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文档简介

项目1单片机及其最小应用系统★知识目标: 1.了解单片机的定义、类型和应用领域; 2.掌握AT89S51单片机的封装形式、实物外形及各个引脚的功能; 3.掌握AT89S51单片机最小系统的组成及相关电路的工作原理; 4.掌握AT89S51单片机基本接口电路的组成及电路功能。★能力目标:

1.认识AT89S51单片机、晶体振荡器、RS-232串口端及电阻、电容等元器件。 2.会搭建单片机最小系统应用电路; 3.了解单片机应用系统的开发过程。任务1认识单片机单片机是单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)简称。所谓单片机,通俗的来讲,就是把中央处理器CPU(CentralProcessingUnit),存储器(memory),定时器,I/O(Input/Output)接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机特别适合于控制领域,故又称为微控制器MCU(MicroControlUnit)。中文“单片机”的称呼是由英文名称“SingleChipMicrocomputer”直接翻译而来的。单片机只要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。1.单片机是什么(定义)任务1认识单片机2.单片机能干什么(应用领域)(1)在智能仪器仪表上的应用(2)在工业控制中的应用(3)在家用电器中的应用(4)在计算机网络和通信领域中的应用(5)单片机在医用设备领域中的应用(6)在各种大型电器中的模块化应用此外,在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域也有着十分广泛的用途。任务1认识单片机3.为什么单片机这么能干(1)功能够用:实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能,应用的关键是看是否够用,是否有很好的性能价格比。(2)价格便宜,即性价比高;(3)集成度高,体积小,可靠性好;(4)低功耗、低电压;(5)易扩展。任务1认识单片机4.单片机经历了哪些阶段经历了SCM、MCU、SoC三大阶段:(1)SCM即单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。(2)MCU即微控制器(MicroControllerUnit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。(3)单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

任务1认识单片机5.单片机有哪些系列(1)8051单片机(2)MOTOROLA单片机(3)Microchip单片机(4)Atmel单片机(5)NEC单片机(6)东芝单片机(7)富士通单片机(8)LG公司生产的GMS90系列单片机(9)凌阳16位单片机(10)Scenix单片机(11)EPSON单片机(12)华邦单片机温馨提示1.熟悉和了解单片机的内部资源和指令系统;2.了解并熟练掌握常用软件的使用方法。源程序编译及调试软件KeilC51等;硬件电路仿真软件Proteus。3.坚持手、脑并用的原则;要勤于动手,要多做、多看、多想,先看懂别人的程序,再学修改别人的设计,最后是自己设计,编写程序。4.学好相关硬件电路知识,软件与硬设计结合,理论与实践结合。学会利用网上的资源,会上单片机的网站并会查相关资料。5.最后要自己动手完整设计完成一个课题,并总结经验,在实践中掌握单片机应用技术。怎样学习单片机课程?1.计算机一台:无特殊要求,可选用经济型电脑。能上网最佳。2.开发实验板一块:学校统一提供,可完成多个实用课题。也可以自己制作。3.ISP下载线一条:用于对单片机进行编程下载,可自制。4.相关软件:开发软件、仿真软件、ISP下载软件等,如: 源程序编辑软件:记事本、UltraEdit等。 集成开发软件:KeilC51等。 电路仿真软件:Proteus等 其它工具软件:参数计算设置软件、串口调试、PCB设计等软件5.工具书:教材1~2本6.其它资料:器件资料、应用文档、实例等,主要由网络收集。7.U盘:1G,用于保存资料(选购)。温馨提示学习单片机要哪些准备?任务2单片机AT89S51的识读AT89S51单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗、高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytes可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器,既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。AT89S51单片机芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。单片机AT89S51的TQFP和PLCC封装形式如图所示,PDIP封装形式和三种封装的实物芯片外形如图所示。任务隐2滔单津片机深AT童89骆S5逼1的哀识读AT狼89熔S5吓1的钥封装这形式勉和三直种封聋装的天芯片愤外形40量个引阶脚,徒4k旁B匹yt陷es狮F撑la判sh盲片内阀程序壤存储方器,毯12锄8布by躲te融s的纠随机腐存取雾数据档存储首器(梳RA死M)尺,3掌2个召外部提双向孕输入渣/输漆出(铃I/待O)煮口,妈5个广中断隙优先呢级2可层中迅断嵌痰套中叨断,晚2个偿16广位可爬编程娱定时栗计数矩器,检2个贡全双森工串取行通瞎信口址,看谈门狗箩(W胜DT颠)电嗓路,废片内交时钟爷振荡耗器。株此外服,A屋T8气9S钻51劝设计仇和配积置了乏振荡粘频率默可为促0H奥z并篮可通扬过软验件设吉置省美电模这式。诞空闲倡模式传下,序CP诱U暂绕停工洁作,另而R枣AM胁定时军计数喷器,笼串行暮口,早外中列断系舰统可童继续脊工作糕,掉线电模流式冻哨结振竟荡器逗而保糖存R犁AM缎的数蕉据,念停止评芯片颈其它睬功能煌直至惧外中熊断激驾活或议硬件才复位思。任务危2芳单收片机溪AT台89嚷S5鞠1的芽识读1.碌功能桃特性酱概述•抖80拒31回C阔PU导与M哀CS蹈-5方1拿兼容•止4K今字节急可编汁程F谈LA父SH辰存储岔器(披寿命输:1稼00箱0写仅/擦锡循环浊)•酷全静间态工斗作:汤0H弃z-星24归KH改z•狭三级嘉程序挣存储打器保稳密锁姜定•怀12若8*串8位孙内部多RA纲M•蔽32恶条可吓编程叮I/笼O线•痒两个橡16生位定横时器财/计惑数器•古6个饿中断牵源•痛可编胳程串腹行通启道•社低功恼耗的扇闲置抽和掉健电模误式•盐片内或振荡俭器和幕时钟很电路任务乌2哥单佩片机殊AT趋89蜂S5掉1的挪识读2.浸主要险性能朗参数(1御)电授源引奴脚V肢cc锤和G闸NDVc马c(广40获脚)左:电钱源端熟,接域+5偷V。GN到D(困20制脚)宝:接临地端(2播)时课钟电茶路引赏脚漫XT姻AL若1和堪XT缠AL辞2XT扶AL品1(虏19嚼脚)桨:接竿外部浪晶振塑和微故调电妹容的蓬一端至,在蛙片内灿它是痒振荡诞器倒款相放织大器变的输匪入,习若使梨用外驻部T珍TL谜时钟多时,探该引缓脚必爹须接局地。XT苦AL派2(领18腊脚)惭:接贵外部悟晶振某和微穿调电燥容的被另一亡端,唯在片塔内它护是振捉荡器体倒相舰放大涉器的造输出形,若固使用遵外部遇TT因L时湾钟时沃,该们引脚发为外轰部时虹钟的休输入觉端。(3伤)A摄LE爪(3声0脚票):率地址吵锁存仆允许系统镜扩展葱时,太AL袭E用勺于控善制地否址锁啦存器纸锁存扮P0刑口输阀出的悬低8磨位地争址,谱从而炼实现蛙数据成与低所位地桨址的蜜复用尾。(4日)哗(喊32烫脚)狱:外修部程鹿序存夫储器樱读选堤通信损号。腥是读说外部每程序攻存储偏器的守选通冻信号群,低咬电平耍有效船。(5昼)膝/纵V澡PP医(3净1脚所):驳外程扇序存弃储器沿地址束允许戏输入良端。焦当为盏高电鹿平时尿,C剑PU伴执行各片内抵程序拢存储查器指背令,竖但当物PC纽奉中的尾值超鼓过0度FF遭FH煤时,训将自欠动转维向执舍行片顺外程忙序存沙储器恋指令孟。当段为低碰电平鹊时,喇CP腹U只眠执行亏片外抵程序品存储蝇器指托令。(6伴)R祸ST止(9珍脚)朵:复萌位信鹅号输申入端屈。该察信号害高电体平有菌效,德在输幻玉入端板保持劣两个奇机器严周期扶的高葡电平怖后,牧就可窗以完灰成复落位操煎作。任务大2屯单肥片机扣AT咸89薄S5别1的醉识读3.循引脚当功能届说明(7驻)4订个输知入/甚输出蚂端口旦P0非、P侍1、五P2舒和P屿3P0宋口(蠢P0嚷.0朗~P铃0.赏7)钱:P堪0口承是一哑个8搜位废漏极和开路蛙的双筑向I订/O掏口。耕作为四输出壤口,撒每位围能驱专动8夺个唤TT灾L录逻辑桂电平傲。对贞P0紧端奥口写留“1客”时摊,引猫脚用渣作高狂阻抗划输入丹。当访程问外谋部程劈燕序和技数据艇存储难器时垄,P妹0口墙也被宋作为写低8祥位匪地址买/数糊据复肥用。慌在这维种模驾式下提,P绳0壤具有扛内部棕上拉躲电阻衬。在f肆la掠sh将编腔程时狮,P此0口槽也用石来接效收指邪令字恋节;价在程古序校钩验时倾,输摊出指眉令字筛节。胀程序另校验云时,膊需要榜外部斩上拉牌电阻谁。P1森口(弹P1趣.0龙~P惭1.篇7)沉:它队是一任个内更部带锋上拉旺电阻元的8晨位准夫双向山I/求O口馒,P苗1口锋的驱电动能丧力为畅4个钻LS梦TT鞋L负照载。声通常胆,P萌1口栋是提廊供给俯用户弟使用虑的I围/O赞口。敌Fl扇as美h编捏程和愿程序谊校验盒期间状,P女1接撇受低借8位洲地址蔽。同染时P医1.桑5、止P1魔.6挤、P单1.卧7具往有第跑二功禾能,巧如表孩1-临2-葬1所轧示。任务忙2紫单按片机佩AT布89脂S5活1的宁识读P2叹口(蜂P2忍.0煎~P旦2.巷7)财:P术2纯是一善个带肾内口部上获拉电蒙阻的琴8塌位双译向I绩/O蚊口,命P2恐的诊输出谱缓冲乱级可吐驱动孙(吸汁收或抓输出敏电流掩)4掠个象TT盲L未逻辑瞧门电惜路。严对端形口写洁“1捧”,伏通过傍内部电的上明拉电厨阻把移端口嘴拉到德高电领平,剥此时犹可作盖输入厚口,谁作输痕入口确使用端时,文因为窑内部锦存在转上拉午电阻贤,某航个引吓脚被躬外部铃信号亮拉低暖时会己输出爹一个白电流杜(I弊IL声)屠。在访锻问外樱部程奔序存接储器稀或1蹄6位灶地址大的外煎部数仿据存趋储器际时,霜P2续口送狸出高顾8温位地六址数商据。蓄在访独问8监位残地址前的外权部数施据存岸储器重时,用P2竿口线恋上的岔内容波(也培即特狡殊功裁能寄寨存器袜(S程FR看)区鸡P地2仗寄存稼器的锁内容幕),告在整财个访庆问期桨间不春改变罗。Fl究as云h叙编程显或校茶验时厕,P私2大亦接址收高益位地本址和捏其它总控制幻玉信号悠。任务奔2齐单阻片机祸AT劲89疑S5液1的药识读P3效口(啦P3邻.0泉~P邮3.抖7)土:P蹦3口波是一咽组带腥内部记上拉客电阻亿的8冰位针双向专I/唇0口淡。P御3口鸣输出派缓冲垂级可鱼驱动雨(吸释收或殖输出醒电流捎)4厦个晴TT石L逻条辑门爪电路袍。对芽P3思口写醉入“踩l”羊时,回它们帆被内刊部上亭拉电专阻拉壶高并荐可作聋为输壳入端护口。横作输蝴入端咐时,坛被外旺部拉让低的事P3蛾口将任用上刷拉电细阻输匹出电隶流(臭II掏L)傍。P3遭口除叛了作退为一稳般的剂I/丘0口放线外钢,更泽重要裤的用浪途是流它的澡第二犯功能遵,如至表1壶-2麦-2条所示钳.P3沃口还伟接收饮一些胶用于轮Fl冶as熄h恰闪速遥存储垃器编锻程和率程序不校验槐的控幅制信仓号。任务累2侍单洪片机清AT轮89编S5淘1的党识读MC柱S-距51首单些片机类内核横采用矿程序桃存储宽器和及数据胜存储设器空赏间分愤开的蜂结构鉴,均糕具6倒4K牲B外娱部程气序和地数据缴的寻魄址空开间。椒MC乎S-概51庙单片遥机存带储器纷结构经如图呜2.躲3所早示。·程骨序存朽储器如果烂EA凑引俯脚接象地(绵GN堂D)哗,全育部程悄序均才执行划外部阅存储伏器。在A减T8钳9S煎51意,假坡如E迟A挡接至装Vc耳c(轻电源碌+)浙,程删序首斗先执蚕行地粥址从国00方00和H-种0F休FF采H(见4K显B)么内部足程序毫存储烦器,返再执教行地必址为阔10去00新H-却FF倍FF剩H(企60呆KB吹)的树外部神程序花存储寺器。·数棚据存婶储器AT导89浮S5卧1醒的具开有1总28取字节窗的内笛部R杠AM浪,这台12塑8字瞎节可粮利用烟直接滨或间益接寻挂址方牧式访爱问,佳堆栈休操作竟可利夜用间帐接寻色址方芹式进坛行,撑12镇8字引节均慎可设陷置为继堆栈店区空公间。任务叔2卡单持片机兆AT野89顺S5鼓1的韵识读4.伞存萌储器差结构WD有T是哈为了辉解决磨CP亏U知程序樱运行幅时可浴能进衰入混父乱或瓜死循晴环而录设置络,它津由一链个1范4b云it鼠计因数器撕和看银门狗飞复位报SF贿R(驾WD宾TR掏ST镇)构违成。求外部饥复位详时,愁WD场T的默认崭为关阁闭状食态,峰要打葵开W裁DT荡,用争户必设须按满顺序泽将0雾1E毅H愿和0他E1桐H龟写到银WD江TR趋ST斯寄谎存器店(S熔FR宋地刑址为梦0A姓6H剩),蹦当启货动了济WD型T,仰它会印随晶锋体振亮荡器判在每钓个机各器周住期计裕数,瓦除硬晚件复也位或辈WD做T长溢出母复位烟外没阔其野它方袭法关明闭W鸭DT影,当臣WD栽T现溢出朗,将旦使R五ST凯引好脚输美出高照电平绍的复链位脉然冲。使用梁看门争狗(乐WD冰T)打开玻WD畏T害需按菠次序沙写0海1E申H棍和0形E1愁H抹到W粗DT感RS烟T嘱寄存俗器(差SF普R仇的地困址为续0A州6H冠),影当W办DT翼打急开后抖,需赛在一饼定的点时候弱01坑EH击和金0E忽1H孩到险WD砌TR音ST已寄狗存器畏以避串免W须DT衣计舍数溢厘出。浑14汇位携WD艇T症计数拔器计恼数达岗到1鲜63常83桨(3评FF尘FH鹊),裕WD菜T衫将溢部出并帝使器喂件复肠位。栽WD撑T打劈燕开时乖,它亲会随村晶体供振荡蛇器在诊每个茫机器置周期敌计数乌,这授意味惰着用悔户必粉须在水小于滨每个送16臣38树3隙机器榜周期爷内复所位W休DT诵,也森即写普01蒸EH涌和挨0E访1H糊到伟WD稠TR标ST丝式寄叨存器兆,W突DT衰RS岗T密为只排写寄白存器争。W与DT日计插数器铁既不倾可读况也不师可写司,当饥WD火T溢如出时师,通东将释使R锻ST残引唇脚输扭出高中电平蒜的复笛位脉掀冲。搁复位农脉冲榨持续牌时间典为9根8×禽To桌sc血,而钟To快sc激=1冠/F悼os以c(我晶体片振荡改频率文)。鹊为使户WD道T私工作赞最优夕化,态必须债在合创适的宴程序浊代码烧时间极段周柱期地拍复位伯WD莫T勒防止遗WD酷T姻溢出沙。任务掌2狼单享片机嫂AT为89挎S5挽1的俘识读5.阁看共门狗麻定时绝器(惕WD贫T)掉电签时期喝,晶自体振恭荡停察止,正WD旗T也之停止卖。掉特电模晶式下膏,用革户不洁能再青复位窝WD熄T。蛮两过种方勒法可绣退出导掉电朗模式近:硬朗件复葛位或棉通过腥激活色外部临中断芳。当戒硬件送复位沾退出准掉电垃模式盐时,壁处理锋WD拐T追可象榨通常桥的上围电复铃位一这样。咏当由蝇中断抽退出夹掉电裳模式协则所俘不同呀,中拔断低菜电平邪状态煌持续摔到晶向体振这荡稳从定,愧当中睡断电乳平变辱为高注即响斤应中解断服燥务。犹为防霉止中马断误短复位守,当婚器件造复位详,中浪断引肺脚持询续为蒙低时捆,W气DT误并冬未开距始计辛数,仙直到凳中断池引脚剧被拉节高为羞止。什这为柏在掉叶电模崖式下蒸的中叉断执输行中拣断服屯务程取序而赖设置毅。为保交证W穴DT吨在退福出掉滋电模胜式时盘极端别情况氏下不塔溢出巾,最琴好在炉进入尤掉电斩模式禽前复孝位W圣DT辫。在进伤入空梁闲模撇式前凶,W烫DT夏打开做时,确WD胃T是歇否继玩续计奶数由只SF赠R中截的A矩UX劝R的赵WD探ID真LE周位决慈定,翁在I祝DL碍E榴期间望(位羡WD适ID眨LE斜=0立)笋默认伙状态版是继刊续计登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甜知识记链接1.淋单片美机的妥时钟我电路(3羞)时假序时序旺是用互定时色单位纽奉来说以明的患。M缸CS截-5京1的犬时序摩定时选单位检共有惧4个质,从辟小到柱大依齐次是虾:节映拍、赤状态叠、机情器周趁期和油指令兔周期植。下茎面分误别加英以说及明。1)剥节拍浊与状铅态把振牙荡脉等冲的条周期悬定义美为拍谋节(锣用P篮表示赛)。步振荡殖脉冲安经过球二分桨频后盐,就辣是单兔片机蹈的时计钟信蒙号的岩周期旗定义迁为状站态(惑用S劳表示读)。这样锁,一塘个状伞态就锻包含葱两个条拍节漂,具贴前半竿周期慢对应巧的拍龙节叫链拍节肠1(责P1版),拖后半填周期垒对应菊的拍师节2馆(P顾2)魄.2)盯机器鸭周期MC删S-惹51伯采用盘定时鹅控制阔方式禽,深因此阿它有歪固定寻的机垫器周爹期。络规定欣1个纳机器秆周期添的宽值度为棍6个悠状态墓,并赛依次踢表示普为S聚1~拳S6鱼。由浪于1厚个状拒态又悦包括学两个门节拍霜,循因此并1个锋机器概周期节总共别有1哀2个熄节拍毕,指分别绕记作事S1穴P尖1S锣1最P2静。陶。。舰。。秩。性S滑6P陆2.腾由意于1米个机奏器周斥期共慨有1呜2个派振荡牙脉冲秘周期换,因架此机器飘周期他就是初振荡兼脉冲呆的十脏二分训频。当振剪荡脉验冲频据率为室12花M遭HZ借时,迁一叔个机住器周详期为禾1u剧s。当振皂荡脉陪冲频情率为汽6铁MH郑Z时典,县一个蓄机器斤周期沃为2墨u绿s。3)盏指令雀周期指令嘱周期擦是最什大的尝时序劫定时亡单位这,馆执行肢一条洽指令视所需礼要的债时间议称之鸡为指搂令周否期。阻它一甩般由若干众个机桨器周搜期组翁成。不但同的暴指令弄,所配需要物的机蹄器周钥期数茫也不鸣相同撑。通伸常,奖包含傲1个明机器彩周期溜的指祝令称吴为单峰周期残指令阶,包绑含2巷个机科器周乞期的唉指令弓称为减双周筑期指项令,全等等坚。指令毕的运赞算速背度和情指令骑所包辩含的廉机器舍周期申有关趣,机虑器周听期数汉越少医的指电令执其行速蹦度越校快。衫MC根S-假51逃单痕片机瓜通常催可以谨分为单周依期指蓄令、摇双周钟期指城令和位四周短期指暑令等3凤种。

村知识绑链接1.戒单片谊机的腰时钟梦电路单片此机复停位是睬使C樱PU醉和系城统中消的其均他功怒能部摔件都伪处在凝一个轮确定君的初恶始状默态,慰并从韵这个询状态协开始挨工作把。无呆论是赤在单垫片机作刚开竖始接掠上电她源时蓄,还者是断脾电后街或者昌发生条故障捡后都秒要复桑位。我所以杜,必连须弄虹清楚荡MC卷S-仿51袜型单冶片机蚂复位辩的条缩慧件、步复位喷电路羞和复沃位后趟状态暮。单片徐机复桥位的调条件缝是:烛必须扬使R央ST僚/V倘PD站或之RS内T引苏脚(犹9)著加上浓持续二个正机器稀周期(即佩24柱个振历荡周拾期)烂的高薯电平废。例盛如:春若时峡钟频专率为查12革MH详Z,掀每机时器周烦期为铃1u撒s,取则只君需2耗us胁以上鞠时间惊的高袍电平辨。在填RS即T引异脚出败现高易电平号后的勤第二摆个机澡器周策期执渡行复咱位。船单片沉机常牛见的材复位刻电路掩如图取(a债)(饲b)邪所示善。

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2.单片机的复位电路图(爪a)蚂为上叮电复望位电肝路,稀它是沫利用装电容腐充电蜘来实蜘现的栽。在犯接电水瞬间音,R殖ST浴端的祥电位脉与V矩CC诉相同拿,随雨着充唯电电沉流的省减少木,R隐ST序的电巧位逐吵渐下伟降。幻玉只要迹保证狠RS珠T为尊高电日平的歇时间铺大于取2个榴机器袭周期功,便果能正挥常复搬位。图(虏b)据为按权键复铃位电善路。肺该电失路除矩具有禁上电亡复位特功能江外,谎若要设复位境,只姻需按普图(吗b)臂中的逆RE线SE炼T键俩,此仁时电笼源V教CC虾经电勺阻R犯1、筹R2裁分压源,在构RS顽T端闪产生撒一个宇复位连高电悲平。

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2.单片机的复位电路单片哥机复炮位期床间不密产生务AL轰E和兼信号报,即毁AL批E=栗1和坏=1身。这币表明轧单片郑机复卸位期缠间不膛会有田任何白取指忙操作走。复蓬位后同,内专部各去专用得寄存需器状姜态如捆下:

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2.单片机的复位电路其中系x表站示无偶关位侨。请标注意狱:(1峰)复讽位后毅PC棒值为茅00武00薄H,春表明逆复位局后程丈序从膏00霸00殖H开肚始执竞行,错这一泄点在躲实训银中已膀介绍即。(2脏)S轻P值鸡为0杯7H薄,表杏明堆知栈底波部在攀07葵H。碍一般梳需重叨新设楚置S智P值考。(3逼)P高0~肠P3暮口扭值为导FF挨H。前P0屋~P捐3口密用作界输入坏口时辛,必祝须先根写入暂“1底”。每单片执机在庸复位刘后,注已使裁P0薪~P根3口划每一刷端线生为“敢1”匙,为民这些魄端线炸用作慎输入革口做特好了眠准备笼。

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2.单片机的复位电路任务萌4勉单初片机壳应用发系统浴的设叮计单片矛机应普用系篮统是备以单播片机桥为核爹心,怎在单铁片机愁最小孔系统摇的基名础上田配以照输入楚、输恒出、晓显示肠、控扯制等遵外围唤电路告和软缠件,排能实是现一闭种或馆多种雁功能黑的实翠用系遇统。仍单片老机应衣用系狗统是成由硬皂件和百软件罩组成惭,硬名件是判应用体系统除的基弓础,爪软件抚是在磁硬件君的基窝础上政对其疯资源型进行详合理怨调配挨和使甘用,蛇从而界完成炎应用廉系统雪所要喘求的赛任务佣,二筛者相六互依滚赖,贱缺一彩不可饮,单战片机周应用厚系统晴的组者成如壤图所固示。图1旁.4捐.1秤单片堪机应距用系没统的挣组成任务喷4较单秤片机千应用说系统供的设鼻计由此拌可见笑,单唐片机霉应用国系统洪的设围计人舌员必鸟须从签硬件乐和软答件两危个角匆度来序深入煎了解洲单片誉机,现并能侮够将离二者讯有机档结合谷起来拒,才桥能形煮成具田有特大定功道能的冶应用扔系统艰或整泛机产没品。通过瓦单片昨机的黑I/肺O接眯口,郊在其累周围慰可以绘设置倚很多丙的外呼围应洗用电陵路。喘下面赠我们乖以一焦些典摩型外报围电傅路进紫行说却明。1、步实现吼显示粉输出热的发废光二田极管览电路8路肃发光冷二极编管显碌示电铜路如缝图所改示,虫8个绍采用惭共阳到极连哄接方凶式的驱发光观二极月管,厦每个姑发光恩二极会管均粉接有久限流巷电阻跨。只贱要将天单片桃机最凡小系思统中剩的任戏意一裙个I条/O评口与芹之相译连接祝,就扯可以谜构成祝一个咐单片贵机最诉小应茂用系杏统电矩路。研当单梨片机周I/披O口纲输出溪低电伍平时蛙,发纸光二波极管善就亮嘴;而贫输出菌高电拦平时牢,发袜光二臭极管屋就不须亮;图1索.4虽.2窝8扛路发敢光二里极管挠显示豪电路任务均4浇单忙片机虏应用关系统杜的设听计按键驶是单棒片机括的输拘入电芬路,劝通过厘按键肢操作羡实现逮对单浩片机既的工碎作进民行控红制。转按键理有按青下和尸未按坟下之物分,抚单片球机通橡过定阳义按嘉键的偿功能朵,判绞断和法检测宣键是佳否按轮下来赵,以谜便决振定单粗片机嫌执行无哪一酬段程掠序,初完成搬哪一眉个特王定功疫能。冒按键橡电路灶如图厘所示抬,(童a)粮独立浙式按衔键电志路,头(b矩)矩亚阵式现按键雨电路究。只番要将限单片折机最闷小系观统中姑的任果意一恋个I贿/O揪口与灾之相屿连接洗,就龙可以旺构成过一个裹单片预机按项键输塔入电毁路。立对于帅独立崭式按冒键电梳路来做说,洽当某轻个按别键按棒下时晚,对姜应的店单片眨机I组/O板口线章为低坦电平仓,反党之为烛高电搬平时盈。2.坑实甩现输冠入控绍制的也按键治电路任务咸4孤单害片机具应用琴系统聪的设誉计任务骄4帅单论片机挎应用脉系统保的设殖计(a集)独亩立式令按键银电路俩(b蚊)矩慕阵式仍按键扰电路图1撞.4蛇.3祝按键玩电路任务圆4棵单幅片机验应用樱系统绍的设泛计单片露机与羽数码轮管连糖接的绩电路漏有两礼种,桑一种爱是静暑态显浆示方箱式,比一种车是动虑态显耀示方冻式;伯在静牵态显迹示中唯,数理码管海的每折段L躲ED筹需要脑占用店一条倦端口呆线实离现显谱示控蚕制。探由于幅单片虹机端罢口的荡引脚送有限障,在单数码透管较懂多时蜡不宜纽奉采用耗静态碑显示饿方式够,常慰采用引动态法显示没控制施方式胀来连者接电诵路。有如图他所示盟,采驳用4崇位数认码管肤显示伟的电菌路,底通过奇段码芹和位扣选码饱来与释单片痒机最怠小系矛统进册行连患接。3.辨实现惯数字罚显示搞的数凳码管钻输出岩电路任务望4加单爽片机矿应用之系统蜡的设座计图1冒.4汇.4茶4位量数码刺管显缴示电塞路灵图处声光阳报警秆电路任务骆4党单倾片机花应用坚系统绞的设权计4.矛实现迹声光氏报警理的输抹出电亮路声光戚报警煌电路原如图罪所示溉,当青单片者机的迁P3喜.7顷输出港低电悟平,差QB俊导通跃,二农极管锦DB程1点敬亮,街蜂鸣听器发歼出报可警声净。除上导述电晶路外矿,还膀有相沃关的查外围尝硬件告电路烈,在呆此不还一一叹介绍们了,康放在叼相应杯的项恐目或浊任务货中讲捞解。对于叛单片辅机应列用系舟统而触言,闸要想匹完成蒸一个省特定旬的工耕作任殊务,布光设马计好狸硬件俩电路香还不协行,局还必冒须根由据功防能要妖求设炮计相蝴应的乖控制仅软件首,这巨样才骨能使坑电路皇按照绸设计荷要求累自动佣地进乘行工莫作。示对单兔片机杨应用贞技术袍而言市,除城要应释用到机硬件秆知识乞,还泳要应酱用到泻相关弊的软途件设盗计知拨识。郊因此钳,单戒片机送应用昂系统追的开道发和戴应用樱是硬末件设阔计和香软件驳设计供的结稠合。

际知识瞧链接1.纠1植如何剧让单模片机演工作鸭起来把需茫单片众机完浸成的奏任务照编成简程序效装入洲单片堆机芯佳片中捏,给冶单片烤机应糖用系盆统加板电(赠有的帖需其股它电悲路)评,单吼片机买就会洽自动圆工作发起来般。1.盛2这单片狭机的梢工作张过程单片析机的凭工作夹过程秧实质普上是意执行简用户砌编制烦程序触的过涂程,忌一般荒程序革的机编器码凡都已辱固化阶到存除储器等中,旱因此份开机京复位旺后,决就可垒以执党行指残令。宴执行皱指令评又是削取指绵令和访执行模指令卡的周耕而复袍始的验过程践。单学片机摸通过园PC姑控制惰下,壤一条扭条的旁从程早序存洁储器添中读脑取指销令(江至于童如何色把程辩序存椅到存绍储器卵中,灵我们居可以喝利用已相应眠工具米实现恢的)伸,然浇后执期行该按指令嗽就可疯以实寄现,育相应朋的控模制功摩能。程序捕开发愚的过波程就养是:班把用俘户要虫求—徒—转尺化为胀指令缠(程爷序语嘴句)阻——晓存放伍到程眼序存羞储器用——急在单震片机根CP吩U控盘制下严——阻取指亲令—邻—执胶行指漂令—眉—实锋现相泽应功等能。必须淹明白保我们慈的角抚色就鬼是主闭要是供完成饺第一收步,闪就是语要进家行程瘦序的桂编制治,使后单片凉机按球照我睡们的绸要求鼻工作谈,而共剩余捉的工遮作是逢由单梢片机观自动充完成租的。1.扭3搭如何配进行观单片齐机应劣用系拌统的互开发分析扶任务荣(即龟明确斗设计朵任务煮具体暑是什嘱么)议--承-方武案选贸择(娇根据铜设计究任务沟选择爪一组困最适摩合的割电路职方案鸭)—称—硬杨件电龙路设环计—严—软问件程案序设新计—法—调械试程程序—逐—单潜片机著应用计系统衡的调题试、根测试疲。具护体如葛下:总体厅设计1.冷明确悉设计康任务认真脾进行完目标贫分析惕,根抄据应古用场尽合、枕工作冰环境宪、具秃体用和途,疗考虑裁系统肾的可薪靠性拍、通锐用性贯、可怒维护想性、此先进坑性,捉以及复成本姐等,们提出础合理劫的、帖详尽悼的功钟能技鼻术指划标。2.纲器件片选择(1离)单绘片机健选择主要溜从性浮能指窜标如延字长萌、主穴频、绩寻址搜能力惧、指弱令系扎统、合内部痕寄存量器状泡况、管存储贞器容众量、胞有无土A/什D、储D/卷A通舌道、繁功耗观、价温能比讲等方言面进蝴行选寨择。吉对于颗一般页的测矛控系象统,魔选择尘8位弃机即掠能满蛾足要厦求。

甲知识群链接(2馋)外肺围器丛件的引选择外围雷器件搞应符喂合系唉统的盘精度笔、速按度和洞可靠光性、储功耗弟、抗专干扰薯等方煤面的擦要求吗。应昨考虑德功耗互、电攻压、两温度慌、价加格、乘封装励形式近等其射他方蛮面的沉指标金,应天尽可兰能选都择标耀准化余、模饿块化岸、功腾能强宁、集堤成度粉高的叛典型务电路蹄。3.枪总体冰设计总体牢设计钻就是注根据慢设计煤任务扛、指凡标要姓求和端给定嫁条件栋,设畏计出辅符合放现场砌条件倚的软引、硬赤件方罚案。室并进练行方炎案优稼化。成应划打分硬尊件、隆软件盖任务存,画鼓出系倡统结秘构框蜜图。伯要合翠理分忘配系绩统内株部的液硬件悄、软刃件资摸源。郑包括含以下讲几个毁方面历:(1报)从坏系统赵功能样需求喝出发摩设计乞功能辞模块槽。包幸括显聋示器皂、键坦盘、竭数据克采集师、检船测、摆通信甲、控堪制、盲驱动神、供物电方堪式等(2娱)从晶系统饮应用论需求糠分配羽元器否件资领源。跪包括从定时恼器/腔计数侦器、站中断渠系统恳、串烈行口鸟、I芹/O蒙接口级、A隐/D侄、D祝/A躺、信探号调叙理、栏时钟写发生诱器等刻。(3灵)从肃开发秀条件学与市搭场情胸况出亏发选宁择元篮器件猫。包遵括仿播真器灶、编楼程器桑、元言器件秘、语侧言、缝程序随设计闯的简古易等依。

蔬知识羡链接(4堡)从幅系统诱可靠慌性需思求确枝定系敢统设临计工策艺。特包括稍去耦吓、光哈隔、传屏蔽每、印炊制板悟、低弊功耗柄、散屿热、枕传输碍距离持/速虽度、粪节电对方式霜、掉套电保查护、捞软件骨措施汪等。1.嘱3.胳2亲硬件灵设计由总照体设知计所满给出司的硬岁件框果图所铺规定抵的硬券件功碧能,妄在确序定单获片机讨类型音的基蜓础上西进行扶硬件勇设计聋、实海验。茫进行厅必要互的工赢艺结控构设菜计,父制作李出印抢刷电泳路板饰,组害装后弟即完毕成了恩硬件肆设计事。一个鬼单片袖机应垒用系思统的犁硬件伴设计戴包含坑系统软扩展透和系飘统的毁配置若(按脑照系千统功映能要椒求配单置外炸围设近备)霞两部勉分。1.祸硬件药电路覆设计坊的一挡般原叔则(1尿)采房诚用新柿技术敬,注叼意通或用性暗,选灯择典沫型电黑路。(2奋)向勺片上搬系统煮(S阳OC相)方气向发派展。赴扩展固接口及尽可果能采狼用P播SD安等器咸件。(3冒)注砖重标皂准化柱、模祥块化远。(4饿)满风足应亮用系羞统的鬼功能叶要求舅,并京留有灶适当护余地喊,以阅便进公行二刚次开音发。(5过)工散艺设警计时策要考附虑安情装、猴调试验、维塘修的割方便萝。

围知识树链接2.美硬件示电路紫各模轿块设逗计的齐原则单片苗机应膜用系艘统的浅一般案结构折如掠图所局示。图图1.疏4.与6红单毕片机焦应用锣系统伤的一野般结约构

骂知识陡链接各模析块电发路设档计时呆应考团虑以婆下几妄个方荐面:(1灶)存锻储器武扩展垄:类着型、参容量党、速犁度和可接口细,尽敬量减萝少芯申片的板数量喉。(2疯)I章/O肝接口甘的扩躺展:少体积步、价眉格、粗负载刑能力浆、功缎能,眠合适肉的地请址译杰码方裳法。(3杀)输销入通春道的仙设计掌:开扣关量姜(接漫口形技式、森电压锡等级伟、隔割离方承式、爆扩展间接口扭等)如,模直拟输茅入通妥道(成信号栏检测怪、信森号传消输、余隔离骆、信翁号处住理、鼠A枕/D躺、扩冤展接吃口、鸦速度虎、精涉度和片价格逼等)菠。(4苹)输转出通慈道的豪设计猫:开声关量艇(功保率、夕控制削方式钟等)副,模别拟量电输出绑通道慌(输个出信贞号的勺形式读、闷D/仿A关、隔吸离方耗式、问扩展梢接口答等)(5县)人津机界慨面的品设计板:键挨盘、盲开关村、拨俘码盘执、启犁/停青操作洒、复疼位、劈燕显示涛器、件打印呈、指醉示、激报警箱、扩披展接累口等逝。(6返)通公信电状路的甘设计休:根龄据需庭要选格择R疼S-敏23码2C侦、R蔽S-靠48汇5、工红外品收发啊等通回信标嫁准。(7琴)印以刷电袖路板贤的设千计与某制作稍:专览业设嫂计软谅件(责P泥ro谨te筛l,汁Or狗CA浮D等专)、控设计染、专丛业化升制作龙厂家爸、安远装元亿件、浆调试薪等。

舰知识猛链接(8耕)负吉载容负限:冷总线选驱动依。(9躲)信哪号逻健辑电喂平兼涝容性鹅:电点平兼藏容和讯转换吩。(1桃0)滑电源球系统汗的配誉置:陶电源准的组陡数、界输出愉功率珠、抗衔干扰咐。(1怕1)浮抗干历扰的血实施做:芯压片、渡器件斗选择评、去裂耦滤泄波、篮印刷申电路倦板布蓬线、柜通道增隔离墨等。1.鸽3.雾3移软件假设计软件搬设计保流程将图如寺图所支示。淹可分狭为以构下几名个方南面。1.在总体济规划结合揪硬件唐结构坝,明跟确软柔件任石务,现确定罚具体筒实施咬的方师法,男合理躬分配恩资源暑。定起义输母入/聪输出熔、确桌定信某息交仍换的歌方式谷(数拜据速默率、联数据忆格式喷、校险验方葬法、脖状态彼信号幕等)响、时幻玉间要猛求,场检查庭与纠痒正错紧误。

述知识笛链接2.鱼程序起设计招技术软件便结构替实现宴结构拨化,陵各功庭能程皂序实也行模层块化清、子笛程序古化。荡一般略有以架下两任种设历计方情法:(1钳)模黑块程遵序设押计:漆优点筐是单候个功静能明宴确的丛程序愁模块颗的设素计和汽调试跪比较粥方便富,容玩易完羊成,传一个锋模块衣可以休为多筹个程构序所扰共享咸。其询缺点吊是各邻个模乘块的桐连接赢有时盐有一春定难臂度。如图刘1.膛4.浮7避软委件设旋计流究程图

两知识司链接(2纽奉)自验顶向城下的淘程序闹设计纯:优型点是能比较援符合朝于人撑们的洪日常兼思维骨,设闭计、邪调试握和连洒接同耳时按陕一个缺线索石进行偶,程吵序错哥误可天以较释早的膜发现汗。缺毛点是仗上一苹级的鸣程序厚错误艇将对伴整个歪程序线产生渴影响蜓,一融处修毒改可雄能引蒙起对那整个武程序煎的全气面修珍改。3.权程序旱设计(1望)建律立数轰学模由型:笑描述注出各北输入坚变量巾和各霜输出芳变量花之间著的数思学关在系。(2泛)绘减制程瞒序流执程图乱:以报简明麻直观泽的方悦式对窑任务窝进行沉描述水。(3码)程欠序的脂编制名:选血择语躲数据雅结构盼、控脑制算咏法、茂存储视空间距分配姓,系米统硬絮件资统源的泊合理湖分配缸与使个用,仅子程榴序的减入/停出口近参数崭的设剂置与刃传递你。4.粒软件矩装配各程泰序模却块编范辑之伐后,稠需进版行汇粱编或匠编译纸、调厚试,草当满新足设备计要芹求后尚,将勒各程孕序模满块按涨照软狂件结蚊构设白计的阻要求肚连接不起来开,即偶为软倦件装坦配。腥在软块件装属配时鼠,应双注意羡软件苏接口升。

吸知识祝链接1.凉3.衫4则可靠爬性设诱计可靠什性,策通常娘是指玻在规抄定的邪条件放(环戚境条烘件如看温度胡、湿晒度、贼振动焰,供凶电条念件等到)下灵,在疮规定鸭的时搁间内宫(平诸均无融故障带时间营)完鹊成规沙定功财能的典能力瓣。提高牧单片岩机本库身的茶可靠袭性措佩施:狮降低屈外时芽钟频档率,刑采用街时钟谢监测方电路鬼与看距门狗辱技术深、低跃电压绳复位佛、E瓣FT房诚抗干稿扰技午术、爹指令跨设计宵上的蹲软件趴抗干佛扰等台几方直面。单片戴机应豆用系虽统的遗主要添干扰五渠道疾:空谁间干因扰、拢过程血通道阶干扰黎、供游电系顽统干守扰。顿应用享于工否业生航产过裂程中骗的单夕片机倒应用延系统帽中,深应重场点防徐止供勾电系爬统与容过程林通道员的干伞扰。

拾知识编链接1.赛供电筛系统些干扰扛与抑栏制干扰趟源:长电源拜及输遇电线脑路的奖内阻幼、分约布电糠容和视电感肃等。抗干泡扰措洲施:寨采用既交流笋稳压荣器、飞电源偿低通恩滤波矿器、榜带屏娘蔽层顾的隔援离变吼压器充、独蚕立的翅(或照专业欢的)兆直流虽稳压债模块亭,交倦流引哥线应纯尽量峰短,延主要吹集成缠芯片值的电需源采迅用去广耦电旗路,挺增大浊输入访/输墨出滤指波电宽容等摆措施部。2.侵过程扰通道狡的干煎扰与查抑制干扰惭源:械长线赔传输此。单享

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