【正文】 N 系列單片機(jī)。它較之掩膜具有生產(chǎn)周期短、風(fēng)險(xiǎn)小的 特點(diǎn)。使 OTP的裸 片得以廣泛使用，降低了產(chǎn)品的成本。一些單片機(jī)廠商以 MTP 的性能、 OTP 的價(jià)位推出 他們的單片機(jī)，如 ATMEL AVR 單片機(jī)，片內(nèi)采用 FLASH，可多次編程。EM78系列 OTP型單片機(jī) : 臺(tái)灣義隆電子股份有限公司 ,直接替代 PIC16CXX,管腳兼容 ,軟件可轉(zhuǎn)換 . （ 4） Scenix 單片機(jī) : Scenix 公司推出的 8位 RISC 結(jié)構(gòu) SX系列單片機(jī)與 Intel 的 Pentium II 等一起被 Electronic Industry Yearbook 1998評(píng)選為 1998 年世界十大處理器 .在技術(shù)上有其獨(dú)到之處， SX系列雙時(shí)鐘設(shè)置 ,指令運(yùn)行速度可達(dá) 50/75/100MIPS(每秒執(zhí)行百萬條指令 ,XXX M Instruction Per Second) 。當(dāng)然設(shè)計(jì)中有的功能可由軟件代替硬件實(shí)現(xiàn)，但要考慮編程的復(fù)雜性，有時(shí)雖然可以降低成本，但會(huì)給自己帶來麻煩 。 其二是采用通用實(shí)時(shí)再線仿真器，用設(shè)斷點(diǎn)，單步運(yùn)行，實(shí)時(shí)查看寄存器、 I/O口、存儲(chǔ)器內(nèi)容等方法調(diào)試單片機(jī)系統(tǒng)真是 感覺好極了，一切盡在掌握。現(xiàn)在片內(nèi)帶有 EEPROM 的單片機(jī)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(jiǎn)便，又在掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失的，大大簡(jiǎn)化應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 （ 2） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)： 8051 內(nèi)部有 128 個(gè) 8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 和 128 個(gè)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(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 5 間結(jié)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(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 下圖是 MCS51 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖 單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 6 單片機(jī)的引腳功能 MCS51 系列單片機(jī)中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的 雙列直接 DIP結(jié)構(gòu)，圖 2是它們的引腳配置， 40 個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根， 4 組 8 位共 32 個(gè) I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用。在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令。當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器及 8751 片內(nèi) EPROM編程時(shí)，用以傳輸高 8位地址信號(hào)。另外它又可做為 8751 片內(nèi) EPROM 的編程脈沖輸入端。對(duì)于 EPROM 型單片機(jī)此引腳 VPP 為內(nèi)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(shí)，可保護(hù)片內(nèi) 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(shí)，定時(shí)器就是為了提供一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)。我們知道作定時(shí)、計(jì)數(shù)器來用，需要控制，計(jì)滿后溢出需要有溢出標(biāo)記， T0被分成兩 個(gè)來用，那就要兩套控制及、溢出標(biāo)記了，從何而來呢？ TL0 還是用原來的 T0 的標(biāo)記，而 TH0則借用 T1 的標(biāo)記。 工作方式 1： 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)方式，因此，最多可以計(jì)到 2 的 16 次方，也就是65536 次。 設(shè)計(jì)思路 為了確定其設(shè)計(jì)方案，首先必須構(gòu)思好初步的設(shè)計(jì)思路。 4) 采樣時(shí)間用定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 來實(shí)現(xiàn)。采用硬件定時(shí)和軟件定時(shí)并用的方式，即用 T0 溢出中斷功能實(shí)現(xiàn) 50ms 定時(shí)，通過軟件延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn) 1s 定時(shí)。 單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 10 圖 硬件電路設(shè)計(jì) 3 硬件 電路設(shè)計(jì) 按鍵設(shè)計(jì)電路圖 對(duì)于按鍵電路的設(shè)計(jì)可以有 2種方式：一種方式是直接按鍵設(shè)計(jì)，也稱獨(dú)立按鍵，這種設(shè)計(jì)電路適用于按鍵較少的控制，具有按鍵電路簡(jiǎn)單，編程方便等優(yōu)點(diǎn)；另一種方式是矩陣式鍵盤的設(shè)計(jì)，它適用于對(duì)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(fù)雜，編程比較復(fù)雜。硬件電路連接是單片機(jī)~ 接數(shù)碼管的由 A~G、 DP 8 個(gè)各管腳， ~ 接數(shù)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(jī)實(shí)訓(xùn) 13 圖 41 主程序流程圖 中斷服務(wù)子程序 中斷服務(wù)子程序如圖 42 所示。圖 43 為 鍵盤流程圖： 單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 15 圖 43 按鍵流程圖 5 四位數(shù)碼管轉(zhuǎn)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(guó) 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(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。 （ 3）除了 現(xiàn)實(shí)存在的儀器外， Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 （ 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(cè)量外圍電路的特性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際硬件的調(diào)試能力。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。 隨著科技的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì)手段。 Keil uVision3 軟件介紹 單片機(jī)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(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)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(duì)于使用 51系列單系列單片機(jī)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(huì)更加深刻。 Keil C51 單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)： C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，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(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫 入程序存貯器如 EPROM 中。程序調(diào)試部分： Keil uVsion4 先新建一個(gè)工程，選擇芯片為 AT89C52 然后點(diǎn)擊是 ,然后彈出是否加入標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)文件，點(diǎn)擊否，再新建一個(gè)文件，保存為“文件名 .C”。 仿真部分：運(yùn)行 proteus 的 ISIS 后進(jìn)入仿真界面將所需元件選擇好，根據(jù)原理圖畫出仿真圖，待仿真圖換好后雙擊 AT89C52 導(dǎo)入 Keil uVsion4 所產(chǎn)生的后綴名為 .HEX文件，按開始鍵進(jìn)行仿真。 //共陰數(shù)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(jī)實(shí)訓(xùn) 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(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 TR1=1。 //延時(shí)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(fù)位鍵被按下 { delay(10)。 //關(guān)閉定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 } while(!Reset)。 TH1=0。 //開放定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 中斷 ET1=1。 //關(guān)閉數(shù)碼顯示管 Key_State=0。 //調(diào)用鍵盤掃描子程序 } Scan_Key()。 //把定時(shí)器狀態(tài)清 0 second=(TH1*256+TL1)。 //調(diào)用顯示子程序 if(Key_State==3) //鍵狀態(tài)為 3 P2=0XFF。 //計(jì)數(shù)值加 1 if(Count=20) //計(jì)數(shù)值到了 20 次，即 1S 就清 0，并把定時(shí)器狀態(tài)設(shè)為 1 { Count=0。 } 單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 25 總 結(jié) 實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在 功能上完全滿足要求。另外，由于時(shí)間關(guān)系和能力的局限性，錯(cuò)誤之處難免，還請(qǐng)老師體諒。這一過程能夠考驗(yàn)我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)，同時(shí)也能真正地考察我們對(duì)這門課程的應(yīng)用能力。 總之，本次設(shè)計(jì)的收獲是很多。 單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 26 致 謝 經(jīng)過一周的忙碌，本次設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，本文介紹的應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)在電機(jī)轉(zhuǎn) 速這一領(lǐng)域的應(yīng)用，具有硬件電路簡(jiǎn)單、成本低廉、編程方便、通信可靠性高的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量。申紅軍老師平日里工作繁多，但在我做設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助。理論與實(shí)踐的結(jié)合 ,是對(duì)知識(shí)較好牢固掌握的一種方法 ,理論實(shí)踐相結(jié)合 ,我表示深切感謝 .這次真的是機(jī)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(xué)習(xí)理論知識(shí)的目的之所在。 單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 27 參考文獻(xiàn) 周向紅 ,劉國(guó)繁 .51系列單片機(jī)應(yīng)用與實(shí)踐教程 . 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020 2 、王迎旭 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版 社， 2020 張毅剛 .新編 MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 何立民 .編單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北航出版社， 2020