1、目录 第一章 概述 1 第二章 主要元件介绍 2 2.1 AT89S51 芯片 2 2.1.1 AT89S51 单片机内部结构 . 2 2.1.2 芯片引脚介绍 3 2.2 74LS164 芯片的介绍 . 4 2.3 八段 LED 数码管的简介. 5 2.3.1 结构及介绍 5 2.3.2 性能特点 . 6 2.3.3 使用注意事项 6 第三章 系统硬件设计 7 3.1 设计要求 7 3.1.1 硬件材料名称规格数量 . 7 3.2 电路原理图 . 7 3.2.1 系统实现的功能. 8 第四章 系统软件设计 9 4.1 流程图 9 4.2 程序编写 10 4.3 实验结果分析11 第五章 实验
2、小结 错误错误!未定义书签。未定义书签。 参考文献 13 1 第一章第一章 概述概述 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。 单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部 件：中央处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件 及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 近年来随着科技的飞速发展， 单片机的应用正在不断深渗透到我们生活的各 个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各 种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工
3、业自动化过程的实时控制和数 据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、 摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单 片机。同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应 用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的， 还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什 么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。 交通信号灯控制 方式很多。本次课程设采用 MSC-51 系列单片机 AT89S51 和芯片 74LS164 为
4、中心 器件来设计交通灯控制器， 实现了能根据定时控制 AT89S51 芯片的 P0 口设置红、 绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时的时间由 LED 数码管显示。 2 第二章第二章 主要元件介绍主要元件介绍 2.1 AT89S512.1 AT89S51 芯片芯片 2.1.1 AT89S2.1.1 AT89S5151 单片机内部结构单片机内部结构 AT89S51 是 MCS-51 系列单片机的典型产品，包含中央处理器、程序存储器 (ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几 大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明: 中央处理
5、器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是 8 位数据宽度的处理器，能 处理 8 位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工 作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 数据存储器(RAM) AT89S51 内部有 128 个 8 位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元，它 们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不 能用于存放用户数据， 所以， 用户能使用的 RAM 只有 128 个， 可存放读写的数据， 运算的中间结果或用户定义的字型表。 图 2.1 AT89S51 内部结构框图 3 程序存储器(ROM)： AT89S51
6、 共有 4096 个 8 位掩膜 ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 定时/计数器(ROM)： AT89S51 有两个 16 位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用 于控制程序转向。 并行输入输出(I/O)口： AT89S51 共有 4 组 8 位 I/O 口(P0、 P1、P2 或 P3)，用于对外部数据的传输。 全双工串行口： AT89S51 内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送， 该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 中断系统： AT89S51 具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和 一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2 级的优先级别选择。 时钟电路： AT89S51 内置最高频率达 12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉 冲时序，但 8051 单片机需外置振荡电容。 单片机的结构有两种类型，一种是程序存储 器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard) 结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序 存储器与数据存储器合二为一的结构，即普
