单片机原理及应用课程设计(2)

2.1.2 CPU工作原理

在执行程序中起关键作用的就是CPU。CPU主要是由运算器和控制器这两

部分组成，控制器根据指令码产生控制信号，使运算器、存储器、输入/输出端口之间四栋协调地工作；运算器进行运算、逻辑运算以及位操作处理等。

2.2单片机的结构

单片机主要由存储器、定时/计数器、输入/输出端口组成。

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2.2.1存储器

存储器分为程序存储器和数据存储器。

1.程序存储器

所有带处理器的系统都采用程序存储器，但设计工程师必须决定这个存储器是位于处理器内部还是外部。在做出了这个决策之后，设计工程师才能进一步确定存储器的容量和类型。当然有的时候，微控制器既有内部程序存储器也有外部寻址总线，此时设计工程师可以选择使用它们当中的任何一个，或者两者都使用。这就是为什么为某个应用选择最佳存储器的问题，常常由于微控制器的选择变得复杂起来，以及为什么改变存储器的规模也将导致改变微控制器的选择的原因。

2.数据存储器

与程序存储器类似，数据存储器可以位于微控制器内部，或者是外部器件，但这两种情况存在一些差别。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器，但有时不包含内部EEPROM，在这种情况下，当需要存储大量数据时，设计工程师可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。当然，也可以使用并行EEPROM或闪存，但通常它们只被用作程序存储器。

2.2.2定时/计数器

定时/计数器是一种课编程部件，它不会自动工作，必须通过软件确定它的工作方式，并启动它开始工作。所以在定时/计数开始工作之前，CPU必须将一些命令写入定时/计数器。将控制字写入定时/计数器的过程叫定时/计数器的初始化。在初始化程序中，要将工作方式控制字写入方式寄存器，工作状态控制字写入控制寄存器，赋定时/计数初值。

2.2.3输入/输出端口

输入输出设备是计算机系统的重要组成部分，文字、声音、图像等媒体信息通过输入设备进入计算机，计算机经过加工、处理后，由输出设备输出到屏幕或纸张、磁盘、光盘等介质中保存。

输入设备包括键盘、鼠标、手写板、扫描仪、光电阅读机、磁盘或光盘等. 输出设备包括显示器、打印机、绘图仪、扬声器、磁盘或光盘等。

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2.3 AT89C51简介

2.3.1 AT89c51管脚特性

1. VCC：供电电压。 2. GND：接地。

3. P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

4. P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

5. P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当

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对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

6. P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为

输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

7. RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

8. ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

9. PSEN：外部程序存储器的选通信号。

2.3.2 AT89C51的特点

1.它能够与MCS-51 兼容，

2.内含4K字节可编程闪烁存储器 3.寿命：1000写/擦循环 4.数据保留时间：10年 5.全静态工作：0Hz-24Hz 6.三级程序存储器锁定 7. 128*8位内部RAM 8. 32可编程I/O线

9.两个16位定时器/计数器 10. 5个中断源 11.可编程串行通道

12.低功耗的闲置和掉电模式 13.内含片内振荡器和时钟电路

2.3.3 AT89C51优点

指令简单，易学易懂，外围电路简单，硬件设计方便，io口操作简单，无方向寄存器，资源丰富，一般设计足够用了，价格便宜、容易购买，资料丰富容易查到，程序比较简单

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第三章 显示器的介绍

3.1显示器主要有LED （发光二级管显示器）和LCD（液晶显示器）。

这两种显示器具有耗电省、配置灵活、线路简单、安装方便、耐振动、寿命长等优点。两者相比，LED显示器价格更低廉，结构更简单，LCD显示器功耗更低，显示清晰度更高。

3.2 LED显示器的显示方式

1．静态显示是指显示器显示某个字符时相应的一直导通或截止，直至变换为其他字符。动态扫描显示方式就是把个显示器的相同段选并联在一起，由一个8位输入/输出端口控制，其公共端由其他相应的输入/输出端口控制，然后采用扫描方法轮流点亮各位LED，使每位分别显示该为应该显示的字符。

2．动态扫描式显示接口虽然硬件简单，但在使用时必须反复循环显示，若CPU需做其他操作，只能插入循环程序中，这就降低了CPU的工作效率。

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第四章 电子时钟的软件设计

4.1 Keil 软件的介绍

4.1.1 Keil软件的特点

1. Keil是一种编程仿真软件。

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。 Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易 …… 此处隐藏：3074字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……