【正文】 8位并行口，其中 P3端口是雙功能口，具有的第二功能如圖 21中所示。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 19 (5)兩個 16bit定時器 /計數(shù)器。 PSW .B寄存器、累加器 ACC等。工作時如果芯片的外部選通信號 EA被拉為高電平，則首先訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器。也就是說，當(dāng)所用的晶振頻率為 12MHZ時，則每個機器周期將持續(xù) lms每個狀態(tài)周期又分成 2個時相 P1， P2，這樣一個機器周期可以依次表示為 SIP1， SIP2， S2P1， S2P2， S3P1， S3P2， S4P1， S4P2， S5P1， S5P2， S6P1以及 S6P2不同類型的指令取指、執(zhí)行時序發(fā)生的狀態(tài)和周期是不相同的，圖 、單周期，雙字節(jié)、單周期，單字節(jié)、雙周期指令的取指 /執(zhí)行時序。 圖 /執(zhí)行時序 事實上，每個機器周期取指都發(fā)生兩次，無論指令執(zhí)行時是否需要更多的 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 22 代碼字節(jié)，如果取得的代碼是指令所需要的，例如立即數(shù)等，送入數(shù)據(jù)通道并進行操作 ； 如果取得的代碼是指令所不需要的，例如額外取指等， CPU直接將其丟棄，程序計數(shù)器的值也不增加。實際電路中 P1， N1管子較大。從而得到 2組時鐘 C1=， C2=CLK 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 24 和 C3=， C4= E=0時， C1恒為低而 C2恒為高，此時不提供 C1， C2時鐘信號，芯片不正常工作，處于低功耗狀態(tài)。 ALU做乘法運算b5H*89H時， b5. 89分別為乘數(shù)、被乘數(shù)。 事實上，本芯片中乘法運算的算法原理與普通的豎式乘法運算所采用的左移相加是完全一致的。 TMP2與 B寄存器的內(nèi)容需要共同右移 8次，才得到最后的運算結(jié)果。 表 除法運算過程 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 26 TMP2(Bin) B(Bin) TMP2(Hex) B(Hex) 0000 0000 1010 0101 00 a5 0000 0001 0100 1010 01 4a 0000 0010 1001 0100 02 94 0000 0101 0010 1000 02 28 0000 0001 0010 1000 01 28 0000 0010 0101 0001 02 51 0000 0100 1010 0010 04 A2 0000 0000 1010 0010 00 A2 0000 0001 0100 0101 01 45 0000 0010 1000 1010 02 8a 0000 0101 0001 0100 05 14 0000 0001 0001 0100 01 14 0000 0010 0010 1001 02 29 芯片中除法運算的算法原理和常見的豎式除法運算所采用的右移相減也是相一致的。由于采樣識別至少裔要兩個機器周期完成，此時最大計數(shù)速率為振蕩器頻率的 1/24。如果置初值 ，則通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線將觸發(fā)器置初值。電壓、電流方波經(jīng)波形邏輯處理 ， 然后再經(jīng)光電耦合、全波相位合成為周期是 2π的脈沖序列 ， 圖 所示的脈沖寬度即為要檢測的功率因數(shù)角。計數(shù)脈沖是用 8031的 ALE脈沖四分頻后獲得。用兩線同時觀測時 c和 d點波形時，應(yīng)與圖 Ud和 Uc的相對應(yīng)關(guān)系一致，即 Uc與Ud的后沿是對齊的，當(dāng) a角改變時，它們的后沿始終是對齊的，僅 Ud的前沿隨 a角的大小而改變，表明線電壓，線電流間信號極性配合正確，若發(fā)現(xiàn) Uc與 Ud是前沿對齊， Ud后沿隨 a角而變化，則表明極性配合不正確，只要將變壓器或者電流互感器中之一反相即可糾正。此處設(shè)計成子程序形式，執(zhí)行完成后 φ 角的二進制 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 32 在 31H中，小數(shù)部分在 30H中，符號在 33H中； 00H表示阻性或感性； 80H表示容性， φ 角的十進制結(jié)果則在 32H中。用 8031內(nèi)部定時器 /計數(shù)器 T0和 T1對 G3與 G4門輸出進行計數(shù)。 以上是模擬法決定 φ 值 ， 另外還可以采用數(shù)值法。從置入的初值開始，直到狀態(tài)變化為“ 1111111111111111， 當(dāng)定時器 /計數(shù)器執(zhí)行計數(shù)功能時，最低位時鐘變化來自于外部引腳 T0. T1處的變化。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 27 圖 /計數(shù)器內(nèi)部電路示意圖 定時器 /計數(shù)器 TO、 Tl均由兩組 8位寄存器構(gòu)成，圖 I組對應(yīng) TH1， H組對應(yīng) TL1； I’對應(yīng) THO， II’對應(yīng) TLO。事實上，這里在進行除法運算時首先將被除數(shù)補齊為雙字節(jié)，即將 TMP2做高位字節(jié)，并置為“ 00000000” 。最終乘法運算結(jié)果的低 8位就放入累加器，而高 8位放入 B寄存器。這里的乘法運算相當(dāng)于從第二個乘數(shù)的最高位開始相乘，以其為參照就是右移相加。乘法運算的整個過程之中，累加器保持 b5值不變化。由反饋回的時鐘信號共同作用的設(shè)計方法可以保證同組時鐘完全同步。電路的這種設(shè)計方法可以保護管子 P1， N1在誤操作芯片電源時不被擊穿。使用片上振蕩器時，在芯片的引腳 XTAL1和 XTAL2之間連接一個晶體或者陶瓷諧振器，并且 XTAL1和 XTAL2到地之間各連接一個小電容 (例如 ： 選用石英晶振、 30PF電容 )。 S4P1狀態(tài)時讀入下一條指令的操作碼，此時讀入的操作碼被丟棄，芯片不執(zhí)行相關(guān)操作。當(dāng)執(zhí)行外部程序存貯器內(nèi)的程序時，每個機器周期內(nèi)都是 PSEN兩次有效， ALE兩次槍出高電平，用于鎖存地址的低位字節(jié)。振蕩器開始振蕩后，可以通 過在 RST引腳上加上兩個機器周期的高電平來使芯片實現(xiàn)復(fù)位。 (7)具有兩個優(yōu)先級的 5個中斷源。電源以及時鐘 ： Vss， XTAL1， XTAL2。他們的差別僅在于片內(nèi)有無 ROM或 51單片機的原理。 用單片機可以構(gòu)成各種工業(yè)測控系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。 8031 CPU碢 C 指定的地址，從 ROM 相應(yīng)單元中取出指令字節(jié)放在指令寄存器中寄存，然后，指令寄存器中的指令代碼被譯碼器譯成各種形式的控制信號，這些信號與單片機時鐘振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖在定時與控制電路中相結(jié)合，形成按一定時間節(jié)拍變化的電平和時鐘，即所謂控制信息，在 CPU內(nèi)部協(xié)調(diào)寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸、運算等操作。其功能在介紹位指令時再說明。 (2)輔助進位標(biāo)志 AC。在進行算術(shù)、邏輯運算時，累加器 ACC 往往在運算前暫存一個操作數(shù)（如被加數(shù)），而運算后又保存其結(jié)果（如代數(shù)和）。這樣，每條指令有明顯的動作特征，易于記憶和理解，也不容易出錯。要單片機運作，單片機系統(tǒng)中的所有指令，都必須以二進制編碼的形式來表示。但是怎樣才能辨別和執(zhí)行這些操作呢？這是在設(shè)計單片機時由設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的。但是，光有這樣的硬件，還只是有了實現(xiàn)計算和控制功能的可能性。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 13 2 8031 單片機功能及簡介 單片機的基本概念 單片機作為微型計算機的一個分支，它的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步，主要分為三個階段 ： 第一階段 (19741978)： 初級單片機階段。電容器對諧波電流一般放大 2到 5倍，諧振時可達 30倍以上。 (4) 沒有考慮到電網(wǎng)諧波對電容器的影響，使得電容器壽命大大縮短，甚至經(jīng)常被燒毀。同時，隨著單片機技術(shù)、液晶顯示技術(shù)的提高，為 TSC技術(shù)的應(yīng)用提供了一種高性能的控制手段，出現(xiàn)了第二代電力電容器自動控制產(chǎn)品 單片機型功率因數(shù)自動控制器。 本論文的研究意義 為了改善和提高電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量，充分發(fā)揮輸變電設(shè)備的效能，減少電力損失，就地平衡無功，確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行，在電力系統(tǒng)中普遍采用并聯(lián)電容器來進行無功補償。這兩項技術(shù)均是以電力電子技術(shù)、微處理機技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)為基礎(chǔ)的，均是用 以提高電力系統(tǒng)的可靠性、可控性、運行性能及電能質(zhì)量，并可獲得大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。 圖 Akagi等人提出的瞬時無功功率理論解決了諧波和無功功率的瞬時檢測等問題，對無功補償裝置的研究和開發(fā)起到了很大的推動作用，但這一理論的物理意義較為模糊，與傳統(tǒng)理論的關(guān)系不夠明朗，在解決如圖 和第三類問題時遇到困難。如實現(xiàn)這一目標(biāo)，其設(shè)備價值至少將達 。國家為了推動企業(yè)向節(jié)能低耗和經(jīng)濟效益型企業(yè)轉(zhuǎn)變，特制訂了GB/T12479(三相異步電機經(jīng)濟運行 )，其中特別規(guī)定要對電機的功率補償和配電的優(yōu)化技術(shù)進行大力推廣和提高。 系統(tǒng)以性價比很高的 8031 單片機作微處理器單元 ， 該單片機具有當(dāng)今最新型的片內(nèi)閃速可編程、可擦除的存貯器 ， 最多可擦寫 1000次。Compensate the function characteristics foundation of the system in the frequency characteristic and power factor dynamic states of the analytical charged barbed wire up, pensate to the power factor dynamic system is with sex price pare very high 8031 single chip puter to make the microprocessor unit, should a machine tool have nowadays the latest model inside the slice soon programmable, can wipe in addition to of save the machine , can wipe to write at most 1000 not only has the MCS 51 The characteristic that a machine of series have, and still is perfect and permit the electricity of sex, fast convenience to wipe to write the operation and cheap characteristics of price, in addition he can also encrypt, therefore wide the enjoyable door is wele. Keywords： Singlechip puter， Power factor， Supply machine 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 49 頁 第 頁 4 目錄 1 緒論 ....................................................................................................................... 6 引言 ................................................................................................................ 6 功率 補償在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 .................................................................... 7 本論文的研究意義 ...................................................................................... 10 本論文的主要工作 ...................................................................................... 12 2 8031 單片機功能及簡介 .................................................................................. 13 單片機的基本概念 ...................................................................................... 13 單片機的特點及應(yīng)用 ...............................................