基于单片机的LCD点阵显示屏的设计论文.doc

河南师范大学新联学院本科毕业论文 学号： 基于单片机的LCD点阵显示屏的设计专业名称： 计算机科学与技术 年级班别： 2011级 二班 姓 名： 毛西苹 指导教师： 燕 2015年5月36 / 43基于单片机的LCD点阵显示屏的设计摘 要随着计算机科学与技术的飞速发展，计算机的应用已经渗透到国民经济与人们生活的各个角落，正在日益改变着传统的人类工作方式和生活方式，而单片机技术又作为计算机技术中的一种独立分支，有着性价比高，集成度高，体积小，可靠性高，控制功能强大，低功耗，低电压，便于生产，便于携带等特点，从而得到越来越广泛的应用。当今是一个信息化的时代，信息的重要性不言而喻，获取信息的手段显得尤其重要，人们所接受的信息有很大一部分来自于人的视觉，无论用何种方式获取的信息最终都需要有某种显示方式来表示。在某种显示技术中，以液晶显示器LCD为代表的平板显示器发展最快、应用最广。本设计主要采用STC89C52单片机作为LCD1602液晶显示屏的系统控制器主线。通过控制STC89C52单片机的引脚来控制LCD1602显示给定的符号、字母、数字，显示的容从右至左并行移动，同时设计也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并附以系统结构框图加以说明，还介绍了显示原理、硬件电路和软件部分的设计原理。着重介绍了本系统应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能与工作过程。关键词STC89C52单片机；1602液晶显示器；并行通信 Based on the design of the MCU LCD dot matrix display screenAbstract With the rapid development of computer science and technology, the application of computer has penetrated into every corner of the national economy and people's life, are increasingly changing the traditional way of human work and lifestyle, and single-chip microcomputer technology as an independent branch of computer technology, has a high cost performance, high integration, small size, high reliability, strong control function, low power consumption, low voltage, easy production, easy to carry, etc, so as to get more and more widely used.Today is an information age, the importance of the information it goes without saying that the means of access to information is especially important, accepted a good portion of the information comes from the people of vision, no matter use what means to obtain information and eventually need to have some kind of display mode.In some kind of display technology, represented by the liquid crystal display LCD flat panel display development the fastest, the most widely used.This design mainly adopts STC89C52 single-chip microcomputer as the LCD1602 LCD display system controller of the main line.STC89C52 single-chip microcomputer control through the pin to control the LCD1602 display a given symbols, letters, Numbers, and display the contents of the parallel moving from right to left, at the same time also for some chips and peripheral circuit design are introduced, and design, each accompanied by a diagram of the system structure, also introduces the display principle, design principle of hardware circuit and software part.This system are introduced the application of the hardware interface technology and the function of each interface module and working process.Key words STC89C52 microcontroller ;1602 LCD;parallel communication目 录前 言11 绪论21.1 液晶显示屏的背景21.1.1 LCD材料发展趋势21.1.2 LCD材料构成21.1.3 LCD市场分析21.2 液晶显示屏的意义31.3 液晶显示屏的容32 单片机技术与理论42.1 单片机技术42.2 单片机的发展方向52.3 MCS-51单片机部结构52.4 STC89C52单片机的介绍72.4.1 STC89C52单片机各个功能模块介绍82.4.2 主要特性82.4.3 STC89C52RC单片机的工作模式92.5 STC89C52单片机主要功能92.5.1 STC89C52主要功能102.5.2 引脚功能102.5.3 存储器结构132.6 单片机最小系统142.6.1 复位电路142.6.2 晶振电路153 LCD液晶显示屏的结构与原理173.1 液晶显示的背景173.2 LCD显示屏的现状与发展趋势173.3 LCD显示原理173.4 LCD的驱动方式183.5 LCD的分类183.6 1602字符型LCD简介193.6.1 LCD1602的基本参数与引脚功能193.6.2 LCD1602主要技术参数203.6.3 引脚功能说明203.6.4 接口信号说明223.6.5 LCD1602的指令说明与时序223.6.6 LCD1602的RAM地址映射与标准字库表243.6.7 LCD1602的一般初始化（复位）过程253.6.8 LCD1602液晶显示器原理254 软件的设计与实现274.1 总体设计方案274.1.1 设计思路274.1.2 设计总框图284.1.3 程序流程图294.2 软件设计语言294.3 程序调试过程与结果304.3.1 Keill简介304.3.2 应用Keil软件进行单片机软件调试步骤314.3.3 使用步骤31总 结33参考文献34致 35附 录36前 言 从1971年开始，液晶作为一种显示媒体使用以来，随着液晶显示技术的不断完善和成熟，使其应用日趋广泛，到目前已涉与微型电视、数码照相机、数码摄像机以与显示器等多个领域，在其经历了一段稳定、漫长的发展历程后，液晶产品已摒弃了以前那种简陋的单色设备形象。目前，它已在平面显示领域中占据了一个重要的地位，而且几乎是笔记本和掌上电脑的必备部分，液晶（Liquid Crystal）是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学、光学特性，广泛应用轻薄显示器上。液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名。例如，1602表示每行显示16个字符，一共可以显示两行。这类液晶通常称为字符型液晶，只能显示ASCII码字符。12232表示液晶显示画面由122列、32行组成，共有122*32个点来显示各种图形。用户可以通过程序控制这些点中任何一个点显示或不显示，从而构成各种图形画面，本文主要采用1602液晶显示屏流动显示字符！1 绪论1.1 液晶显示屏的背景 单片机液晶显示系统主要是指单片机以与由单片机驱动的点阵式液晶显示屏所组成的一个显示系统1。液晶显示器与CRT（cathode-ray tube，阴极射线管)、LED(light-emitting diode，发光二级管)或等离子显示器相比是一种低功耗的平面显示器件。它在可视、仪表盘、空调、洗衣机和其它低功耗电子产品中得到广泛应用。老式七段LCD（Liquid Crystal Display 液晶显示屏）显示的字符数量有限，只能用于简单显示，而对于比较复杂的字符、图形无法表达。然而在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。由于物探仪器的多功能化、智能化、并且普遍采用人机对话的交互方式，需要能够显示更丰富的信息和通用性较强的显示器，便于开发和应用，并要求其体积小、重量轻、功耗小。图形点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线与汉字，并且可以实现屏幕画面滚动、反转、闪烁、位操作等功能，还可以显示用户自定义的任意符号以与曲线、图形等，是信息处理、信息输出的重要手段之一，具有广泛的应用前景。 1.1.1 LCD材料发展趋势           LCD技术的发展以小型化、轻量化和薄型化为主攻方向，主要应用对象是笔记本电脑；以高亮度、高色再现性和宽视角为代表，主要应用领域是电视机和监视器。突破LCD自身的各种局限性，提高其作为多媒体电视显示器的动画显示性能，并大力简化制造工艺以确保其在价格上具有竞争力。1.1.2 LCD材料构成 TFT-LCD主要组成材料与组件有液晶材料、彩色滤光片、玻璃基板、偏光片、背光模组、驱动IC、PCB、其他耗材等，其他尚有生产过程用到的一些化学品(如高纯试剂、光刻胶等)。TFT-LCD的用途、代别、质量、采购源等的不同，都影响着原材料占总体成本的比例。   1.1.3 LCD市场分析  液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)分为三种分别为： (1) 扭曲向列型液晶显示器（Twisted Nematic-Liquid Crystal Display,TN-LCD）国从事 TN-LCD的生产线有60多条，总产量占世界市场的70%。 (2)超扭曲向列型液晶显示器(Super Twisted Nematic-Liquid Crystal Display,STN-LCD)：国有从事TN-LCD的生产十几条生产线，产品主要用于PDA、翻译机、遥控器与仪表屏。(3)薄膜晶体管型液晶显示器(Thin Film Trasistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)：TFT-LCD是微电子技术与液晶技术相结合的平板显示技术，具有广阔前景。TFT-LCD目前主要用于笔记本电脑、台式计算机和大屏幕彩电。  相信未来的时间里，LCD显示器将逐步取代CRT显示器，市场的格局将会不断被改写，显示器产品新的霸主已经形成，真正的液晶时代即将来临。1.2 液晶显示屏的意义  当今世界电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为信息显示的重要媒体，在金融证券、体育、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也得到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。由于LCD电子显示屏具有所显容信息量大，外形美观大方，操作使用方便灵活，适用于火车、汽车站、码头、金融证券市场、文化中心、信息中心体育设施等公共场所。该设计广泛涉与了计算机与电子技术中的电源技术，单片机技术，数据通信技术，显示技术，存储技术，系统软件技术，接口与驱动等技术2。我国经济发展迅猛，对信息传播有越来越高的要求，可以相信，LCD电子显示屏以其大的显示信息量，寿命长，耗电量小，重量轻，空间尺寸小，稳定性高，易于操作，安装和维护等特点，将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色,本设计利用单片机对整个系统进行总体控制从而进行点阵显示。点阵采用单色显示，该显示器电路的特点是：点阵的动态显示过程占用时间比较短，亮度均匀。1.3 液晶显示屏的容本设计运用STC89C52单片机控制系统，使其在2*16点阵LCD屏幕上显示字符，屏幕上显示字符从右向左移动“welcome to Xin Lian !”。本文先按照设计的一般步骤，先选定用单片机的实现方案，了解设计要求再分别从硬件系统设计和软件系统设计两个宏观方面着手，然后查阅相关资料，硬件方面，熟练单片机的基本工作原理，画出图形显示程序流程图和单元电路原理图，再对其进行做简单说明。2 单片机技术与理论2.1 单片机技术 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，存，并行总线，还有和硬盘作用一样的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元.用它来做一些控制电器一类的不是很复杂的工作已经足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影,它主要是作为控制部分的核心部件。自单片机出现至今，单片机技术已走过了近40年的发展路程。纵观40年来单片机发展里程可以看出，单片机技术的发展以微处理器（MPU，Microprocessor Unit）技术与超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出比微处理器更具个性的发展趋势:（1）单片机寿命长 一般说来，单片机开发的产品可以稳定可靠地工作10年、20年；另外，与微处理器相比，单片机的长寿命表现在它不会像386、486、586等MPU一样，随着半导体技术的飞速发展，更新换代的速度越来越快，很短的时间就被淘汰出局。传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有十几年的历史，但产量仍是上升的，这是因为它们在其对相应应用领域的适应性强，并且与之兼容的I/O功能模块的扩展接口技术也层出不穷。（2）8位、16位与32位单片机共同发展 这是单片机技术发展的另一个动向。随着移动通信、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32位单片机的应用得到了长足的发展，而16位单片机的发展从品种和产量方面来说，近年来也有较大幅度的增长。（3）单片机的速度越来越快 MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志的。而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的部时序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了许多。（4） 低电压与低功耗 自80年代中期以来，NMOS工艺单片机逐渐被CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺所代替，功耗得以大幅度下降，随着超大规模集成电路技术由3m工艺发展1.5、1.2、0.8、0.5、0.35进而实现了0.2m工艺，全静态设计使时钟频率从直流电到数十MHz任选，都使功耗不断下降。几乎所有的单片机都有Wait、Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压围也越来越宽。一般单片机都能在36V围工作，对电池供电的单片机不再需要对电源采取稳压措施。低电压供电的单片机电源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V、0.9V供电的单片机已经问世。（5）低噪声与高可靠性技术 为提高单片机系统的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机商家在单片机部电路中采取了一些新的技术措施。2.2 单片机的发展方向单片机是为了工业控制需要满足而诞生的，是自动控制系统的核心部件，因而也主要用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器中。它具有体积小、功能多、价格低、使用方便、系统设计灵活等优点。由于单片机主要面向工业控制，工作环境比较恶劣，入高温，强电磁干扰，甚至含有腐蚀性气体；在太空中工作的单片机控制系统，还必须具有抗辐射能力，这决定了单片机CPU与通用微机CPU具有不同的技术特征和发展方向：（1）可靠性高；（2）控制功能往往很强；（3）指令系统比通用微处理器慢得多；（4）X系列芯片取代；（5）抗干扰性强，工作温度围宽。2.3 MCS-51单片机部结构8051单片机包含中央处理器、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与数据总线、地址总线和控制总线等三大总线3。8051部结构如图2.1所示：图2.1 8051部结构（1）中央处理器： 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。（2）数据存储器(RAM)： 8051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。（3）程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。（4）定时/计数器(ROM)： 8051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。（5）并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。（6）全双工串行口： 8051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。  （7）中断系统： 8051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。  （8） 时钟电路：8051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4。 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，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。下图是MCS-51系列单片机的部结构示意图如图2.2所示：图2.2部结构示意图2.4 STC89C52单片机的介绍STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器(FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory)的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容5。2.4.1 STC89C52单片机各个功能模块介绍单片机功能模块图如图2.3所示：图2.3 单片机功能模块图2.4.2 主要特性 主要特性如下：增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051。· 工作电压：5.5V3.3V（5V单片机）/3.8V2.0V（3V单片机）。· 工作频率围：040MHz，相当于普通8051的080MHz，实际工作频率可达48MHz。· 用户应用程序空间为8K字节。· 片上集成512字节RAM。· 通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。· ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程序，数秒即可完成一篇。· 具有EEPROM功能。· 共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2。· 外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。· 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART。· 工作温度围：-40+85（工业级）/075（商业级）。· PDIP封装。2.4.3 STC89C52RC单片机的工作模式· 掉电模式：典型功耗<0.1A,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行源程序。· 空闲模式：典型功耗2mA。· 正常工作模式：典型功耗4mA7mA。· 掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统与便携设备。2.5 STC89C52单片机主要功能STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能:8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片晶振与时钟电路。另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8位微控制器，8K字节在系统可编程Flash。同时，该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。单片机STC89C52芯片如图2.4所示：图 2.4 单片机STC89C52芯片2.5.1 STC89C52主要功能 主要功能特性： 兼容MCS51指令系统 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM32个双向I/O口 256x8bit部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程UART串行通道 2个外部中断源 共6个中断源 2个读写中断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能2.5.2 引脚功能STC89C52RC引脚图如图2.5所示：图2.5STC89C52RC引脚图定时/计数器2控制寄存器各位功能说明STC89C52RC引脚功能说明：VCC（40引脚）：电源电压VSS (20引脚）：接地P0端口(P0.0P0.7，3932引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线6。此时，P0口部上拉电阻有效。在Flash ROM编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。P1端口(P1.0P1.7，18引脚)：P1口是一个带部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。P1口作输入口使用时，因为有部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流6。此外，P1.0和P1.1还可以作为定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX)，具体参见下表在对Flash ROM编程和程序校验时，P1接收低8位地址。如表2.1所示：表2.1P1.0和P1.1引脚复用功能 引脚号功能特性P1.0T2（定时器/计数器2外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制）P2端口(P2.0P2.7，2128引脚）：P2口是一个带部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2作为输入口使用时，因为有部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX DPTR”指令）时，P2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX R1”指令）时，P2口引脚上的容（就是专用寄存器(SFR)区中的P2寄存器的容），在整个访问期间不会改变。在对Flash ROM编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号。P3端口(P3.0P3.7，1017引脚）：P3是一个带部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3做输入口使用时，因为有部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流7。在对Flash ROM编程或程序校验时，P3还接收一些控制信号。P3口除作为一般I/O口外，还有其他一些复用功能，如表2.2所示：表2.2P3口引脚复用功能引脚号复用功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2（外部中断0）P3.3（外部中断1）P3.4T0（定时器0的外部输入）P3.5T1（定时器1的外部输入）P3.6（外部数据存储器写选通）P3.7（外部数据存储器读选通）RST（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。ALE（30引脚）：地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOV指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址位8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN（29引脚）：外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。当AT89C52RC从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，将不被激活。EA/VPP（31引脚）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，必须接GND。注意加密方式1时，将部锁定位RESET。为了执行部程序指令，应该接VCC。在Flash编程期间，也接收12伏VPP电压。XTAL1（19引脚）：振荡器反相放大器和部时钟发生电路的输入端。XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。特殊功能寄存器在STC89C52RC片存储器中，80HFFH共128个单元位特殊功能寄存器（SFR），SFR的地址空间。并非所有的地址都被定义，从80HFFH共128个字节只有一部分被定义。还有相当一部分没有定义。对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入的数据也将丢失。不应将“1”写入未定义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是“0”。2.5.3 存储器结构   MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址7。 (1)程序存储器   如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于89C52，如果EA接VCC，程序先从部存储器（地址为0000H1FFFFH）开始，接着从外部寻址，寻址围为：2000HFFFFH。 (2)数据存储器 STC89C52有256字节RAM。高128字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高128字节与特殊功能寄存器有一样的地址，而物理上是分开的。当一条指令访问高于7FH的地址时，寻址方式决定CPU访问高字节RAM还是特殊功能寄存器空间。直接寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR)8。(3)中断 STC89C52有6个中断源：两个外部中断（INT0和INT1），三个定时中断定时器0、1、2和一个串行中断。每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。IE还包括一个中断总控制位EA，它能禁止所有中断。2.6 单片机最小系统 所谓单片机的最小系统是指使单片机能运行程序、正常工作的最简单电路系统，是保证单片正常启动、开始工作的必须电路，缺一不可。对于51系列的单片机来说，最小系统一般应该包括复位电路，晶振电路，和电源电路。单片机最小系统电路图如图2.6所示：图2.6 单片机最小系统电路图2.6.1 复位电路单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机部，复位的时候单片机是把一些寄存器以与存储设备装入厂商预设的一个值。单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。当复位电路持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期，具体数值可由RC电路计算出时间常数9。复位电路由按键复位和上电复位两部分组成：（1）上电复位：STC89系列单片与为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。（2）按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。复位电路如图2.7所示：图2.7 复位电路图2.6.2 晶振电路单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全称叫晶体振荡器，它结合单片机部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片机的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定围调整频率，称为压控振荡器（VCO）。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡9。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。2.6.3 电源电路 对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。3 LCD液晶显示屏的结构与原理3.1 液晶显示的背景 液晶显示器件(LCD)是本世纪初最有活力的电子产品之一。由于LCD具有低工作电压、微功耗、体积轻薄、适于LSI驱动、易于实现画面显示、全色显示性能优良等特点已被公认为是媒体时代的关键器件。 LCD的开发与发展大大扩展了显示器的应用围，使显示便携化成为可能，应用个人化成现实目前LCD和CRT两大类产品在显示技术上已形成互补、共同发展的局面。3.2 LCD显示屏的现状与发展趋势 在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表与很多家用电子产品中都可以看