一、電路圖

按照下圖購買元器件及面包板，在面包實驗板上參考右圖搭成電路。將已經固化好最簡程序的AT89C2051單片機芯片插到實驗板中縫左右。

LC3911BH型LED數碼管高約13mm，寬10mm，引線排列在兩側，正好能騎插在面包實驗板中縫左右。然后用細硬線按照圖2將數碼管與單片機Pl口連接好，并接入電阻、電容、晶振、按鈕開關等。

下圖中LED數碼管公共陽極接了1只限流電阻。

顯示0—9共10個阿拉伯數字，顯示1時段數最少為2個。設每段電流最大為5mA，則2段總電流I=2×5mA =10 mA，公共限流電阻R=（UCC-ULED）/I=（5V-2V）/10 mA =300Ω

顯示8時段數最多為7個，每段電流最小為10/7=1.43mA，顯得較暗。

由于LED電流大時正向壓降亦大些，故顯示數字在0～9之間變化時，亮度變化不是預期那樣厲害。因此，下圖電路數碼管每段電流在1.5～5mA之間。公共限流電阻方案適合于業余制作。

下圖中AT89C2051晶振頻率為6MHz。沒有兩個33p電容，由于面包板的分布電容，單片機仍然能起振并工作。0.1μ電容功能是防高頻干擾。1μ電容、10k電阻與lk電阻組成最常用的復位電路。

AT89系列51單片機要求直流電源電壓3—6V。目前有下列電源可供選用：

●手機鋰電池3.6-4.1V

●萬能手機充電器4.3-5V

●新穩壓電源

二、固定字符顯示的程序編制

普通數字電子電路都有特定功能，如與、或、非邏輯功能。計算機包括單片機本身沒有特定功能，只有執行特定指令的能力，指令讓它干什么，它就干什么；沒有指令組成的程序，它什么也不能干。沒有配備任何程序的計算機叫做“裸機”?！奥銠C什么事情也不能做。

普通數字電子電路功能單一，計算機用執行程序模式所能完成的任務卻是無限的。關鍵是選指令編制程序。計算機能執行的所有特定指令就叫做指令系統。

計算機芯片設計時已經配備了指令系統，包括數據傳送、算術運算、邏輯運算、指令轉移等應有盡有。

編程并不復雜。選指令就像兒童選積木，編程就像兒童搭積木。編程前只要簡單地熟悉所用計算機的指令系統就可以，編程時再根據自己的任務去琢磨如何選合適的指令。一個計算機編程老手，也很難說指令系統中的所有指令都用過了，新手更是要慢慢來。

計算機的優點是快，其實很多人也被計算機的“快”搞暈了。但是編程或分析程序時，完全可以認為計算機執行一條條指令時，就像我們人走步一樣有條不紊。實際上AT89C2051單片機確實可以慢慢地運行，1秒鐘甚至更長時間才執行l條指令，就像影視節目中的慢鏡頭一樣?！奥健比绱寺?，每個人都有足夠時間來分析計算機一步步究竟在于什么，硬件電路有什么反應。

還有，分析指令執行過程時，只需要關心其已知條件和執行結果。把計算機復位即自動進行的硬件初始化后的狀態作為第一條指令的已知條件，把第一條指令的執行結果作為第二條指令的已知條件……把第n條指令的執行結果作為第n+l條指令的已知條件。就這樣用熟悉的已知、求、解、答的模式，就能知道程序功能。

上圖所示屬于單片機最小系統。其任務是顯示某固定字符，如顯示“2”，只要把“2”的字模二進制數“10100100B”送到P1口，然后停止機器即可。用助記符“MOV P1，#10100100B”表示。匯編程序把MOV P1，#10100100B的助記符匯編成機器碼，以寫進程序存儲器中讓計算機執行。這種助記符編寫的程序也稱為匯編語言程序，簡稱為匯編語言。

二進制數“10100100B”送到P1口之后，需要使機器停止。但2051單片機沒有專用的停止指令。

全部程序如下：

MOV P1．#10100100B

HERE： SJMP HERE

該最簡程序已經寫在圖2中的單片機符號中。像右圖這樣既有完整的硬件又有完整的軟件，就是一個典型的單片機最小系統。

用C語言編制該程序如下：

include

main0

{P1=0xa4;

while（1）;}

改變P1賦值，觀察顯示狀態有什么變化，把程序編譯后固化到2051中，圖3中間黑色長條就是AT89C2051單片機，單片機右邊發白的小長條是晶振，單片機下方是復位電容及按鈕，面包板右側紅色長方塊是一塊手機鋰電池，用兩根兩端接有帶塑皮套的夾子線，通稱雙夾線，可以很方便地給單片機系統加上電源。該系統工作情況見下圖（略）。

整個電路搭好后，上電即能顯示“2”。按壓復位鍵，顯示全部熄滅，可以驗證復位后單片機口線均為高電平，本設計屬于低電平驅動，所以復位期間顯示全部熄滅。手壓復位鍵時間不限，可以充分觀察復位期間口線輸出的高電平。

電路保持不變，修改控制程序，就能用本電路制成一塊一位LED秒表。LED秒表參考匯編語言程序如下：

字庫（讀者可改為16進制字庫做試驗）

本制作的目的僅僅是演示單片機工作原理，因此采用了方便插拔的面包實驗板。