口電路193.5 鍵盤(pán)接口設(shè)計(jì)193.5.1獨(dú)立按鍵接口203.5.2 行列式矩陣式按鍵接口203.5.3 按鍵去抖動(dòng)20第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)214.1 設(shè)計(jì)思路214.2 實(shí)現(xiàn)功能214.3 系統(tǒng)程序224.3.1 主程序234.3.2 判斷狀態(tài)字234.3.3

3、 指令寫(xiě)244.3.4 數(shù)據(jù)寫(xiě)入254.3.5 各功能模塊子程序274.4 字模程序設(shè)計(jì)374.5 總結(jié)38參考文獻(xiàn)39致謝40附錄41一 題目來(lái)源 題目來(lái)源于生產(chǎn)和社會(huì)實(shí)踐 二 研究目的與意義 在電子行業(yè)中，越來(lái)越多的產(chǎn)品開(kāi)始重視人機(jī)信息交換的輸入輸出設(shè)備。其中高像素液晶屏也越來(lái)越被廣泛的采用。手機(jī)、GPS、PDA等電子設(shè)備均已使用320*240或更高像素的18位色屏幕。而目前大學(xué)生設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品或畢業(yè)論文中常采用的顯示電路卻是LED數(shù)碼管，顯然已跟不上時(shí)代的發(fā)展。文本設(shè)計(jì)的LCD12864液晶顯模塊可提供大部分電子產(chǎn)電器的顯示功能。三 國(guó)內(nèi)主要參考文獻(xiàn)及資料名稱1 北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)有限公

4、司內(nèi)藏T6963C 液晶顯示模塊使用手冊(cè) .第二版. 北京：北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)有限公司 .1999 年2 郭強(qiáng)液晶顯示應(yīng)用技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社 .2002.3 曾一江單片微機(jī)原理與接口技術(shù) .北京：科學(xué)出版社.20064 蔡美琴M(fèi)CS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用 (第2版).北京：高等教育出版社 .2004.5 吳金戍8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社 .2002.6 唐俊杰微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 .北京：高等教育出版社 .1993.7 王曉君MCS-51及兼容單片機(jī)原理與選型 .北京：電子工業(yè)出版社 .2003.8 梁合慶增強(qiáng)核內(nèi)存 80C51教程.北京：電子工業(yè)出版社

5、.2003.9 余永權(quán)世界流行單片機(jī)技術(shù)手冊(cè) ·u32654X國(guó)系列北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .2004.10 李群芳，黃建單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社 .2001.11 汪吉鵬微機(jī)原理與接口技術(shù)北京：高等教育出版社 .2001.12 徐愛(ài)均，單片機(jī)原理實(shí)用教程 -基于Proteus虛擬仿真.北京：電子工業(yè)出版社 .2009.13 李維諟，郭強(qiáng)著液晶顯示應(yīng)用技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社 .2007.14 張毅剛單片機(jī)原理與應(yīng)用 .北京：高等教育出版社 .2003.四 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究主攻方向從世界范圍來(lái)看，液晶顯示產(chǎn)業(yè)方興未艾，發(fā)展勢(shì)頭正旺。預(yù)計(jì)今后十年

6、、二十年液晶顯示器都將是平板顯示的主流產(chǎn)品。我國(guó)液晶顯示行業(yè)盡管也走過(guò)了二十多個(gè)年頭，有了一定的基礎(chǔ)。但與先進(jìn)國(guó)家與地區(qū)相比差距還很大，要迎頭趕上，還只能算剛剛開(kāi)始。俗話說(shuō)：兵馬未動(dòng)，糧草先行。液晶顯示相關(guān)材料對(duì)于器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。我們?cè)谶@方面總體講，還很落后，還有許多薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)引起各方重視。液晶顯示器(LCD)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品中。LCD 可分為段位式 LCD、字符式 LCD 和點(diǎn)陣式 LCD。其中，段位式 LCD 和字符式LCD 只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單顯示，不能滿足圖形曲線

7、和漢字顯示的要求；而點(diǎn)陣式 LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)，動(dòng)畫(huà)功能，分區(qū)開(kāi)窗口，反轉(zhuǎn)，閃爍等功能，用途十分廣泛。LCD 產(chǎn)品制造涉及光學(xué)、半導(dǎo)體、電機(jī)、化工、材料等各項(xiàng)領(lǐng)域，上下游所需技術(shù)層面極廣，極少有單一廠商能從材料到成品全部都做，因此各領(lǐng)域分工明顯。LCD 產(chǎn)業(yè)上游材包括玻璃基板、ITO 導(dǎo)電玻璃、偏光板、彩色濾光片、背光模塊、液晶、半導(dǎo)體制造工序所需光罩，液晶驅(qū)動(dòng) IC、印刷電路板（PCB）等；中游則集合各種材料，制造 LCD 面板和模塊，提供給下游應(yīng)用廠商使用。五 主要研究?jī)?nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路5.1主要研

8、究?jī)?nèi)容利用8051單片機(jī)、常用數(shù)字邏輯接口器件、ROM、RAM存儲(chǔ)器器件、點(diǎn)陣式圖形LCD液晶顯示模塊T6963C， 設(shè)計(jì)一種單片機(jī)液晶圖形顯示接口。要求能夠從LCD液晶顯示屏上清晰地顯示一般圖形和常用漢字，通過(guò)液晶字模軟件可以按需要修改顯示的圖形和漢字。5.2需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題解決思路1.最小系統(tǒng)外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展2.T6963C 控制器5.3解決思路復(fù)習(xí)查看本科課本關(guān)于單片機(jī)液晶顯示的內(nèi)容，理解顯示模塊T6963C顯示的過(guò)程和原理，鑒于課本內(nèi)容有限，可到圖書(shū)館借閱一些相關(guān)書(shū)籍，理解模塊內(nèi)Ram，rom的使用方法，在網(wǎng)上那個(gè)下載一份T6963C數(shù)據(jù)手冊(cè)，認(rèn)真研讀。六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工

9、作條件及解決辦法51單片機(jī)書(shū)籍;單片機(jī)原理實(shí)用教程、51單片機(jī)C語(yǔ)言教程、模擬電子技術(shù)基教程、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：8051單片機(jī) 點(diǎn)陣圖形LCD液晶顯示模塊T6963C 常用數(shù)字邏輯接口器件 ROM、RAM存儲(chǔ)器器件 鍵盤(pán)接口器件 Keil 單片機(jī)軟件調(diào)試環(huán)境 Proteus 仿真軟件 液晶字模軟件解決辦法：完成本課題需要閱讀單片機(jī)原理與應(yīng)用的相關(guān)書(shū)籍，LCD 驅(qū)動(dòng)原理及顯示技術(shù)的文章和論文，說(shuō)用到的硬件工具主要是用計(jì)算機(jī)編寫(xiě)程序和仿真設(shè)計(jì)，軟件方面到Proteus,Keil和取字模工具等等。七、工作主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排間安排（周）工 作 進(jìn) 度 安 排第一周制定畢業(yè)設(shè)計(jì)安排；查詢畢業(yè)設(shè)

10、計(jì)開(kāi)題報(bào)告的有關(guān)要求；搜集相關(guān)資料。第二周撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告；查詢英文翻譯原稿。第三周完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告；完成英文翻譯資料初稿；根據(jù)導(dǎo)師審定意見(jiàn)進(jìn)行修改。第四周交英文翻譯原稿；畢業(yè)設(shè)計(jì)方案審定。第五、六周學(xué)習(xí)顯示模塊T6963C數(shù)據(jù)手冊(cè)，做英文翻譯。第七周制作硬件系統(tǒng)第八、九周編寫(xiě)程序，并且進(jìn)行調(diào)試、仿真第十周初步完成所設(shè)計(jì)程序。第十一周完善并驗(yàn)證所設(shè)計(jì)程序。第十二周開(kāi)始寫(xiě)畢業(yè)論文。第十三周完成畢業(yè)論文。第十四周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，整理上交各種資料。 八、指導(dǎo)教師審查意見(jiàn) 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見(jiàn)學(xué)生姓名畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目點(diǎn)陣圖形液晶驅(qū)動(dòng)接口設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師職稱評(píng)審日期評(píng)審參考內(nèi)

11、容：畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問(wèn)題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。評(píng)審意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_分長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)學(xué)生姓名畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目點(diǎn)陣圖形液晶驅(qū)動(dòng)接口設(shè)計(jì)評(píng)閱教師職稱評(píng)閱日期評(píng)閱參考內(nèi)容：畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問(wèn)題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)

12、定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。評(píng)語(yǔ)：評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_分畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定學(xué)生姓名畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目點(diǎn)陣圖形液晶驅(qū)動(dòng)接口設(shè)計(jì)答辯時(shí)間 年 月 日 時(shí)答辯地點(diǎn)一、答辯小組組成答辯小組組長(zhǎng)：委 員：二、會(huì)議記錄摘要答辯小組提問(wèn)（分條摘要列舉）學(xué)生回答情況三、答辯小組對(duì)學(xué)生答辯成績(jī)的評(píng)定（百分制）：_分答辯小組組長(zhǎng)(簽名) ：秘書(shū) (簽名) ： 年 月 日院(系)答辯委員會(huì)主任(簽名)： 院(系)(蓋章) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)最終成績(jī)?cè)u(píng)定(依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)分的相關(guān)規(guī)定)等級(jí)(五級(jí)制)：_點(diǎn)

13、陣圖形液晶驅(qū)動(dòng)接口設(shè)計(jì)各行業(yè)廣泛滲透，其中單片機(jī)與顯示技術(shù)的結(jié)合是其中十分重要的應(yīng)用之一。本文對(duì)基于單片機(jī)的LCD液晶顯示器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先在緒論中介紹了本課題的課題背景、研究意義及完成的功能。本系統(tǒng)選擇了C語(yǔ)言作為軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在第1章中簡(jiǎn)單介紹了簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言和 LCD相關(guān)知識(shí)。本例的 LCD 模塊采用的是 T6963C 點(diǎn)陣式圖像顯示模塊(240*128 點(diǎn)陣)。故本文在第2章重點(diǎn)介紹了 T6963C控制器。 本文的重點(diǎn)部分是T6963C與8051單片機(jī)的硬件接口和軟件設(shè)計(jì)，并具體描述了AT89C51 與T6963C控制器接電路接口的軟、硬件調(diào)試。其次闡述了程序的流程和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

14、即第三、四章。本文力求是軟、硬件相結(jié)合，以硬件為基礎(chǔ)，在認(rèn)真研讀數(shù)據(jù)手冊(cè)的基礎(chǔ)上，完成了軟件設(shè)計(jì)。 希望通過(guò)閱讀本文，對(duì)使用LCD的工程技術(shù)人員或者學(xué)生有一定的啟發(fā)或指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞 單片機(jī) T6963C 編程 接口Graphical LCD driver monolithic integrated circuits Design Abstract With the wide application of computer technology in various fields and SCM is in particular.the combination of microcontroll

15、er and display technology is one of the very important application. In this paper, the LCD display control system based on single chip microcomputer is studied. First I introduced this topic in the introduction of its background, research significance and the functions. This system has chosen the C

16、language as the basis of software design. In the chapter 1 introduces the simple C language and LCD related knowledge. In this paper I chose T6963C controler as an example to illustrate its principle. T6963C controller will be introduced in detail in chapter 2. The focus of this article is partly T6

17、963C with 8051 single chip microcomputer hardware interface and software design, and detailed describes the AT89C51 and T6963C controller interface circuit hardware and software debugging. Secondly I expounds the application of processes and procedures to achieve process in The third and fourth chap

18、ter. This article is a combination of hardware and software, on the basis of the study the datasheet and finally complete the software design. I hope that through reading this paper ,technicists or students who is on related work will get some inspiration or guidance.Keywords: SCM T6963C Programming

19、 InterfaceIXError! No text of specified style in document.第 1 章 緒論1.1 本設(shè)計(jì)的要求(1) 在單片機(jī)最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)在 LCD 模塊上進(jìn)行數(shù)據(jù)、圖像顯示;(2) LCD 模塊采用 T6963C 點(diǎn)陣式圖像顯示模塊(240*128 點(diǎn)陣);(3) 用 Proteus 畫(huà)出與單片機(jī)的連接原理圖與 Keil 聯(lián)機(jī)調(diào)試;(4) 要求能夠從 LCD 液晶顯示屏上清晰地顯示一般圖形和常用漢字;(5) 通過(guò)液晶字模軟件可以按需要修改顯示的圖形和漢字。1.2 關(guān)于單片機(jī)當(dāng)今，計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)了科研和生產(chǎn)的許多重大飛躍，微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到

20、生產(chǎn)，生活的各個(gè)方面。其中單片機(jī)以體積小，價(jià)廉，功能強(qiáng)，性能不斷的提高，適用范圍越來(lái)越寬，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域已占有日益重要的地位。單片機(jī)是在一塊半導(dǎo)體芯片上，集成了 CPU，ROM，RAM，I/O 接口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)等功能部件，構(gòu)成了一臺(tái)完整的數(shù)字電子計(jì)算機(jī)。由于集成電路技術(shù)的進(jìn)步，片內(nèi)甚至還可包含 HSO，HIS，A/D 轉(zhuǎn)換器，PWM 等稱為“片內(nèi)外設(shè)”的特殊功能部件。隨著單片機(jī)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功能也日益增強(qiáng)，它一樣可以配用打印機(jī)，繪圖儀，CRT 等外圍設(shè)備，一樣可以聯(lián)網(wǎng)。這進(jìn)一步深化了單片機(jī)在工業(yè)控制，自動(dòng)檢測(cè)，智能儀器儀家用電器等領(lǐng)域的突出地位，并使它不斷拓寬應(yīng)用范圍，

21、增添了新的活力。單片機(jī)的應(yīng)用結(jié)束了計(jì)算機(jī)專業(yè)人員“壟斷”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的時(shí)代，它既給各種專業(yè)人員，特別是許多工程技術(shù)人員帶來(lái)了學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)的急迫性，同時(shí)也帶來(lái)了可能性，因?yàn)榻M成計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)變得容易，增強(qiáng)了人們進(jìn)入這一領(lǐng)域的自信心。由于以上特點(diǎn)，可推知其應(yīng)用最多的領(lǐng)域?yàn)椋?.因它具有“小，輕，廉，省”的特點(diǎn)，尤其耗電少，又可供電電源的體積小，重量輕，所以特別適用于“電腦型產(chǎn)品” ，在家用電器，玩具，游戲機(jī)，聲像設(shè)備，電子秤，收銀機(jī)，辦公設(shè)備，廚房設(shè)備等許多產(chǎn)品上得到。2.適用于儀器，儀表，不僅能完成測(cè)量，還具有處理（運(yùn)算，誤差修正，線性化，零漂處理） ，監(jiān)控等功能，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化

22、和智能化。3.有利于“機(jī)電一化”技術(shù)的發(fā)展，多用于數(shù)控機(jī)械，縫紉機(jī)械，醫(yī)療設(shè)備，汽車等。4.廣泛應(yīng)用于打印機(jī)，繪圖儀等許多計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，特別是用于智能終端，可以大大減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)。5.用于各種工業(yè)控制，如溫度控制，液面控制，生產(chǎn)線順序控制等。6.宜于多機(jī)應(yīng)用。例如機(jī)床加工中心，其各種功能可分散由各個(gè)單片機(jī)子系統(tǒng)分別完成，上級(jí)主機(jī)則負(fù)責(zé)統(tǒng)管，協(xié)調(diào)。又如要求高的數(shù)據(jù)檢測(cè)采集系統(tǒng)，每一采集通道如是一個(gè)單片機(jī)子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)快速采集和預(yù)處理，然后再由主機(jī)進(jìn)行集中處理和控制，以構(gòu)成大型的實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)。1.3 關(guān)于 C 語(yǔ)言1.3.1 C 語(yǔ)言及其優(yōu)點(diǎn)1. 簡(jiǎn)潔緊湊、靈活方便 C 語(yǔ)言一共只有 32

23、 個(gè)關(guān)鍵字,9 種控制語(yǔ)句，程序書(shū)寫(xiě)形式自由，主要用小寫(xiě)字母表示。它把高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來(lái)。 C 語(yǔ)言可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。2. 運(yùn)算符豐富 C 語(yǔ)言的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛，共有 34 種運(yùn)算符。 C語(yǔ)言把括號(hào)、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理。從而使 C 語(yǔ)言的運(yùn)算類型極其豐富，表達(dá)式類型多樣化。靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其它高級(jí)語(yǔ)言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。3. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富 C 語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型有： 整型、 實(shí)型、 字符型、 數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等。能用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算

24、。并引入了指針概念，使程序效率更高。另外 C 語(yǔ)言具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。且計(jì)算功能、邏輯判斷功能強(qiáng)大。4. C 是結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言 結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦阌谑褂?、維護(hù)以及調(diào)試。C 語(yǔ)言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語(yǔ)句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。5. C 語(yǔ)法限制不太嚴(yán)格， 程序設(shè)計(jì)自由度大 雖然 C 語(yǔ)言也是強(qiáng)類型語(yǔ)言，但它的語(yǔ)法比較靈活，允許程序編寫(xiě)者有較大的自由度。6. C 語(yǔ)言允許直接訪問(wèn)物理地址，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作 因此

25、既具有高級(jí)語(yǔ)言的功能，又具有低級(jí)語(yǔ)言的許多功能，能夠像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元，可用來(lái)寫(xiě)系統(tǒng)軟件。7. C 語(yǔ)言適用范圍大，可移植性好 C 語(yǔ)言有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是適合于多種操作系統(tǒng)，如 DOS、UNIX；也適用于多種機(jī)型。C 語(yǔ)言具有強(qiáng)大的繪圖能力，可移植性好，并具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，因此適于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動(dòng)畫(huà)，它也是數(shù)值計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言。1.4 關(guān)于液晶顯示 LCD1888年，澳大利亞植物學(xué)者萊尼茨爾（Reinitzer）研究膽甾醇在植物中的作用時(shí)，用膽甾基苯進(jìn)行試驗(yàn)，無(wú)意間發(fā)現(xiàn)了液晶，但液晶的實(shí)際應(yīng)用直到二十世紀(jì)五十年代才開(kāi)始

26、。顧名思義，液晶是固液態(tài)之間的一種中間類狀態(tài)。液晶是一種有機(jī)化合物，在一定的溫度范圍內(nèi)，它既具有液體的流動(dòng)性、粘度、形變等機(jī)械性質(zhì)，又具有晶體的熱（熱效應(yīng)）、光（光學(xué)各向異性）、電（電光效應(yīng)）、磁（磁光效應(yīng)）等物理性質(zhì)。光線穿透液晶的路徑由構(gòu)成它的分子排列所決定。人們發(fā)現(xiàn)給液晶充電會(huì)改變它的分子排列，繼而造成光線的扭曲或折射。液晶按照分子結(jié)構(gòu)排列的不同，分為三種：晶體顆粒粘土狀的稱為近晶相（Smectic）液晶、類似細(xì)火柴棒的稱為向列相（Nematic）液晶、類似膽固醇狀的稱為膽甾相（Cholestic）液晶。這三種液晶的物理特性都不盡相同，用于液晶顯示器的是第二類的向列相（Nematic）液

27、晶。1.4.1 LCD的原理只有先認(rèn)識(shí)了它的結(jié)構(gòu)和原理，了解了它的技術(shù)和工藝特點(diǎn)，才能在選購(gòu)時(shí)有的放矢，在應(yīng)用和維護(hù)時(shí)更加科學(xué)合理。液晶是一種有機(jī)復(fù)合物，由長(zhǎng)棒狀的分子構(gòu)成。在自然狀態(tài)下，這些棒狀分子的長(zhǎng)軸大致平行。LCD第一個(gè)特點(diǎn)是必須將液晶灌入兩個(gè)列有細(xì)槽的平面之間才能正常工作。這兩個(gè)平面上的槽互相垂直(90度相交)，也就是說(shuō)，若一個(gè)平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子?xùn)|西向排列，而位于兩個(gè)平面之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種90度扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過(guò)液晶時(shí)也被扭轉(zhuǎn)90度。但當(dāng)液晶上加一個(gè)電壓時(shí)，分子便會(huì)重新垂直排列，使光線能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)。L

28、CD的第二個(gè)特點(diǎn)是它依賴極化濾光片和光線本身，自然光線是朝四面八方隨機(jī)發(fā)散的，極化濾光片實(shí)際是一系列越來(lái)越細(xì)的平行線。這些線形成一張網(wǎng)，阻斷不與這些線平行的所有光線，極化濾光片的線正好與第一個(gè)垂直，所以能完全阻斷那些已經(jīng)極化的光線。只有兩個(gè)濾光片的線完全平行，或者光線本身已扭轉(zhuǎn)到與第二個(gè)極化濾光片相匹配，光線才得以穿透。LCD正是由這樣兩個(gè)相互垂直的極化濾光片構(gòu)成，所以在正常情況下應(yīng)該阻斷所有試圖穿透的光線。但是，由于兩個(gè)濾光片之間充滿了扭曲液晶，所以在光線穿出第一個(gè)濾光片后，會(huì)被液晶分子扭轉(zhuǎn)90度，最后從第二個(gè)濾光片中穿出。另一方面，若為液晶加一個(gè)電壓，分子又會(huì)重新排列并完全平行，使光線不再

29、扭轉(zhuǎn)，所以正好被第二個(gè)濾光片擋住?？傊?，加電將光線阻斷，不加電則使光線射出。當(dāng)然，也可以改變LCD中的液晶排列，使光線在加電時(shí)射出，而不加電時(shí)被阻斷。但由于液晶屏幕幾乎總是亮著的，所以只有"加電將光線阻斷"的方案才能達(dá)到最省電的目的。1.4.2 LCD的分類可以將LCD分為被動(dòng)技術(shù)和主動(dòng)技術(shù)兩種，代表性的產(chǎn)品分別是DSTN（double-layer supertwist nematic雙層超扭曲向列相液晶）和TFT（thin film transistor薄膜晶體管）。 DSTN一直是被動(dòng)式筆記本顯示器的標(biāo)準(zhǔn)，HPA和CSTN則是被動(dòng)技術(shù)的最新改進(jìn)。HPA也被稱為高性能定址

30、或快速DSTN。HPA和CSTN皆比DSTN提供了更好的對(duì)比度和亮度。CSTN的反應(yīng)時(shí)間現(xiàn)在已下降到100ms，并提供140度視角。DSTN是由超扭曲向列型顯示器（STN）發(fā)展而來(lái)的，由于DSTN采用雙掃描技術(shù)，因而顯示效果較STN有大幅度的提高。筆記本電腦剛出現(xiàn)時(shí)主要是使用STN。STN的反應(yīng)時(shí)間較慢，一般為300ms左右，用戶能感覺(jué)到拖尾（余輝）。由于DSTN 分上下兩屏同時(shí)掃描，所以在使用中有可能在顯示屏中央出現(xiàn)一條亮線。主動(dòng)矩陣顯示屏通過(guò)薄膜晶體管直接尋址，這也是該技術(shù)名稱的由來(lái)，即TFT（薄膜晶體管）。TFT屬于有源矩陣液晶顯示器中的一種，反應(yīng)時(shí)間大大提高，已達(dá)到25ms。其具有更高

31、的對(duì)比度和更豐富的色彩。相對(duì)DSTN而言，TFT的主要特點(diǎn)是每個(gè)像素都配置一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路。由于每個(gè)像素都可通過(guò)點(diǎn)脈沖直接控制，因而每個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立，并可連續(xù)控制，這樣不僅提高了反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)在灰度控制上可以非常精確，這就是TFT色彩較DSTN更為逼真的原因。目前絕大部分筆記本電腦廠商的主流產(chǎn)品都是采用TFT顯示屏。第 2 章 有關(guān) T6963C 的一般介紹液晶顯示器按其功能可分為筆段式和點(diǎn)矩陣式兩種。 后者又可以分成字符點(diǎn)陣式和圖形點(diǎn)陣式，圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器不僅可顯示數(shù)字、字符等內(nèi)容，還能顯示漢字和任意圖形。在中規(guī)模圖形式液晶顯示模塊中，內(nèi)置 T6963C

32、 控制器的液晶顯示模塊是目前較為常用的一種。T6963C 是點(diǎn)陣式液晶圖形顯示器，可以圖形方式、字符方式、圖形和字符合成方式顯示，以及實(shí)現(xiàn)字符方式下的特征方式顯示，還可以像 CAD 一樣進(jìn)行屏拷貝操作。本設(shè)計(jì)由于需要顯示西文、漢字還有圖形，所以采用的就是 T6963C 是點(diǎn)陣式液晶圖形顯示器。2.1 T6963C 的特點(diǎn)（1）T6963C 是點(diǎn)陣式液晶圖形顯示控制器， 它能直接與 80 系列的 8 位微處理器接口；（2）T6963C 的字符字體由硬件設(shè)置，其字體有 4 種：5X8、6X8、7X8、8X8；（3）T6963C 的占空比可從 1/16 到 1/128；（4）T6963C 可以圖形方

33、式、文本方式及圖形和文本合成方式進(jìn)行顯示，以及文本方式下的特征顯示，還可以實(shí)現(xiàn)圖形拷貝操作等等；（5） T6963C具有內(nèi)部字符發(fā)生器 CGROM，工有 128 個(gè)字符，T6963C 可管理 64K顯示緩沖區(qū)及字符發(fā)生器 CGRAM。并允許 MPU 隨時(shí)訪問(wèn)顯示緩沖區(qū)， 甚至可以進(jìn)行位操作。2.2 T6963C 的部分引腳說(shuō)明及功能圖1 T6963C 引腳圖2.2.2 引腳功能(1)D0D7：T6963C 與 MPU 接口的數(shù)據(jù)總線，三態(tài)；(2)/RD，/WR：讀、寫(xiě)選通信號(hào)，低電平有效，輸入信號(hào)；(3)/CE：T6963C 的片選信號(hào)，低電平有效；(4)C/D：通道選擇信號(hào)，1 為指令通道，

34、0 為數(shù)據(jù)通道；(5)/RESET，/HALT：/RESET 為低電平有效的復(fù)位信號(hào)，它將行、列計(jì)數(shù)器和顯示寄存器清零，關(guān)顯示；/HALT 具有/RESET 的基本功能，還將種植內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器的工作；(6)DUAL，SDSEL：DUAL=1 為單屏結(jié)構(gòu)，DUAL=0 為雙屏結(jié)構(gòu)；SDSEL=0 為一位串行數(shù)據(jù)傳輸方式，SDSEL=1 為二位并行數(shù)據(jù)傳輸方式；(7) MD2，MD3：設(shè)置顯示窗口長(zhǎng)度，從而確定了列數(shù)據(jù)傳輸個(gè)數(shù)的最大值，起組合邏輯關(guān)系如下：表1 MD2,MD3 組合邏輯關(guān)系MD31100MD21010每行字符數(shù)32406480(8) MDS，MD1，MD0：設(shè)置顯示窗口寬度（行），

35、從而確定 T6963C 的幀掃描信號(hào)的時(shí)序和顯示驅(qū)動(dòng)的占空比系數(shù)，當(dāng) DUAL=1 時(shí)，其組合功能如下：表2 MDS,MD1,MD0 組合邏輯關(guān)系MDS00001111MD111001100MD010101010字符行246810121416總行數(shù)163248648096112128占空比1/161/321/481/641/801/961/1121/128當(dāng) DUAL=0 時(shí)， 以上設(shè)置中的字符行和總行數(shù)增至原來(lái)的2倍，其它都不變，這種情況下的液晶屏結(jié)構(gòu)為雙屏結(jié)構(gòu)。（9） FS1，F(xiàn)S2：顯示字符的字體選擇表3 字體選擇FS11100FS01010字體5X86X87X88X8(10) XI，X

36、O：振蕩時(shí)鐘引腳；(11) AD0-AD15：輸出信號(hào)，顯示緩沖區(qū)16位地址總線；(12) D0D7：三態(tài)，顯示緩沖區(qū)8位數(shù)據(jù)總線；(13) R/W：輸出，顯示緩沖區(qū)讀、寫(xiě)控制信號(hào)；(14) /CE：輸出，顯示緩沖區(qū)片選信號(hào)，低點(diǎn)平有效；(15) /CE0，/CE1：輸出，DUAL=1 時(shí)的存儲(chǔ)器片選信號(hào)；(16) T1，T2，CH，CH2：用來(lái)檢測(cè) T6963C 工作使用情況，T1，T2 作為測(cè)試信號(hào)輸入端，CH，CH2 作為輸出端；(17) HOD，HSCP，LODLSCP（CE1），EDLP，CDATA，F(xiàn)R 為T(mén)6963C驅(qū)動(dòng)信號(hào)。2.3 T6963C 的指令系統(tǒng)2.3.1 T6963

37、C 的狀態(tài)字T6963C 的初始化設(shè)置一般都由管腳設(shè)置完成， 因此其指令系統(tǒng)將集中于顯示功能的設(shè)置上。 T6963C 的指令可帶一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)， 或無(wú)參數(shù)。 每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù) （如果有的話） ， 再送入指令代碼。 每次操作之前都要進(jìn)行狀態(tài)字檢測(cè)。T6963C 的狀態(tài)字如下所示：STA7STA6STA5STA4STA3STA2STA1STA0STA0:指令讀寫(xiě)狀態(tài) 1：準(zhǔn)備好 0：忙STA1:數(shù)據(jù)讀寫(xiě)狀態(tài) 1：準(zhǔn)備好 0：忙STA2:數(shù)據(jù)自動(dòng)讀狀態(tài) 1：準(zhǔn)備好 0：忙STA3:指令自動(dòng)寫(xiě)狀態(tài) 1：準(zhǔn)備好 0：忙STA4:未用STA5:控制器運(yùn)行檢測(cè)可能性 1：可能 0：不能STA0:

38、屏讀/拷貝出錯(cuò)狀態(tài) 1：出錯(cuò) 0：正確STA0:閃爍狀態(tài)檢測(cè) 1：正常顯示 0：關(guān)顯示由于狀態(tài)位作用不一樣， 因此執(zhí)行不同指令必須檢測(cè)不同狀態(tài)位。 在 MPU 一次讀、寫(xiě)指令和數(shù)據(jù)時(shí)，STA0 和 STA1 要同時(shí)為 1。當(dāng) MPU 讀、寫(xiě)數(shù)組時(shí)，判斷 STA2或 STA3 狀態(tài)。2.3.2 T6963C 的指令T6963C 的指令如下表所示2.3.3 T6963C 部分指令系統(tǒng)的說(shuō)明指針設(shè)置指令，格式如下：D1D200100N2N1N0D1，D2 為第一和第二個(gè)參數(shù)，后一個(gè)字節(jié)為指令代碼，根據(jù) N0，N1，N2 的值，該指令有三種含義(N0，N1，N2 不能有兩個(gè)同時(shí)為 1。表4 N0，N1

39、，N2 組合邏輯關(guān)系D1D2指令代碼功能水平位置(低七位有效)垂直位置(低五位有效)21H(N0=1)光標(biāo)指針設(shè)置地址(低五位有效)00H22H(N1=1)CGRAM偏置地址設(shè)置低字節(jié)高字節(jié)24H(N2=1)地址指針設(shè)置(1)光標(biāo)指針設(shè)置： D1 表示光標(biāo)在實(shí)際液晶屏上離左上角的橫向距離(字符數(shù))， D2表示縱向距離(字符行).(2)地址指針設(shè)置：設(shè)置將要進(jìn)行操作的顯示緩沖區(qū)(RAM)的一個(gè)單元地址。D1，D2 為該單元地址的低位和高位地址。顯示區(qū)域設(shè)置，指令格式為：D1D2010000N1N0根據(jù) N1，N0 的不同取值，該指令有四種指令功能形式：表5 N1，N0 組合邏輯關(guān)系N1N0D1D

40、2指令代碼功能00低字節(jié)高字節(jié)40H文本區(qū)首址01字節(jié)數(shù)00H41H文本區(qū)寬度(字節(jié)數(shù)/行)10低字節(jié)高字節(jié)42H圖形區(qū)首址11字節(jié)數(shù)00H43H圖形區(qū)寬度(字節(jié)數(shù)/行)文本區(qū)和圖形區(qū)首地址對(duì)應(yīng)屏上左上角字符位或字節(jié)位， 修改該地址可以產(chǎn)生卷動(dòng)效果。 D1，D2 分別為該地址的低位和高位字節(jié)。文本區(qū)寬度(字節(jié)數(shù)/行)設(shè)置和圖形區(qū)寬度(字節(jié)數(shù)/行)設(shè)置用于調(diào)整一行顯示所占顯示 RAM 的字節(jié)數(shù)， 從而確定顯示屏與顯示 RAM 單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 T6963C 控制器對(duì)顯示存儲(chǔ)器的分區(qū)管理是由其控制部中的若干個(gè)參數(shù)存器的內(nèi)容所控制的。一組是顯示區(qū)的 16 位"起始地址"寄存器 S

41、AD，它確定了該顯示區(qū)的首地址，這個(gè)地址對(duì)應(yīng)著顯示屏左上角(home)的顯示位。一個(gè)是"顯示字節(jié)數(shù)行"寄存器 CR，它決定了在一行掃描時(shí)控制器要向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸多少字節(jié)的數(shù)據(jù)。當(dāng)這幾個(gè)寄存器的內(nèi)容確定下來(lái)，顯示區(qū)各單元的地址與顯示屏上顯示像素的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系就確定下來(lái)，如下表所示：表6 像素坐標(biāo)像素坐標(biāo) 07列 815列 1623列 (C/R-1)*8(C/R-1)*8+7列 0行 SADSAD+1 SAD+2 SAD+ C/R-11行 SAD+ C/R SAD+C/R+1 SAD+C/R+2 SAD+2* C/R-12行 SAD+2*C/R SAD+2*C/R+1 SAD+2

42、*C/R+2 SAD+3* C/R-1：n行 SAD+（n -1）* C/R SAD+（n -1）* C/R+1 SAD+（n-1）*C/R+2 SAD+n * C/R-1當(dāng)設(shè)置的顯示區(qū)寬度超過(guò)了實(shí)際顯示屏上顯示所需的單元數(shù)， 那么超出的部分不顯示。使用軟件設(shè)置的顯示區(qū)域?qū)挾葍H是 T6963C 作為計(jì)算每行顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠鹗紗卧刂返膮?shù)，實(shí)際傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)已于硬件引腳設(shè)置完成。顯示方式設(shè)置，指令格式為：無(wú)參數(shù)1000N3N2N1N0N3：字符發(fā)生器選擇位。N3=1 為外部字符發(fā)生器有效，此時(shí)內(nèi)部字符發(fā)生器被屏蔽， 字符代碼全部提供給外部字符發(fā)生器使用， 字符代碼為 00H0FFH。 N3=0

43、CGROM 即內(nèi)部字符發(fā)生器有效，由于 CGROM 字符代碼為 00H7FH。因此選其組合功能如下表:表7 顯示方式邏輯關(guān)系N2N1N0合成方式000邏輯“或”合成001邏輯“異或”合成011邏輯“與”合成100文本屬性當(dāng)設(shè)置文本方式和圖形方式均打開(kāi)時(shí)，上述合成顯示方式設(shè)置才有效。其中的文本屬性方式是指將圖形區(qū)改為文本屬性區(qū)。該區(qū)大小與文本區(qū)相同，每個(gè)字節(jié)作為對(duì)應(yīng)文本區(qū)的每個(gè)字符顯示的屬性，包括字符顯示與不顯示、字符閃爍及字符的“負(fù)向”顯示。通過(guò)這種方式，T6963C 可以控制每個(gè)字符的文本屬性。4顯示狀態(tài)設(shè)置，指令格式如下：無(wú)參數(shù)1001N3N2N1N0N0：1/0，光標(biāo)閃爍啟用/禁止 N1

44、：1/0，光標(biāo)顯示啟用/禁止N2：1/0，文本顯示啟用/禁止 N3：1/0，圖形顯示啟用/禁止本設(shè)計(jì)中只用了圖形顯示方式。5光標(biāo)形狀選擇，指令格式如下：無(wú)參數(shù)10100N2N1N0光標(biāo)形狀為 8 點(diǎn)（列）*N 行，N 值為 07H，由 N2，N1，N0 設(shè)定。數(shù)據(jù)自動(dòng)讀、寫(xiě)方式設(shè)置：無(wú)參數(shù)101100N1N0該指令執(zhí)行后，MPU 可以連續(xù)地讀、寫(xiě)顯示緩沖區(qū) RAM 的數(shù)據(jù)，每讀、寫(xiě)一次，地址指針自動(dòng)增 1。自動(dòng)讀、寫(xiě)結(jié)束時(shí)，必須寫(xiě)如自動(dòng)結(jié)束命令以使 T6963C推出自動(dòng)讀、寫(xiě)狀態(tài)，開(kāi)始接受其他指令。第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 硬件總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包含了單片機(jī)最小系統(tǒng)、RAM和ROM

45、拓展、T6969c控制器、鍵盤(pán)接口，時(shí)鐘芯片ds1302的設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)過(guò)程詳見(jiàn)后續(xù)各節(jié)的分離模塊設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)總圖見(jiàn)附錄13.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)組成能使單片機(jī)工作的最少器件構(gòu)成的系統(tǒng)稱為單片機(jī)的最小系統(tǒng)。對(duì)于51單片機(jī)，由于其內(nèi)部有4K可在線編程的 Flash 存儲(chǔ)器，用它組成最小系統(tǒng)時(shí)， 不需機(jī)外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器,只要有復(fù)位電路和時(shí)鐘電路即可，因此,由51單片機(jī)組成的最小系統(tǒng)如圖 1 所示：圖2 AT89S51 單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖2是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的最小系統(tǒng)，74HC14 可以提高復(fù)位的可靠性；另外，當(dāng)P0用作 I/O 口時(shí)，需要接 10k20k 的上拉電阻。3.2

46、.2 單片機(jī)的時(shí)序時(shí)序就是進(jìn)行某種操作時(shí)，各種數(shù)據(jù)、控制信號(hào)先后出現(xiàn)的順序。單片機(jī)的工作時(shí)序是個(gè)很重要的概念，了解時(shí)序是進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)的第一步運(yùn)行單片機(jī)程序時(shí)，總是按照取指、譯碼、執(zhí)行，再取指、再譯碼、再執(zhí)行的順序進(jìn)行。為了說(shuō)明CPU 的時(shí)序，把12個(gè)振蕩周期稱為一個(gè)機(jī)器周期,2個(gè)振蕩周期被稱為一個(gè)狀態(tài)（state），每個(gè)狀態(tài)中，前一個(gè)振蕩周期被稱為相（Phase）1，第二個(gè)振蕩周期被稱為相（Phase ）2 ，這樣任何一個(gè)振蕩周期都可以用 SiPj（i=16；j=12）來(lái)表示。ALE 信號(hào)總是在一個(gè)機(jī)器周期的 S1P2、S2P1 和 S4P2、S5P1 被激活。單周期指令總是從 S1P2

47、開(kāi)始取指，當(dāng)操作碼被鎖存到指令寄存器時(shí)，如果是雙字節(jié)指令，在同一機(jī)器周期的 S4 讀第二個(gè)字節(jié)代碼；如果是個(gè)單字節(jié)指令，在S4 仍會(huì)讀一次，但這次讀到的內(nèi)容將被忽略或丟棄。在任何情況下，指令都是在S6P2 執(zhí)行完畢。 單周期、 單字節(jié)指令和單周期、 雙字節(jié)指令的取指、 執(zhí)行過(guò)程如圖3 的（A）（B）所示。AT89S51 單片機(jī)的指令中，大多數(shù)指令都是單周期或雙機(jī)器周期指令，只有乘法指令（MUL，multiply）和除法指令（DIV，divide）需要四個(gè)機(jī)器周期才能完成。單字節(jié)雙周期指令的取指、執(zhí)行時(shí)序如圖 4（C）所示。共有四次取指，但只有第一次是有效的，后三次都被丟棄。在這類指令中，有一個(gè)

48、例外，即 MOVX 指令，它的取指和執(zhí)行時(shí)序如圖 4（D）所示，當(dāng)讀取和執(zhí)行 MOVX 指令時(shí)，在第二個(gè)機(jī)器周期的沒(méi)有了兩次取指操作， 并且， 在第二個(gè)機(jī)器周期的 S1P2、 S2P1 期間，ALE 信號(hào)也不會(huì)出現(xiàn)。3.2.3 單片機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展單片機(jī)本身的I/O 口可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的I/O 操作， 但其功能十分有限。 因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)本身的I/O 口電路中， 只有數(shù)據(jù)鎖存和緩沖功能， 而沒(méi)有狀態(tài)寄存和命令寄存功能，難以滿足復(fù)雜的I/O 操作要求。因此，往往需要外部存儲(chǔ)器及接口芯片的擴(kuò)展。單片機(jī)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器(EPROM/E2PROM/Flash)擴(kuò)展以AT89S51單片機(jī)為例，內(nèi)部有4KB Fl

49、ash，當(dāng)程序大于4KB時(shí)，就需要擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。由于AT89S51是基于總線的單片機(jī)，因此，作為程序存儲(chǔ)器的芯片首先必須是并行接口的芯片，其次，程序存儲(chǔ)器還須具有系統(tǒng)掉電后信息不會(huì)丟失的特性，所以，前面討論的并行接口EPROM、EEPROM、Flash芯片都可以作為程序存儲(chǔ)器。單片機(jī)系統(tǒng)中最常見(jiàn)的程序存儲(chǔ)器是用紫外線擦除的27系列EPROM芯片，如27C64（8KB）、27C128（16KB）、27C256（32KB）以及27C512（64KB）等。27系列芯片上一般都有一個(gè)小窗口， 用于擦除其中的信息， 當(dāng)寫(xiě)入調(diào)試好的程序后， 一定要將小窗口用不透明的膠紙?zhí)希?否則， 陽(yáng)光中的紫外線可能

50、會(huì)破壞其中的信息；在一些特殊的場(chǎng)合，可能需要系統(tǒng)有在線編程功能，這時(shí)就只能用EEPROM和Flash作為程序存儲(chǔ)器。很多廠商都生產(chǎn)E2PROM和Flash芯片， 如ATMEL 公司的AT28C64 （8KBE2PROM） 、AT28C256（ 32KB E2PROM） 以及AT29C256 （32KB Flash） 、AT29C512（64KB Flash）等。程序存儲(chǔ)器的“片選（/CE）”信號(hào)一般都是直接接地，不存在譯碼的問(wèn)題。擴(kuò)展32K程序存儲(chǔ)器的電路如圖5所示：圖3 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 32K 程序存儲(chǔ)器單片機(jī)擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，/EA引腳必須接地； 由 P2 口和鎖存器共同組成16位的地址總線

51、；P0 為數(shù)據(jù)總線；/PSEN 為控制總線。27C256 是一個(gè)容量為32KBEPROM 芯片，引腳定義如圖 5 所示，它共有28個(gè)引腳，分別是：電源（VCC） 、數(shù)字地（GND） 、地址引腳（A14A0） 、數(shù)據(jù)引腳（O7O0） 、/片選信號(hào)（/CE） 、輸出允許 （/OE） 和編程電源 Vpp。27C256作為程序存儲(chǔ)器時(shí)， 其地址引腳 A14A0分別接地址總線的 A14A0； 數(shù)據(jù)引腳 D7D0 分別接數(shù)據(jù)總線的 D7D0； 片選信號(hào)/CE 接；輸出允許（/OE）接程序選通允許/PSEN。VCC 接+5V電源；GND 接數(shù)字地；Vpp 接+5V 電源。單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM/EE

52、PROM/Flash）的擴(kuò)展單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器按存儲(chǔ)器接口類型可分為兩種， 即擴(kuò)展并行接口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和擴(kuò)展串行接口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 傳統(tǒng)的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的方法即是指擴(kuò)展并行接口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 并行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展和程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方法基本相同，即地址總線和數(shù)據(jù)總線的連接和程序存儲(chǔ)器完全一樣，訪問(wèn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)的控制總線主要由/RD、/WR 等組成。SRAM、E2PROM、Flash 芯片都可以作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 單片機(jī)系統(tǒng)最常見(jiàn)的 SRAM 型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有 6264 （8KB）、62256（32KB）、628128（128KB）,前面提到的 AT28C64、AT28C256、AT29C256

53、 等也都可用作外部 RAM， 但用 E2PROM 和 FLASH 芯片作外部 RAM 時(shí)， 寫(xiě)操作的速度要比 SRAM慢得多。系統(tǒng)擴(kuò)展 8KB 外部 RAM 的電路如圖 6 所示： 圖4 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展8K外部 RAM由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可讀、可寫(xiě)，所以，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片與程序存儲(chǔ)器芯片的最大區(qū)別是它都有一個(gè)寫(xiě)信號(hào)引腳，圖 6 為擴(kuò)展 6264 的原理圖。SRAM 6264 的容量為8KB，有 28 個(gè)引腳，即電源和地引腳（Vcc、GND） 、13 個(gè)地址引腳（A12A0） 、8 個(gè)數(shù)據(jù)引腳（O7O0） 、2 個(gè)片選引腳（/CE1、CE2） 、1 個(gè)寫(xiě)信號(hào)引腳（/WE） 、1 個(gè)輸出允許（/OE）信號(hào)

54、引腳，具體的引腳定義如圖 6 所示。一般情況下，當(dāng)存儲(chǔ)器的“片選（/CE） ”信號(hào)無(wú)效時(shí)，O7O0 為三態(tài)輸出。從圖5和圖6可以看出，并行接口的存儲(chǔ)器芯片引腳基本相同， 大容量的芯片地址線增加， 除了電源和地外，其余的引腳可分成三類，即接地址總線的引腳（ AnA0） 、接數(shù)據(jù)總線的引腳（O7O0）以及接控制總線的引腳（/OE、/WE、/CE、/RD）等。單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可擴(kuò)展 64KB，可以用多片 SRAM 芯片實(shí)現(xiàn)，也可以用一片 64KB 容量的芯片實(shí)現(xiàn)，但需要注意，一般的單片機(jī)系統(tǒng)除了擴(kuò)展外部 RAM，可能還需要擴(kuò)展各種端口，如 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換或用于鍵盤(pán)或顯示的 I/O 端口等，由于單片機(jī)系統(tǒng)的外部 RAM 和端口是統(tǒng)一編址的，即是說(shuō)如果一個(gè)地址用作外部存儲(chǔ)器單元，則將不能再用作端口地址， 反之亦