大学本科生毕业设计（论文） P3.6 P3.7 外部数据存储器写选通 外部数据存储器读选通
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
本设计的主程序主要由液晶显示、通讯子按键程序组成。主程序的工作流程描述如下：首先初始化各种硬件功能模块进行初始化。包括开机液晶显示、键盘扫描、指纹模块建立通信。
2.1.2 外部晶振的设计
单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，它结合单片机内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，单片接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范围内调整频率，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。
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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。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
STC89C52使用11.0592MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。
STC89C52的内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，通过XTAL1，XTAL2外部接上一片作为反馈元件的晶体，与C1和C2构成了并联谐振电路，使其构成自激振荡器，电容的值具有微调的作用，我们取30PF，具体的接法如图2-2外部晶振电路。
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大学本科生毕业设计（论文） 图2-2 外部晶振电路
STC89C52的工作频率范围在0~24MHZ。我们选用的是11.0592MHZ的晶振，振荡周期约为1us机器周期约为0.1us，所以这个晶振可以满足这个系统的要求。并且晶振不能离单片机太远，不然使用外部晶振进行软件调试时就会发现找不到信号。
2.1.3 复位电路的设计
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，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
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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，当复位电平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。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
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系列单片及为高电平复位，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。
本系统采用的复位电路如图2-3所示。单片机在上电瞬间，RC电路充电，RST引脚端出现正脉冲，只要RST端保持两个机器周期以上的高电平，就能使单片机有效复位。其中电容选10uF、电阻选10K。
图2-3 复位电路
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大学本科生毕业设计（论文） 2.2 液晶显示模块
液晶是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始广泛应用在轻薄型显示器上。
液晶显示器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。为叙述简便，通常把各种液晶显示器都直接叫做液晶。
液晶体积小、功耗低、现实操作简单，但是它有一个致命的弱点，其使用温度范围很窄，通用型液晶正常工作温度范围为0°C～+55°C，存储温度范围为-20°C～+60°C，因此在设计相应产品时，务必要考虑周全，选取合适的液晶。
2.2.1 12864系列液晶的引脚功能
12864共有20个引脚，各引脚说明如下面表格所示。
表2-2 接口信号说明
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 符号 VSS VDD VO RS R/W E D0 D1 D2 D3 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示对比度调节端 数据/命令选择端（H/L） 读/写选择端（H/L） 使能信号 Data I/O Data I/O Data I/O Data I/O 编号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 符号 D4 D5 D6 D7 PSB NC RST NC A K 引脚说明 Data I/O Data I/O Data I/O Data I/O 并/串选择H并行L串行 空脚 复位，低电平有效 空脚 背光电源正极 背光电源负极 12864汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。
2.2.2 控制器接口说明
1）基本操作时序：
读状态：输入：RS=L，RW=H，E=H
输出：D0~D7=状态字
写指令：输入：RS=L，RW=L，D0~D7=指令码，E=高脉冲
输出：D0~D7=数据
读数据：输入：RS=H，RW=H，E=H
输出：无
写数据：输入：RS=H，RW=L，D0~D7=数据，E=高脉冲
输出：无
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大学本科生毕业设计（论文） 2）状态字说明
表2-3状态字说明
STA7 D7 STA6 D6 STA5 D5 STA4 D4 STA3 D3 STA2 D2 1：禁止 0：允许 STA1 D1 STA0 D0
STA0~6 STA7 当前数据地址指针的数值 读写操作使能
对控制器每次进行读写操作之前都必须进行读写检测，确保STA7为0。实际上，由于单片机的操作速度慢于液晶控制器反应速度，因此可以不进行读/写检测，或只进行简短延时即可。
2.2.3 指令说明
表2-4 指令集（RE=0：基本指令集）
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