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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)控制的智能小車自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧

2025-01-03 15:04 本頁(yè)面


【正文】 控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)格低廉的方案。 主要功能特性: 兼容 :1000寫(xiě)/擦循環(huán) :10年 :0Hz24MHz 8位內(nèi)部RAM AT89C51各引腳功能介紹:VCC:AT89C51電源正端輸入,接+5V。VSS:電源地端。XTAL1:?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2:系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端,一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了,此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容,可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定,避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET:AT89S52的重置引腳,高電平動(dòng)作,當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí),只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間,AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作,使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài),并且至地址0000H處開(kāi)始讀圖21 AT89C51引腳入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp:EA為英文External Access的縮寫(xiě),表示存取外部程序代碼之意,低電平動(dòng)作,也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后,系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼(存于外部EPROM中)來(lái)執(zhí)行程序。因此在8031及8032中,EA引腳必須接低電平,因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí),此引腳要接成高電平。此外,在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí),可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓(Vpp)。ALE/PROG:ALE是英文Address Latch Enable的縮寫(xiě),表示地址鎖存器啟用信號(hào)。AT89S52可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器(如74LS373),將端口0的地址總線(A0~A7)鎖進(jìn)鎖存器中,因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6,因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí),此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。PSEN:此為Program Store Enable的縮寫(xiě),其意為程序儲(chǔ)存啟用,當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)(EA=0),會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼,通常這支腳是接到EPROM的OE腳。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM,使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0(~):端口0是一個(gè)8位寬的開(kāi)路汲極(Open Drain)雙向輸出入端口,共有8個(gè)位,,依此類推。其他三個(gè)I/O端口(PPP3)則不具有此電路組態(tài),而是內(nèi)部有一提升電路,P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)(即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器),P0就以多工方式提供地址總線(A0~A7)及數(shù)據(jù)總線(D0~D7)。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0~A7,再配合端口2所送出的A8~A15合成一完整的16位地址總線,而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。PORT2(~):端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口,每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載,若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí),此端口便能當(dāng)成輸入端口來(lái)使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外,若是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),也提供地址總線的高字節(jié)A8~A15,這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。PORT1(~):端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口,其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載,同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平,便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話,,可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3(~):端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口,其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載,同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能,包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋F湟_分配如下::RXD,串行通信輸入。:TXD,串行通信輸出。:INT0,外部中斷0輸入。:INT1,外部中斷1輸入。:T0,計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。:T1,計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。:WR:外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。:RD,外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間?!LE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí),ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí), ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無(wú)效?! ?PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)?! ?EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)(0000HFFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí),/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時(shí),此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)?! TAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。 定時(shí)器與外部中斷8951單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,記為T0和T1。它的工作方式可以通過(guò)指令對(duì)相應(yīng)的特殊功能寄存器編程來(lái)設(shè)定,或作定時(shí)器用,或作外部事件計(jì)時(shí)器用。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在硬件上由雙字節(jié)加法計(jì)數(shù)器TH和TL組成。作定時(shí)器使用時(shí),計(jì)數(shù)脈沖由單片機(jī)內(nèi)部振蕩器提供,計(jì)數(shù)頻率為f /12,每個(gè)機(jī)器周期加1。8051單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式由特殊功能寄存器TMOD編程決定,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)運(yùn)行由特殊功能寄存器TCON編程控制。不論用作定時(shí)器還是計(jì)數(shù)器,每當(dāng)產(chǎn)生溢出時(shí),都會(huì)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。單片機(jī)的定時(shí)器的工作原理是利用了寄存器的溢出來(lái)觸發(fā)中斷的,所以在寫(xiě)定時(shí)器的時(shí)候就要去算計(jì)數(shù)的增量,再根據(jù)單片機(jī)的晶振的頻率就可以算出確定的時(shí)間了。定時(shí)器主要用到了2個(gè)寄存器,一個(gè)為TCON,另一個(gè)為TMOD。TCON是用來(lái)控制定時(shí)器的啟動(dòng)與停止的。TMOD是用來(lái)設(shè)置定時(shí)器的模式的。8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是可編程的,在進(jìn)行定時(shí)或計(jì)數(shù)操作之前要進(jìn)行初始化編程。通常8051單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化編程包括如下幾個(gè)步驟:,即給方式控制寄存器TMOD寫(xiě)入控制字。,并將初值寫(xiě)入TH和TL。,決定是否開(kāi)放定時(shí)器中斷。“1”,啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。外部中斷:對(duì)某個(gè)中央處理機(jī)而言,它的外部非通道式裝置所引起的中斷稱為外部中斷。51單片機(jī)的外部中斷有兩種觸發(fā)方式可選:電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。選擇電平觸發(fā)時(shí),單片機(jī)在每個(gè)機(jī)器周期檢查中斷源口線,檢測(cè)到低電平,即置位中斷請(qǐng)求標(biāo)志,向CPU請(qǐng)求中斷。選擇邊沿觸發(fā)方式時(shí),單片機(jī)在上一個(gè)機(jī)器周期檢測(cè)到中斷源口線為高電平,下一個(gè)機(jī)器周期檢測(cè)到低電平,即置位中斷標(biāo)志,請(qǐng)求中斷。應(yīng)用時(shí)需要特別注意的幾點(diǎn):1.電平觸發(fā)方式時(shí),中斷標(biāo)志寄存器不鎖存中斷請(qǐng)求信號(hào)。要使電平觸發(fā)的中斷被CPU響應(yīng)并執(zhí)行,必須保證外部中斷源口線的低電平維持到中斷被執(zhí)行為止。因此當(dāng)CPU正在執(zhí)行同級(jí)中斷或更高級(jí)中斷期間,產(chǎn)生的外部中斷源(產(chǎn)生低電平)如果在該中斷執(zhí)行完畢之前撤銷(變?yōu)楦唠娖剑┝?,那么將得不到響?yīng),就如同沒(méi)發(fā)生一樣。同樣,當(dāng)CPU在執(zhí)行不可被中斷的指令(如RETI)時(shí),產(chǎn)生的電平觸發(fā)中斷如果時(shí)間太短,也得不到執(zhí)行。2.邊沿觸發(fā)方式時(shí),中斷標(biāo)志寄存器鎖存了中斷請(qǐng)求。中斷口線上一個(gè)從高到低的跳變將記錄在標(biāo)志寄存器中,直到CPU響應(yīng)并轉(zhuǎn)向該中斷服務(wù)程序時(shí),由硬件自動(dòng)清除。因此當(dāng)CPU正在執(zhí)行同級(jí)中斷(甚至是外部中斷本身)或高級(jí)中斷時(shí),產(chǎn)生的外部中斷(
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