【正文】 N 系列單片機。它較之掩膜具有生產周期短、風險小的 特點。使 OTP 的裸 片得以廣泛使用，降低了產品的成本。一些單片機廠商以 MTP 的性能、 OTP 的價位推出 他們的單片機，如 ATMEL AVR 單片機，片內采用 FLASH，可多次編程。EM78系列 OTP型單片機 : 臺灣義隆電子股份有限公司 ,直接替代 PIC16CXX,管腳兼容 ,軟件可轉換 . （ 4） Scenix 單片機 : Scenix 公司推出的 8 位 RISC 結構 SX 系列單片機與 Intel 的 Pentium II 等一起被 Electronic Industry Yearbook 1998評選為 1998 年世界十大處理器 .在技術上有其獨到之處， SX系列雙時鐘設置 ,指令運行速度可達 50/75/100MIPS(每秒執(zhí)行百萬條指令 ,XXX M Instruction Per Second) 。當然設計中有的功能可由軟件代替硬件實現，但要考慮編程的復雜性，有時雖然可以降低成本，但會給自己帶來麻煩 。 其二是采用通用實時再線仿真器，用設斷點，單步運行，實時查看寄存器、 I/O口、存儲器內容等方法調試單片機系統(tǒng)真是 感覺好極了，一切盡在掌握。現在片內帶有 EEPROM 的單片機開發(fā)起來很方便（就像 CI取代 BIOS 一樣）， EEPROM 既 像靜態(tài) RAM 那樣讀寫簡便，又在掉電時數據不會丟失的，大大簡化應用系統(tǒng)結構。 （ 2） 數據存儲器 (RAM)： 8051 內部有 128 個 8 位用戶數據存儲單元 和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數據，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數據，所以，用戶能使用的 RAM只有 128 個，可存放讀寫的數據，運算的中單片機實訓 5 間結果或用戶定義的字型表。 （ 6） 中斷系統(tǒng)： 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時 /計數器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2級的優(yōu)先級別選擇。 下圖是 MCS51系列單片機的內部結構示意圖 圖 單片機結構圖 單片機實訓 6 單片機的引腳功能 MCS51 系列單片機中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的 雙列直接 DIP結構，圖 2 是它們的引腳配置， 40 個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4 組 8 位共 32 個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復用。在驗證程序時，則輸出指令。當訪問外部存儲器及 8751 片內 EPROM編程時，用以傳輸高 8位地址信號。另外它又可做為 8751 片內 EPROM 的編程脈沖輸入端。對于 EPROM 型單片機此引腳 VPP 為內部 EPROM 編程提供 +21V 的編程電壓。另外，此腳可接上備用電源，在 VCC掉電時，可保護片內 RAM 中的信息不丟失。 （ 3）工作方式 2 通常這種式作方式用于波特率發(fā)生器（我們將在串行接口中講解），用于這種用途時，定時器就是為了提供一個時間基準。我們知道作定時、計數器來用，需要控制，計滿后溢出需要有溢出標記， T0 被分成兩 個來用，那就要兩套控制及、溢出標記了，從何而來呢？ TL0 還是用原來的 T0 的標記，而 TH0 則借用 T1的標記。 工作方式 1： 16 位定時 /計數方式，因此，最多可以計到 2的 16次方，也就是65536 次。 設計思路 為了確定其設計方案，首先必須構思好初步的設計思路。 4) 采樣時間用定時 /計數器 0來實現。采用硬件定時和軟件定時并用的方式，即用 T0 溢出中斷功能實現 50ms 定時，通過軟件延時程序實現 1s 定時。 單片機實訓 10 圖 硬件電路設計 3 硬件 電路設計 按鍵設計電路圖 對于按鍵電路的設計可以有 2 種方式：一種方式是直接按鍵設計，也稱獨立按鍵，這種設計電路適用于按鍵較少的控制，具有按鍵電路簡單，編程方便等優(yōu)點；另一種方式是矩陣式鍵盤的設計，它適用于對控制按鍵較多的電路控制， 占用較少的 I/O 接口，但是按鍵電路復雜，編程比較復雜。硬件電路連接是單片機~ 接數碼管的由 A~G、 DP 8 個各管腳， ~ 接數碼管的控制端 WW W W1 采用共陽極連接的方法連接圖如圖 所示。 單片機實訓 13 圖 41 主程序流程圖 中斷服務子程序 中斷服務子程序如圖 42 所示。圖 43 為 鍵盤流程圖： 單片機實訓 15 圖 43 按鍵流程圖 5 四位數碼管轉速表的仿真 系統(tǒng)仿真軟件介紹 Proteus 軟件介紹 Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。 : Proteus 軟件具有其它 EDA 工具軟件（例： multisim）的功能。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等， Proteus 建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境。 （ 3）除了 現實存在的儀器外， Proteus 還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些測試信號包括模擬信號和數字信號。 （ 3） 提供豐富的虛擬儀器； 利用虛擬儀器在仿真過程中可以測量外圍電路的特性，培養(yǎng)學生實際硬件的調試能力。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。 隨著科技的發(fā)展，“計算機仿真技術”已成為許多設計部門重要的前期設計手段。 Keil uVision3 軟件介紹 單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用 手工匯編的方法了。掌握這一軟件的使用對于使用 51系列單系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果你使用 C 語言編程，那么Keil就是你的選擇。用過匯編語言后再使用 C來開發(fā)，體會更加深刻。 Keil C51 單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結構： C51 工具包的整體結構，其中 uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows和 for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調試、仿真等整個開發(fā)流程。 ABS 文件由 OH51 轉換成標準的 Hex 文件，以供調試器 dScope51 或tScope51 使用進行源代碼級調試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調試，也可以直接寫 入程序存貯器如 EPROM 中。程序調試部分： Keil uVsion4 先新建一個工程，選擇芯片為 AT89C52 然后點擊是 ,然后彈出是否加入標準啟動文件，點擊否，再新建一個文件，保存為“文件名 .C”。 仿真部分：運行 proteus 的 ISIS 后進入仿真界面將所需元件選擇好，根據原理圖畫出仿真圖，待仿真圖換好后雙擊 AT89C52 導入 Keil uVsion4 所產生的后綴名為 .HEX文件，按開始鍵進行仿真。 //共陰數碼管代碼 0F // 9 A B C D E F uint Count=0。 //停止 sbit Reset=P3^1。i120。 delay(10)。 單片機實訓 21 P2=0xFB。 //顯示千位 P0=table[second/1000]。 delay(10)。 P2=0xFB。 //顯示千位 P0=0x76。 //開啟定時器 /計數器 0 TR1=1。 //延時去抖 if(Stop==0) //停止鍵被按下 { if(Key_State!=2) //鍵狀態(tài)不為 2 { Key_State=2。 //等待停止鍵釋放 } } if(Reset==0) //復位鍵被按下 { delay(10)。 //關閉定時器 /計數器 1 } while(!Reset)。 TH1=0。 //開放定時器 /計數器 0中斷 ET1=1。 //關閉數碼顯示管 Key_State=0。 //調用鍵盤掃描子程序 } Scan_Key()。 //把定時器狀態(tài)清 0 second=(TH1*256+TL1)。 //調用顯示子程序 if(Key_State==3) //鍵狀態(tài)為 3 P2=0XFF。 //計數值加 1 if(Count=20) //計數值到了 20 次，即 1S 就清 0，并把定時器狀態(tài)設為 1 { Count=0。 } 單片機實訓 25 總 結 實驗表明，本系統(tǒng)的設計在 功能上完全滿足要求。另外，由于時間關系和能力的局限性，錯誤之處難免，還請老師體諒。這一過程能夠考驗我們設計的系統(tǒng)，同時也能真正地考察我們對這門課程的應用能力。 總之，本次設計的收獲是很多。 單片機實訓 26 致 謝 經過一周的忙碌，本次設計已經接近尾聲，本文介紹的應用于單片機系統(tǒng)在電機轉 速這一領域的應用，具有硬件電路簡單、成本低廉、編程方便、通信可靠性高的特點，實現了單片機對電機轉速的測量。申紅軍老師平日里工作繁多，但在我做設計的每個階段，都給予我悉心的指導和幫助。理論與實踐的結合 ,是對知識較好牢固掌握的一種方法 ,理論實踐相結合 ,我表示深切感謝 .這次真的是機不可失 ,失不在來。一種成就感在心頭油然而生。而這正是我們學習理論知識的目的之所在。 單片機實訓 27 參考文獻 周向紅 ,劉國繁 .51系列單片機應用與實踐教程 . 北京航空航天大學出版社 , 2020 2 、王迎旭 .單片機原理及應用 .機械工業(yè)出版 社， 2020 張毅剛 .新編 MCS51單片機應用設計 .哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020 何立民 .編單片機應用系統(tǒng)設計 .北航出版社， 202