畢業設計-基于單片機的俄羅斯方塊游戲(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 在單芯片上，擁有靈巧的 8 位CPU 和在系統可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。 與 MCS51單片機 產品兼容 、 8K字節 在系統可編程 Flash存儲器、 1000次擦寫周期、全靜態操作： 0Hz～ 33MH、 三級加密程序存儲器 、 32個可編程 I/O口線 、三個 16位定時器 /計數器八個中斷源 、全雙工 UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時器 、雙數據指針 、掉電標識符 。 AT89S52具有以下標準功能： 8K字節 Flash， 256字節 RAM， 32位 I/O口線，看門狗定時器， 2個數據指針，三個 16位定時器 /計數器，一個 6向量 2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外， AT89S52可降至 0Hz 靜態邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下 ， RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 AT89S52單片機有 PDIP、 PLCC、 TQFP三種封裝方式，在此我選用 DPIP也就是 雙列直插封裝的單片機此種封裝有如下特點： 1. 適合 PCB的穿孔安裝 ； 天津職業技術師范大學 2021 屆本科生畢業設計 7 2. 易于對 PCB布線 ； 3. 操作方便 ； AT89S52 引腳功能描述 AT89S52 單片機的管腳說明如圖 21所示 ： 圖 21 DIP封裝 AT89S52單片機引腳結構圖 1． VCC： 電源 。 2． GND： 接地端 。 3． P0口 （ ～ ） ： P0口是一個 8位漏極開路的雙向 I/O口。作為輸出口，每位能驅動 8個 TTL邏輯電平。對 P0端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數據存儲器時， P0口也被作為低 8位地址 /數據復用。在這種模式下， P0具有內部上拉電阻。在 Flash編程時， P0口也用來接收指令字節 ； 在程序校驗時，輸出指令字節。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 4． P1口 (～ )： P1口是一個具有內部 上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1輸出緩沖器能驅動 4個 TTL邏輯電平。對 P1端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。此外， /計數器 2的外部計數輸入（ ）和時器 /計數器 2的觸發輸入（ ），具體如 表 21所示 ： P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T9P 3 .0 ( R X D )10P 3 .1 ( T X D )11P 3 .2 ( IN T 0 )12P 3 .3 ( IN T 1 )13P 3 .4 ( T 0 )14P 3 .5 ( T 1 )15P 3 .6 ( W R )16P 3 .7 ( R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2 .0 ( A 8 )21P 2 .1 ( A 9 )22P 2 .2 ( A 1 0 )23P 2 .3 ( A 1 1 )24P 2 .4 ( A 1 2 )25P 2 .5 ( A 1 3 )26P 2 .6 ( A 1 4 )27P 2 .7 ( A 1 5 )28P S E N29A L E /P R O G30E A /V P P31P 0 .7 ( A D 7 )32P 0 .6 ( A D 6 )33P 0 .5 ( A D 5 )34P 0 .4 ( A D 4 )35P 0 .3 ( A D 3 )36P 0 .2 ( A D 2 )37P 0 .1 ( A D 1 )38P 0 .0 ( A D 0 )39V C C40天津職業技術師范大學 2021 屆本科生畢業設計 8 在 Flash編程和校驗時， P1口接收低 8位地址字節。 表 21 P1口第二功能 引腳號 第二功能 T2（定時器 /計數器 T2 的外部計 數輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數器 T2 的捕捉 /重載觸發信號和方向控制） MOSI（在系統編程用） MISO（在系統編程用） SCK（在系統編程用） 5． P2口 （ ～ ） ： P2口是一個具有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2輸出緩沖器能驅動 4個 TTL邏輯電平。對 P2端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。 在訪問外部程序存儲器或用 16位地 址讀取外部數據存儲器（例如執行 MOVX @DPTR）時， P2口送出高八位地址。在這種應用中， P2口使用很強的內部上拉發送 1。在使用 8位地址（如 MOVX @RI）訪問外部數據存儲器時， P2口輸出 P2 鎖存器的內容。在 flash編程和校驗時， P2口也接收高 8位地址字節和一些控制信號。 6． P3口 （ ～ ） ： P3 口是一個具有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2輸出緩沖器能驅動 4個 TTL邏輯電平。對 P3端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用 。 作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由 于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3口亦作為 AT89S52第二功能 使 用 ，如 表 22所示 ： 表 22 P3口第二功能 引腳號 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0 (外部中斷 0) INT0 (外部中斷 0) T0（定時器 0 外部輸入） T1（定時器 1 外部輸入） WR (外部 數據存儲器寫選通 ) RD (外部數據存儲器寫選通 ) 天津職業技術師范大學 2021 屆本科生畢業設計 9 在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 RST:復位輸入。晶振工作時， RST腳持續 2個機器周期高電平將使單片機復位。看門狗計時完成后， RST腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR（ 地址 8EH） 上的 DISRTO位可以使此功能無效。 DISRTO默認狀態下，復位高電平有效 。 ALE/PROG ：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時， 鎖存低 8位地址的輸出脈沖。在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下， ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調，在每次訪問外部數據存儲器時， ALE 脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置“ 1”， ALE操作將無效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執行 MOVX或 MOVC指令時有效。否則， ALE將被微弱拉高。這個 ALE使能標志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設置對微控制器處于外部執行模式下無效。 PSEN :外部程序存儲器選通信號（ PSEN） 是外部程序存儲器選通信號。當 AT89S52從外部程序存儲器執行外部代碼時， PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數據存儲器時， PSEN將不被激活。 E A/VPP:訪 問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令， EA 必須接 GND。為了執行內部程序指令， EA應該接 VCC。在 flash編程期間， EA也接收 12伏 VPP電壓。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內部時鐘 發生電路的輸入端。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 晶振特性 AT89S52單片機有一個用于構成內部振蕩器的反相放大器， XTAL1和 XTAL2分別是放大器的輸入、輸出端。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構成自激振蕩器。從外部時鐘源驅動器件的話， XTAL2可以不接，而從 XTAL1接入， 如圖 22所示。由 于外部時鐘信號經過二分頻觸發后作為外部時鐘電路輸入的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有其它要求，最長低電平持續時間和最少高電平持續時間等還是要符合要求的。如圖 22 所示 ： 天津職業技術師范大學 2021 屆本科生畢業設計 10 圖 22內部振蕩電路 連接圖 液晶顯示模塊 顯示器部分是由 HD61202 液晶顯示控制驅動器和 JM12864J 液晶顯示器組成的，下面我們對其分別進行介紹。 液晶顯示控制驅動器 HD61202 的特點 HD61202 液晶顯示控制驅動器是一種帶有驅動輸出的圖形液晶顯示控制器，它可直接與 8 位微處理器相連，它可與 HD61203 配合對液晶屏進行行、列驅動。 HD61202是一種帶有列驅動輸出的液晶顯示控制器，它可與行驅動器 HD61203 配合使用，組成液晶顯示驅動控制系統 。 64 64=4096 位顯示 RAM， RAM 中每位數據對應 LCD 屏上 一個點的亮、暗狀態； 是列驅動器，具有 64 路列驅動輸出； 讀、寫操作時序與 68 系列微處理器相符，因此它可直接與 68系列微處理器接口相連； 的占空比為 1/32～ 1/64。 液晶顯示控制驅動器 HD61202 的引腳功能 引腳 CS1,CS2,CS3 為芯片的片選端；引腳 E 為讀寫使能信號，它是在下降沿時數據被鎖存入 HD61202 的；在 E 高電平期間，數據被讀出； R/W 為讀寫選擇信號，天津職業技術師范大學 2021 屆本科生畢業設計 11 當它為一時為讀選通，為零時為寫選通； DB0DB7 為數據總線 RST 為復位信 號復位信號有效時，關閉液晶顯示，使顯示起始行為 0， RST 可跟 MCU 相連，由 MCU 控制；也可直接接 VDD，使之不起作 用。 HD61202 的引腳功能如下表 23所示： 表 23 HD61202的引腳功能 引腳符號 狀態 引腳名稱 功能 CS1,CS2,CS3 輸入 芯片片選端 CS1和 CS2低電平選通， CS3高電平選通。 E 輸入 讀寫使能信號 在 E下降沿，數據被鎖存（寫）入 HD61202；在 E高電平期間，數據被讀出 R/W 輸入 讀寫選擇信號 R/W=1為讀選通， R/W=0為寫選通 RS 輸入 數據、指 令選擇信號 RS=1為數據操作 RS=0為寫指令或讀狀態 DB0DB7 三態 數據總線 RST 輸入 復位信號 復位信號有效時，關閉液晶顯示，使顯示起始行為 0， RST可跟 MCU相連，由 MCU控制；也可直接接 VDD，使之不起作用。 液晶顯示控制驅動器 HD61202 的指令系統 HD61202 的指令系統比較簡單，總共只有七種。現分別介紹如下 ： 1. 顯示開 /關指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 當 DBO=1 時， LCD 顯示 RAM 中的內容； DBO=0 時，關閉顯示。 2. 顯示起始行（ ROW）設置指令 該指令設置了對應液晶屏最上一行的顯示 RAM 的行號，有規律的改變顯示起 始行，可以使 LCD 實現顯示滾屏的效果。 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 1 顯示起始行（ 063） 3. 頁 (PAGE)置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 0 1 1 1 頁號（ 07） 顯示 RAM共 64 行，分 8 頁，每頁 8行。 4. 列地址（ Y Address）設置指令 天津職業技術師范大學 2021 屆本科生畢業設計 12 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 1 顯示列地址（ 063） 設置了頁地址和列地址 ，就唯一確定了顯示 RAM 中的一個單元，這樣 MCU就可以用讀、寫指令讀出該單元中的內容或向該單元寫進一個字節數據。 5. 讀狀態指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 0 BUSY 0 ON/OFF REST 0 0 0 0 該指令用來查詢 HD61202 的狀態，各參