基于单片机的十字路口交通信号灯控制-毕业设计论文(4)

2.2 STC89C52RC单片机简介

国产的STC89C5X系列单片机和ATMEL公司生产的AT89C5X系列单片机引脚都是一样的，但是一些性能参数不同，而且两者所用的下载器不同。单片机STC89C52RC是由宏晶科技研制出来的一款超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，与AT89C52单片机在指令代码上完全兼容。

其特点概述为以下几个方面：

1、CPU机器周期有2种选择：6时钟或者12时钟 2、拥有8K字节FLASH程序存储器和512字节数据存储器 3、拥有ISP和IAP功能，可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载程序 4、有2K的EEPROM，8个中断源、3个16位定时器 5、看门狗功能

STC89C52RC引脚图如图3.2.2所示：

图2.2 STC89C52RC引脚图

P1口又名P1.0～P1.7，是内部有上拉电阻的双向I/O口，其中P1.0和P1.2引脚除了有第一功能外，还有第二功能，P1.0和P1.1分别作为定时器/计数器t2

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的外部计数输入和捕捉触发信号。

RST引脚外接复位电路，STC89C52RC单片机RST引脚内部已经接有45K～100K下拉电阻。

P3口，是内部有上拉电阻的双向I/O口，一般作为STC89C52RC的第二功能使用。P3.0和P3.1为串行输入输出口，外接MAX232串口通信电路；P3.2和P3.3为外部中断0和外部中断1；P3.4和P3.5为定时器0和定时器1；P3.6和P3.7为外输数据存储器写选通和读选通。

XTAL2和XTAL1引脚外接晶振电路，当晶振在2～25MHz时，晶振电路的瓷片电容大小应小于47pF。

Vss引脚接地，Vcc引脚接电源。

P0口跟P1、P2、P3一样都是双向I/O口，但是P0口是一个漏极开路双向I/O口。P0口和P2口可以组成16位地址总线即AD0～AD15，其中P0口为低8位地址总线，P2口为高八位地址总线。当P0=1即所有P0.0～P0.7都为高电平时，P0口可以作为高阻抗输入。值得注意是当P0口作为地址总线使用时，P0口必须上拉电阻。

EA引脚是用来选用程序存储器的端口，若要使用外部程序存储器内部的指令，EA必须等于0即保持低电平；若要执行内部程序存储器，则EA必须等于1即保持高低平。所以在使用STC89C52RC时，一般直接将EA跟Vcc引脚相接。

ALE/PROG引脚简称地址锁存有效信号输出端。当ALE的输出被用于锁存地址的地八位字节，表示外部程序存储器正在被访问。当ALE端口输出一个有1/6时钟频率的方波时，表示单片机内部程序存储器正在被访问。所以当单片机未能正常工作时，可以将ALE端口接到示波器中观察是否有1/6时钟频率的方波输出，由此来判断单片机的好坏。

PSEN引脚是片外程序存储器读选通信号输出端。

P2口又名P2.0～P2.7，是内部有上拉电阻的双向I/O口，可以作为高8为地址总线使用。

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2.3 EEPROM简介

EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）中文意思即电可擦可编程只读存储器，功能是存储芯片掉电后保存的数据仍不会丢失。现在单片机使用的动态随机存储器在单片机断电后，单片机内数据会丢失，这就是EEPROM与动态随即存储器不同的地方。

EEPROM有四种工作模式：读取模式、写入模式、擦除模式、校验模式。只需接入+5V电压，便可在单片机内部指定的地址写入要进行保护的数据，为了保证正确的写入数据，在写入一块数据后，都要进行同样的数据校验步骤。若不小心写入错误的数据后，只要将原来的数据擦除后，便可重新写入数据。

2.3.1 STC89C52RC内部EEPROM

传统的单片机系统中，单片机运行时的数据都保存在RAM中，掉电后数据无法保存，一般使用片外扩展存储器保存数据。而STC89C52RC单片机内部拥有采用IAP技术读写内置FLASH的EEPROM，在交通信号灯控制系统采用这种EEPROM实现交通灯控制系统的断电数据保护。

STC89型号的单片机内置EEPROM容量大小由2KB到16KB，虽然单片机STC89C52RC内部EEPROM只有2KB，但是交通灯控制系统中需要保存的数据很少，所以对于以节约成本为目的来说已经够用了。

这种EEPROM以512字节为一个扇区，第一个扇区的初始地址为0X2000，结束地址为0X21FF；第二个扇区的初始地址为0X2200，结束地址为0X23FF；剩余扇区依次类推。

2.3.2 EEPROM原理

EEPROM是采用IAP技术读写单片机内部FLASH来实现的 ， 要使用IAP功能与单片机内部的六个寄存器有关 ， 分别是数据寄存器ISP_DATA、 地址寄存器高八位ISP_ADDRH、地址寄存器低八位ISP_ADDRL、命令触发寄存器ISP_TRIG、命令寄存器ISP_CMD、控制寄存器ISP_CONTR。

数据寄存器ISP_DATA：当单片机进行IAP操作时，将数据放在此处。 命令触发寄存器ISP_TRIG：进行IAP命令操作的前提，只需要连续两次对

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ISP_TRIG寄存器赋值，比如对ISP_TRIG寄存器先写入0x46，再写入0xB9就完成命令触发的过程。

命令寄存器ISP_CMD：必须通过ISP_TRIG命令触发寄存器才能生效。 命令寄存器ISP_CMD：工作模式如下表所示：

表3.2 命令寄存器ISP_CMD工作模式

B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 命令 — — — — — — — — 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 B0 模式选择 无ISP操作 字节读 字节写 扇区擦除 保留 — — — — — — — — — — — — 控制寄存器ISP_CONTR :寄存器IE格式如下表所示：

表3.3 ISP_CONTR控制寄存器IE格式

B7 ISPEN B6 SWEB B5 SWRST B4 — B3 — B2 WT2 B1 WT1 B0 WT0 ISPEN：当ISPEN等于1时，允许IAP 操作；当ISPEN等于0时：禁止IAP一切操作。

SWBS：当SWBS等于1时，ISP 程序区启动；当SWBS等于0时，软件选择从用户主程序区启动。

SWRST：当SWRST等于1时，产生软件系统复位，硬件自动清零；当SWRST等于0时，不进行任何操作。

WT2、WT1、WT0：设置等待时间。

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2.4 八段数码管简介

2.4.1 八段数码管的种类和内部结构

数码管分为共阴极和共阳极数码管。共阴极数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极（COM）的数码管。共阳极数码管是将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极（COM）的数码管。使用数码管前，可以先用万用表的红色表头接发光二极管的阳极，黑色表头接发光二极管的阴极来判断是共阴极数码管还是共阳极数码管。

共阴极八段数码管内部结构图如下图所示：

图2.3 共阴极八段数码管的内部结构

2.4.2 八段数码管显示原理

以共阴极数码管为例，数码管内部是由多个LED发光二极管过程，其工作原理就是在COM引脚接低电平，A到DP引脚选择性接通便可以点亮数码管。

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