交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)3

1、<p>　　基于單片機(jī)的交通燈控制器的研究與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． I</p><p>　　Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II</p><p>　　1 引言 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　2 單片機(jī)概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

3、．．．．．．．．．．．． 1</p><p>　　3 芯片的選者與簡(jiǎn)介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　3.1 MSC-51芯片簡(jiǎn)介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　3.2

4、 8255芯片簡(jiǎn)介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　3.3 其他器件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5</p><p>　　4 控制器硬件的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

5、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5</p><p>　　4.1交通管理方案論證．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5</p><p>　　4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...6</p><p&g

6、t;　　4.2.1交通燈系統(tǒng)框圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..6</p><p>　　4.2.2交通燈控制線路圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7</p><p>　　4.2.3系統(tǒng)工作原理..................................

7、..................8</p><p>　　5控制器的軟件設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p>　　5.1每秒鐘的設(shè)定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p>　

8、　5.2計(jì)數(shù)器的硬件延時(shí).....................................................8</p><p>　　5.2.1計(jì)數(shù)器初值計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p>　　5.2.2計(jì)算公式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

9、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p>　　5.2.3設(shè)置1秒的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p>　　5.2.4相應(yīng)代碼程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9</p><p>　

10、　5.3軟件延時(shí)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9</p><p>　　5.4時(shí)間及信號(hào)燈的顯示..................................................10 </p><p>　　5.4.1 8031并行口擴(kuò)展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

11、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10</p><p>　　5.4.2顯示原理.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10</p><p>　　5.4.3 8255輸出信號(hào)的放大..．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10</p><p

12、>　　5.4.4 8255輸出信號(hào)與信號(hào)燈的連接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11</p><p>　　5.4.5 8255與8031的連接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11</p><p>　　5.5程序設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

13、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11</p><p>　　5.5.1流程圖如圖所示..................................................11</p><p>　　5.5.2 程序源代碼..................................................... 12</p><

14、;p>　　6看門(mén)狗硬件電路設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16</p><p>　　6.1軟件看門(mén)狗....................................................... 17 </p><p>　　6.2硬件看門(mén)狗.........................

15、.............................. 17</p><p>　　7單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19</p><p>　　8實(shí)驗(yàn)平臺(tái)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20<

16、;/p><p>　　8.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)...........................................................20</p><p>　　8.2實(shí)驗(yàn)步驟 ..........................................................20</p><p>　　8.3 系統(tǒng)編程信息........

17、.............................................. 20</p><p>　　8.3.1 系統(tǒng)內(nèi)存分配和I/0接口使用...................................... 21</p><p>　　8.3.2 實(shí)驗(yàn)程序原代碼..................................................

18、21</p><p>　　9結(jié)論.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．......26</p><p>　　10致謝..................................................................26 </p><p>　　參考文獻(xiàn).

19、.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．27</p><p>　　基于單片機(jī)的交通燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　摘要: 近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月異更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片

20、機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。</p><p>　　十字路口車(chē)輛穿梭，行人熙攘，車(chē)行車(chē)道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)Intel8031和可編程并行I/O接口芯片8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車(chē)流量通過(guò)8031芯片的P1口

21、設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠采用了MAX629“看門(mén)狗”芯片，避免了系統(tǒng)因?yàn)樗罊C(jī)而停止工作的情況發(fā)生；顯示時(shí)間直接通過(guò)8255的PA、PB口輸出；交通燈信號(hào)通過(guò)PC口輸出；交通燈的點(diǎn)亮采用VT雙向晶閘管來(lái)控制，直接采用220V交流電源驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性強(qiáng)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 交通燈 控制器 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)</p><p>　　Bas

22、ed on the design of the controler of traffic lights of single flat machine</p><p>　　with realization</p><p><b>　　TANG Bo</b></p><p>　　(Grade 2001 ,Computer Science and T

23、echnology[Educational direction], College of Mathematics and Computer Science，Chongqing Three Gorges University ，Wanzhou, Chongqing 404000) </p><p>　　Abstract: In recent years along with science and technolo

24、gy develop fast, the application of single flat machine is moving towards thorough continuously, at the same time drive traditional control detection day the benefit of new moon update. In the only flat machine applicati

25、on system of the automatic control and detection of real time, only flat machine is often to use as a key parts, only single flat machine aspect knowledge is insufficient , return should basis specificly hardware structu

26、re,</p><p>　　Crossroads vehicle wear comb, pedestrian Xi Rang, turn to be all right lane, person pedestrian says , methodically. Do you lean what to realize this orderly order? What lean is that the automati

27、c command system of traffic signal lamp. Traffic signal lamp control way is many . This system adopts MSC-51 series only flat machine Intel8031 with but programming parallel interface chip 8255 A of I/O is central device

28、 the design controler of traffic lights, haverealized can measure according to actual </p><p>　　Keywords: Only flat machine Traffic lights Controler Design Realize</p><p><b>　　1 引言<

29、/b></p><p>　　再今天，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車(chē)輛最常見(jiàn)和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。</p><p>　　1858年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車(chē)通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。

30、它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。</p><p>　　1914年，電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市5號(hào)大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。</p><p>　　1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一

31、種是把壓力探測(cè)器安在地下，車(chē)輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車(chē)放行，以免發(fā)生交通事故。</p><p>　　信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。1968年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo)志

32、信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車(chē)輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車(chē)輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線后停車(chē)。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車(chē)輛不能越過(guò)停車(chē)線，但車(chē)輛已十分接近停車(chē)線而不能安全停車(chē)時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。</p><p><b>　　2 單片機(jī)概述&

33、lt;/b></p><p>　　單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p><p>　　通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p&g

34、t;<p>　　單片機(jī)經(jīng)過(guò)1、2、3、3代的發(fā)展，目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。</p><p>　　3 芯片的選擇與簡(jiǎn)介</p><p>　　3.1 MSC-51芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　80

35、51是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。    8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、 串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以 說(shuō)明：</p><p><b>　　·中央處理器：<

36、;/b></p><p>　　中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　·數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)</p><p>　　8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)

37、一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　·程序存儲(chǔ)器(ROM)：</p><p>　　8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶

38、程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p>　　·定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：</p><p>　　8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p>　　·并行輸入輸出(I/O)口：</p><p>　　8051共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳

39、輸。</p><p><b>　　·全雙工串行口：</b></p><p>　　8051內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。</p><p><b>　　·中斷系統(tǒng)：</b></p><p>　　80

40、51具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。</p><p><b>　　·時(shí)鐘電路：</b></p><p>　　8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。</p><p>　　單片機(jī)的

41、結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。</p><p>　　下圖是MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2。</p><p

42、><b>　　圖2</b></p><p>　　MCS-51的引腳說(shuō)明：</p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：<

43、/p><p>　　MCS-51的引腳說(shuō)明：</p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：如圖3</p><p><b>　　

44、圖3</b></p><p>　　Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8051通電，時(shí)鐘電路開(kāi)始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫(xiě)入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開(kāi)始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存

45、器R0-R7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。</p><p>　　8051的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下圖4。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　·Pin30:ALE/當(dāng)訪問(wèn)外部程序器

46、時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過(guò)一個(gè)脈沖。</p><p>　　如果單片機(jī)是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。</p><p>　　·Pin29:當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此

47、腳輸出負(fù)脈沖選通信號(hào)，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。</p><p>　　·Pin31:EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過(guò)4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存

48、儲(chǔ)器指令。顯然，對(duì)內(nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器的8031,EA端必須接地。</p><p>　　在編程時(shí)，EA/Vpp腳還需加上21V的編程電壓。</p><p>　　3.2 8255芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　8255可編程并行接口芯片簡(jiǎn)介:</p><p>　　8255可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出端口，即A口、B口和C口，對(duì)應(yīng)于引腳PA7～P

49、A0、PB7～PB0和PC7～PC0。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。通常A口、B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。C口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè)4位鎖存器。它們分別與端口A／Ｂ配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。</p><p>　　8255可編程并行接口芯片方式控制字格式說(shuō)明:</p><p>　　8255有兩種控制命令

50、字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是C口按位置位／復(fù)位控制字。其中C口按位置位／復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說(shuō)明也較冗長(zhǎng)，故在此不作敘述，需要時(shí)用戶可自行查找有關(guān)資料。</p><p>　　方式控制字格式說(shuō)明如表1：</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　D7：設(shè)定工作方式標(biāo)志，1有效。</p><p&

51、gt;　　D6、D5：A口方式選擇</p><p><b>　　0 0 —方式0</b></p><p><b>　　0 1 —方式1</b></p><p><b>　　1 ×—方式2</b></p><p>　　D4：A口功能 （1=輸入，0=輸出）&

52、lt;/p><p>　　D3：C口高4位功能 （1=輸入，0=輸出）</p><p>　　D2：B口方式選擇 （0=方式0，1=方式1）</p><p>　　D1：B口功能 （1=輸入，0=輸出）</p><p>　　D0：C口低4位功能 （1=輸入，0=輸出）</p><p>　　8255可編程并行接口芯

53、片工作方式說(shuō)明:</p><p>　　方式0：基本輸入／輸出方式。適用于三個(gè)端口中的任何一個(gè)。每一個(gè)端口都可以用作輸入或輸出。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。</p><p>　　方式1：選通輸入／輸出方式。這時(shí)A口或B口的8位外設(shè)線用作輸入或輸出，C口的4條線中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。</p><p>　　方式2 ：雙向總線方式。只有A口具備雙向總線

54、方式，8位外設(shè)線用作輸入或輸出，此時(shí)C口的5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。</p><p><b>　　3.3 其他器件</b></p><p>　　數(shù)共陰極的七段數(shù)碼管。如圖5</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　VT為雙向晶閘管，當(dāng)門(mén)極為高電平時(shí)晶閘管導(dǎo)通，該支

55、路指示燈亮；當(dāng)門(mén)極為低電平時(shí)晶閘管關(guān)斷，該支路指示燈滅。</p><p>　　4 控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1交通管理的方案論證</p><p>　　A、B兩干道交于一個(gè)十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車(chē)輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為A、B兩干道的公共停

56、車(chē)時(shí)間。設(shè)A道比B道的車(chē)流量大，指示燈燃亮的方案如表2。</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　此表2說(shuō)明：（1）當(dāng)為黃燈時(shí) A、B兩道同時(shí)為黃燈；以提示行人或車(chē)輛下一個(gè)燈色即將到來(lái) 時(shí)間 3秒。 </p><p>　?。?）當(dāng)A到為紅燈，A 道車(chē)輛禁止通行，A 道行人可通過(guò)；B 道為綠燈，B 道車(chē)輛通過(guò)

57、，行人禁止通行。時(shí)間為60秒。</p><p>　?。?）當(dāng)A道綠燈，A 道車(chē)輛通行；B 道為紅燈，B 道車(chē)輛禁止通過(guò)，行人通行。時(shí)間為80秒。 A道車(chē)流大 通行時(shí)間長(zhǎng)</p><p>　　（4）這樣如上表的時(shí)間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣行人和車(chē)輛就能安全暢通的通行。</p><p>　?。?）此表可根據(jù)車(chē)流量動(dòng)態(tài)設(shè)定</p><p>

58、;<b>　　4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　選用設(shè)備8031單片機(jī)一片選用設(shè)備：8031彈片機(jī)一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07兩片，MAX692‘看門(mén)狗’一片，共陰極的七段數(shù)碼管兩個(gè)雙向晶閘管若干，7805三端穩(wěn)壓電源一個(gè)，紅、黃、綠交通燈各兩個(gè)，開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)、連線若干。</p><p>　　4．2．1 系統(tǒng)總框圖如下：</p&g

59、t;<p><b>　　圖6</b></p><p>　　4．2．2 交通燈控制線路圖 </p><p>　　4．2．3 系統(tǒng)工作原理</p><p>　　（1）開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)輸入交通燈初始時(shí)間，通過(guò)8031單片機(jī)P1輸入到系統(tǒng)</p><p>　　(2) 由8

60、031單片機(jī)的定時(shí)器每秒鐘通過(guò)P0口向8255的數(shù)據(jù)口送信息，由8255的PC 口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況；由8255的PA、PB口顯示每個(gè)燈的燃亮?xí)r間。</p><p>　　(3)8031通過(guò) 設(shè)置 各個(gè)信號(hào)等的燃亮?xí)r間、通過(guò)8031設(shè)置，黃、綠、紅時(shí)間依次為3秒、60秒、3秒、80秒、3秒循環(huán)由8031的 P0口向8255的數(shù)據(jù)口輸出。</p><p>　?。?） 通過(guò)8031單片

61、機(jī)的P3.0位來(lái)控制系統(tǒng)是工作或設(shè)置初值，當(dāng).牌位0就對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，為1系統(tǒng)就開(kāi)始工作。</p><p>　　（5）8255ＰＡ口用于輸出時(shí)間的個(gè)位，ＰＢ口用于輸出時(shí)間的十位，由747S07驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)；．而ＰＣ口用于輸出各個(gè)燈的情況，它的末段連接雙向晶閘管采用220V交流電壓驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　（6）在交通控制程序中加入看門(mén)狗指令，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異?？撮T(mén)狗將發(fā)出溢出中斷。通過(guò)專用

62、端口輸入到MAX692看門(mén)狗芯片的WDI 引角引起RESET復(fù)位信號(hào)復(fù)位系統(tǒng)</p><p>　?。担刂破鞯能浖O(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1每秒鐘的設(shè)定</b></p><p>　　延時(shí)方法可以有兩種一中是利用MCS-51內(nèi)部定時(shí)器才生溢出中斷來(lái)確定1秒的時(shí)間，另一種是采用軟延時(shí)的方法。</p><p>　

63、　5.2計(jì)數(shù)器硬件延時(shí)</p><p>　　5.2.1 計(jì)數(shù)器初值計(jì)算</p><p>　　定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到TH和TL中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為C和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為T(mén)C 可得到如下計(jì)算通式：</p><p><b>　　TC=M-C<

64、/b></p><p>　　式中，M為計(jì)數(shù)器摸值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時(shí)M為213 ；在方式1時(shí)M的值為216；在方式2和3為28</p><p>　　5.2.2 計(jì)算公式</p><p>　　T=（M－TC）T計(jì)數(shù)</p><p>　　或ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／T計(jì)數(shù)</p><p>　　T計(jì)數(shù)是單片機(jī)時(shí)

65、鐘周期ＴＣＬＫ的１２倍；ＴＣ為定時(shí)初值</p><p>　　如單片機(jī)的主脈沖頻率為ＴＣＬＫ１２ＭＨＺ　，經(jīng)過(guò)１２分頻</p><p>　　方式０　　　　ＴＭＡＸ＝213?。蔽⒚耄剑福保梗埠撩?lt;/p><p>　　方式１　　　?。裕停粒兀?16?。蔽⒚耄剑叮担担常逗撩?lt;/p><p>　　顯然１秒鐘已經(jīng)超過(guò)了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們

66、只有采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問(wèn)題．</p><p>　　5.2.3 １秒的方法</p><p>　　我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為２０的軟件計(jì)數(shù)器和使Ｔ０定時(shí)５０毫秒．這樣每當(dāng)Ｔ０到５０毫秒時(shí)ＣＰＵ就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，ＣＰＵ先使軟件計(jì)數(shù)器減１，然后判斷它是否為零。為零表示１秒已到可以返回到輸出時(shí)間顯示程序。</p&g

67、t;<p>　　5.2.4相應(yīng)程序代碼</p><p><b>　?。ǎ保┲鞒绦颉?lt;/b></p><p>　　定時(shí)器需定時(shí)５０毫秒，故Ｔ０工作于方式１?！〕踔担?lt;/p><p>　?。裕茫剑停裕?T計(jì)數(shù)　＝２１６?。担癿s/1us=15536=3CBOH</p><p><b>　　ORG

68、1000H</b></p><p>　　START: MOV TMOD, #01H ; 令ＴＯ為定時(shí)器方式１</p><p>　　MOV TH0, #3CH ;裝入定時(shí)器初值</p><p>　　MOV TL0, #BOH　　;</p><p>　　MOV IE,　　　#82H ;開(kāi)Ｔ０

69、中斷</p><p>　　SEBT 　TＲO　　　　　　?。粏?dòng)Ｔ０計(jì)數(shù)器</p><p>　　MOV 　RO,　　#14H　　　;軟件計(jì)數(shù)器賦初值</p><p>　　LOOP:　SJMP $　　　　　　　　?。坏却袛?lt;/p><p>　?。ǎ玻┲袛喾?wù)子程序</p><p>　?。希遥恰　。埃埃埃拢?lt;/

70、p><p>　?。粒剩停小　。拢遥裕?lt;/p><p><b>　?。希遥恰。埃埃拢?lt;/b></p><p>　?。拢遥裕希篋JNZ Ｒ０，ＮＥＸＴ</p><p>　　AJMP TIME ; 跳轉(zhuǎn)到時(shí)間及信號(hào)燈顯示子程序 </p><p>　　DJNZ：ＭＯＶ　ＲＯ，＃１４Ｈ　；恢復(fù)Ｒ０

71、值</p><p>　　MOV TH0, #3CH ;重裝入定時(shí)器初值</p><p>　　MOV TL0, #BOH　　;</p><p>　　MOV IE,　　　#82H </p><p><b>　?。遥牛裕?lt;/b></p><p><b>　?。牛危?lt

72、;/b></p><p><b>　　5.3 軟件延時(shí)</b></p><p>　　MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的8031單片機(jī)的工作頻率為6MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*（1/6M）=2us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過(guò)指令的執(zhí)行條數(shù)來(lái)確定1秒的時(shí)間。</p&

73、gt;<p>　　具體的延時(shí)程序分析：</p><p>　　DELAY:MOV R4,#08H 延時(shí)1秒子程序</p><p>　　DE2:LCALL DELAY1 </p><p>　　DJNZ R4,DE2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　D

74、ELAY1:MOV R6,#0 延時(shí)125ms 子程序</p><p><b>　　MOV R5,#0</b></p><p>　　DE1: DJNZ R5,$</p><p>　　DJNZ R6,DE1</p><p><b>　　RET</b></p><p>

75、;　　MOV RN，#DATA 字節(jié)數(shù)數(shù)為2 機(jī)器周期數(shù)為1</p><p>　　所以此指令的執(zhí)行時(shí)間為2ms </p><p>　　DELAY1 為一個(gè)雙重循壞 循環(huán)次數(shù)為256*256=65536 所以延時(shí)時(shí)間=65536*2=131072us 約為125us </p><p>　　DELAY R4設(shè)置的初值為8 主延時(shí)程序循環(huán)8次，所以125

76、us*8= 1秒</p><p>　　由于單片機(jī)的運(yùn)行速度很快其他的指令執(zhí)行時(shí)間可以忽略不計(jì)。</p><p>　　5.4 時(shí)間及信號(hào)燈的顯示</p><p>　　5.4.1 8031并行口的擴(kuò)展</p><p>　　8031雖然有4個(gè)8位I/O端口,但真正能提供借用的只有P1口,因?yàn)镻2和P0口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù),P3口也有它

77、的第二功能。因此，8031通常需要擴(kuò)展。由于我們用外輸出時(shí)間時(shí)，時(shí)間的個(gè)位、十位、信號(hào)燈的顯示都要用到一個(gè)I/O端口，顯然8031的端口是不夠，需要擴(kuò)展。</p><p>　　擴(kuò)展的方法有兩種：（1）借用外部RAM地址來(lái)擴(kuò)展I/O端口；（2）采用I/O接口新片來(lái)擴(kuò)充。， 我們用8255并行接口信片來(lái)擴(kuò)展I/O端口。</p><p>　　5.4.2顯示原理：</p><

78、;p>　　當(dāng)定時(shí)器定時(shí)為1秒，時(shí)程序跳轉(zhuǎn)到時(shí)間顯示及信號(hào)燈顯示子程序，它將依次顯示信號(hào)燈時(shí)間 ，同時(shí)一直顯示信號(hào)燈的顏色，這時(shí)在返回定時(shí)子程序定時(shí)一秒，在顯示黃燈的下一個(gè)時(shí)間，這樣依次把所有的燈色的時(shí)間顯示完后在重新給時(shí)間計(jì)數(shù)器賦初值 ，重新進(jìn)入循環(huán)。 </p><p>　　5.4.3 8255輸出信號(hào)的放大：</p><p>　　要使行人能看見(jiàn)信號(hào)燈的情況，必須把8255輸出

79、的信號(hào)進(jìn)行放大，這里我們用VT為雙向晶閘管，當(dāng)門(mén)極為高電平時(shí)晶閘管導(dǎo)通，該支路指示燈亮；當(dāng)門(mén)極為低電平時(shí)關(guān)斷，該支路指示燈滅。如圖2</p><p>　　我們用連接7段數(shù)碼管的方法來(lái)連接晶閘管 </p><p>　　5.4.4 8255輸出信號(hào)與信號(hào)燈的連接：</p><p>　　LED 燈的顯示原理:通過(guò)同名管腳上所加電平的高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)量而顯示不同的

80、字形如 SP，g,f,e,d,c,b,a 管角上加上７ＦＨ所以?。樱猩蠟椋胺涣疗溆酁椋裕裕谈唠娖?，全亮則顯示為８</p><p><b>　　采用共陰級(jí)連接:</b></p><p>　　其中 PA0\PB0-a,</p><p>　　PA1\PB1-b, </p><p>　　PA2\PB2-c,</p&g

81、t;<p>　　PA3\PB3-d,</p><p>　　PA4\PB4-e, </p><p>　　PA5\PB5-f,</p><p><b>　　PA6\PB6-g</b></p><p>　　PA7\PB7 -SP接地</p><p>　　表 3 驅(qū)動(dòng)代碼表</p

82、><p>　　5.4.5 8255與8031的連接：</p><p>　　用8031的P0 口的 p0.7 連接8255的片選信號(hào)cs 我們用8031的地址采用全譯碼方式，當(dāng)p0.7 =0 時(shí)片選有效， 其他無(wú)效， p0.1 p0.1 用于選擇8255端口</p><p>　　P0.7 p0.6 p0.5 p0.4 p0.3 p0.2 P0.1 P0.0<

83、/p><p>　　A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0</p><p>　　1 X X X X X 0 0 00H為8255 的PA口</p><p>　　1 X X X X X 0 1 01H 為8255的PB口</p>&l

84、t;p>　　1 X X X X X 1 0 02H 為8255的PC口</p><p>　　1 X X X X X 1 1 03H 為8255的控制口</p><p>　　由于8031是分時(shí)對(duì)8255和儲(chǔ)存器進(jìn)行訪問(wèn)所以8031的P0口不會(huì)發(fā)生沖突</p><p>&l

85、t;b>　　5.5 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.5.1流程圖如圖所示</p><p><b>　　圖8</b></p><p><b>　　圖9 程序流程圖</b></p><p>　　5.5.2 程序源代碼</p><p>　　R4 存

86、放黃燈時(shí)間 3 03H （此時(shí)間可以動(dòng)態(tài)設(shè)定）</p><p>　　R5 存放紅燈時(shí)間 60 3CH</p><p>　　R6 存放綠燈時(shí)間 80 50H</p><p>　　PC0 顯示黃燈信號(hào)</p><p>　　PC1 顯示紅燈信號(hào)</p><p>　　PC2

87、 顯示黃燈信號(hào) </p><p><b>　　工作于方式0</b></p><p>　　8255 PA、PB、 PC口輸出 PC 控制字為10000000B （80H）</p><p><b>　　程序源代碼：</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b&g

88、t;</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0100H</b></p><p>　　MAIN: MOV R1,#03H 初始化8255</p><p>　　MOV A,#80H</p><p>　　MOV

89、X @R1,A</p><p>　　AGAIN: MOV P3,#80H 設(shè)置初值</p><p><b>　　MOV A,P3</b></p><p>　　JB ACC.7, NEXT0</p><p>　　AGAIN1: MOV P3,#40H</p><p><

90、b>　　MOV A,P3</b></p><p>　　JB ACC.6, RED</p><p>　　MOV P3,#0FH</p><p><b>　　MOV A,P3</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p><b>　　MOV R3,A&l

91、t;/b></p><p>　　AJMP AGAIN1</p><p>　　RED: MOV P3,#0FH</p><p><b>　　MOV A,P3</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p><b>　　MOV R2,A</b>

92、;</p><p>　　AJMP AGAIN</p><p>　　NEXT0: MOV R1,#03H </p><p>　　NEXT1: MOV DPTR,#TAB 顯示黃燈個(gè)位</p><p><b>　　MOV A,R1</b></p><p>　　MOV

93、C A,@A+DPTR</p><p>　　MOV R1,#00H</p><p>　　MOVX @R1, A</p><p>　　MOV R1,#O</p><p>　　MOV DPTR,#TAB 顯示黃燈十位</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p>&

94、lt;p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV R1,#01H</p><p>　　MOVX @R1,A</p><p>　　MOV DPTR,#0C62H 顯示黃燈信號(hào)</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　LCALL 0F4E0H</p>&l

95、t;p>　　ACALL DELAY 延時(shí)1秒</p><p>　　DJNZ R0,NEXT1</p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　　MOV R0,A </p><p>　　NEXT2:MOV DPTR,#TAB 顯示紅燈個(gè)位</p><p&g

96、t;<b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV R1,#00H</p><p>　　MOVX @R1,A</p><p>　　MOV DPTR,#TAB 顯示紅燈十位</p><p><b>　　MOV A,R0

97、</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV R1,#01H</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　MOVX @R1,R0</p><p>　　MOV R1,#02H 顯示紅燈信號(hào)</p>

98、<p>　　MOV A,#02H</p><p>　　MOVX @R1,A</p><p>　　ACALL DELAY 延時(shí)1秒</p><p>　　DJNZ R0,NEXT2</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　MOV R0,A

99、</p><p>　　NEXT3:MOV DPTR,#TAB 顯示綠燈個(gè)位</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV R1,#00H</p><p>　　MOVX @R1,R0</p><

100、;p>　　MOV DPTR,#TAB 顯示綠燈十位</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV R1,#01H</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p&

101、gt;　　MOVX @R1,R0</p><p>　　MOV R1,#02H 顯示綠燈信號(hào)</p><p>　　MOV A,#02H</p><p>　　MOVX @R1,A</p><p>　　ACALL DELAY 延時(shí)1秒</p><p>　　DJNZ R0,NEXT3</p><

102、;p>　　AJMP NEXT0</p><p>　　DELAY:MOV R4,#08H 延時(shí)1秒子程序</p><p>　　DE2:LCALL DELAY1 </p><p>　　DJNZ R4,DE2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1:M

103、OV R6,#0 </p><p><b>　　MOV R5,#0</b></p><p>　　DE1: DJNZ R5,$</p><p>　　DJNZ R6,DE1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB: DB 3FH,06H,

104、5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H</p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)代碼表</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　6 看門(mén)狗硬件電路 </p><p>　　由于單片機(jī)自身的抗干擾能力比較差，

105、尤其在一些條件比較惡劣、噪聲大的場(chǎng)合，常會(huì)出現(xiàn)單片機(jī)因?yàn)槭芡饨绺蓴_而導(dǎo)致死機(jī)的現(xiàn)象，造成系統(tǒng)不能正常工作。設(shè)置看門(mén)狗是為了防止單片機(jī)死機(jī)、提高單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾性的一種重要途徑。</p><p>　　一個(gè)完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)軟、硬件的結(jié)合體，在系統(tǒng)正常工作時(shí)，會(huì)受到各種外界干擾因素的影響。這種外界干擾輕者導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)出錯(cuò)，重者將嚴(yán)重影響程序的運(yùn)行。因此單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一定要考慮系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)，以

106、滿足系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)苛刻環(huán)境下的正常運(yùn)行，而“看門(mén)狗”則是系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，所謂的“看門(mén)狗”是指在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通過(guò)軟件或硬件方式在一定的周期內(nèi)監(jiān)控單片機(jī)或其他CPU的運(yùn)行情況。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自單片機(jī)或其他CPU的觸發(fā)信號(hào)，則系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制復(fù)位，以保證系統(tǒng)在受到干擾時(shí)仍能夠維持正常的工作狀態(tài)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，看門(mén)狗的設(shè)計(jì)一般采用硬件和軟件結(jié)合兩種方式。</p><p><b&

107、gt;　　6.1軟件看門(mén)狗</b></p><p>　　軟件看門(mén)狗是利用單片機(jī)片內(nèi)閑置的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器單元作為看門(mén)狗，在單片機(jī)程序中適當(dāng)?shù)牟迦氡O(jiān)控指令，當(dāng)程序出現(xiàn)異常或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，利用軟件將程序計(jì)數(shù)器PC賦予初始值，強(qiáng)制性的使程序重新開(kāi)始運(yùn)行。</p><p>　　使用軟件看門(mén)狗的具體實(shí)現(xiàn)方法如下。</p><p>　　首先在初始化程序中設(shè)置好定時(shí)器/

108、計(jì)數(shù)器的方式控制寄存器(TMOD) 和定時(shí)時(shí)間的初值，并開(kāi)中斷。</p><p>　　根據(jù)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，在主程序中按一定的間隔插入復(fù)位定時(shí)器的指令，既插入監(jiān)控指令，兩條指令間的時(shí)間間隔應(yīng)該小于定時(shí)時(shí)間，否則看門(mén)狗將發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。</p><p>　　在定時(shí)器的中斷服務(wù)程序中設(shè)置一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，將程序計(jì)數(shù)器PC轉(zhuǎn)移到初始化程序的入口。</p><p>

109、;　　軟件看門(mén)狗的最大特點(diǎn)是無(wú)須外加硬件電路，經(jīng)濟(jì)性好。當(dāng)然，如果片內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器被占用，就需要尋求其他的設(shè)計(jì)方式了。</p><p>　　6.2硬件看門(mén)狗 </p><p>　　專用硬件看門(mén)狗是指一些集成化的或集成在單片機(jī)內(nèi)的專用看門(mén)狗電路，它實(shí)際上是一個(gè)特殊的定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，發(fā)出溢出脈沖。從實(shí)現(xiàn)角度上看，該方式是一種軟件與片外專用電路相結(jié)合的技術(shù)，硬件電路連接好后，

110、在程序中適當(dāng)?shù)夭迦胍恍┛撮T(mén)狗復(fù)位的指令，保證程序正常運(yùn)行時(shí)看門(mén)狗不溢出。而當(dāng)程序運(yùn)行異常時(shí)，看門(mén)狗超時(shí)發(fā)出溢出脈沖，通過(guò)單片機(jī)的RESET引腳使單片機(jī)復(fù)位。這種方式中，看門(mén)狗能否可靠有效地工作，與硬件組成及軟件的控制策略都有密切的關(guān)系。目前常用的集成看門(mén)狗電路很多，如MAX705~708、MAX813L、X5043/5045等。</p><p>　　看門(mén)狗電路可以分為內(nèi)看門(mén)狗和外看門(mén)狗?？撮T(mén)狗電路是指看門(mén)狗的硬件

111、電路包含在單片機(jī)內(nèi)部，如Microchip的16C5x系列，MOTOROLA的68C05系列，51內(nèi)核中比較典型的有Atmel公司的AT89C55WD、AT89S8252，Winbond公司的W77E58，SST公司的SST89C58以及Philips公司87系列的多種型號(hào)的單片機(jī)等。</p><p>　　對(duì)于沒(méi)有看門(mén)狗定時(shí)器的單片機(jī)或是認(rèn)為內(nèi)部看門(mén)狗不可靠時(shí)，可以采用外部看門(mén)狗定時(shí)器。外部看門(mén)狗電路既可以用專用

112、看門(mén)狗芯片，也可由普通芯片實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　這里，以專用芯片MAX692作為外部看門(mén)狗的電路。</p><p>　　MAX692是微系統(tǒng)監(jiān)控電路芯片，具有后備電池切換、掉電判別、看門(mén)狗監(jiān)控等功能。其封裝和引腳說(shuō)明如圖10所示。</p><p>　　圖 10 MAX692封裝和引腳</p><p>　　VOUT

113、 VBATT</p><p>　　VCC RESET</p><p>　　GND WDI</p><p>　　PFI /PFD</p><p>　　VOUT：電源輸出引腳。</p&

114、gt;<p>　　VCC：接電源引腳，電源供電3.0~5.5V。</p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　PFI：電池故障輸入。</p><p>　　/PFO：電池故障輸出。</p><p>　　WDI：監(jiān)視器輸入引腳。</p><p>　　/RESE

115、T：復(fù)位輸出引腳，低電平有效。</p><p>　　VBATT：后備電池輸入端。</p><p>　　MAX692在本文的單片機(jī)系統(tǒng)中的具體使用方法和電路原理圖如圖11所示。</p><p>　　MAX692電路原理圖 如圖其中WDI是看門(mén)狗監(jiān)測(cè)輸入腳，接到CPU的一個(gè)專用I/O口或一個(gè)總線上。/RESET是復(fù)位信號(hào)輸出腳，接到CPU的復(fù)位輸入腳。</p>

116、;<p>　　MAX692的WDI定時(shí)周期是1.6s，復(fù)位脈沖寬度是200ms。如果WDI保持高或低超過(guò)看門(mén)狗定時(shí)周期（1.6s），/RESET端將發(fā)生200ms的負(fù)脈沖使CPU復(fù)位</p><p>　　圖 11 MAX692電路原理圖</p><p>　　7 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)</p><p>　　單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)際上也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是專門(mén)用來(lái)開(kāi)發(fā)

117、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種工具，它通常由一臺(tái)系統(tǒng)機(jī)、一個(gè)通用再線仿真器和一個(gè)通用編程器構(gòu)成如圖</p><p><b>　　圖 12</b></p><p>　　在主機(jī)上運(yùn)行開(kāi)發(fā)軟件（編輯軟件、調(diào)試軟件）就可以輸入、刪除、編輯和運(yùn)行用戶程序，也可以把用戶目標(biāo)代碼通過(guò)串口傳送到通用再線仿真器。編程器可以對(duì)EPROM進(jìn)行編程和效驗(yàn)，也可以在主機(jī)對(duì)編程器進(jìn)行操作</p&g