【正文】 畢業(yè)論文：基于 51 單片機的多功能定時器 黃 岡 師 院 《單片機技術》課程設計報告 項目名稱專業(yè)年級 學 號 學生姓名 指導教師 馮 杰 報告完成日期年月第一章 緒論 11 系統(tǒng)背景 111 單片機技術及其發(fā)展特點 早期的單片機 Single Chip Microputer 單片微計算機只是將 CPU及計算機外圍功能單元如 IO口定時計時器 UARTRAMROM等集成在一塊芯片上隨著單片機技術的發(fā)展以 及微處理器 MPU 技術及超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展單片機集成了更多的用于控制目的的功能單元如高速 IO口 ADCPWMWATCHDOG I2CBus Inter IC BusCAN Bus – Controller Area Network Bus 等從而成為嚴格意義上的單片微控制器 Single Chip Microcontroller 圖 10 一 4 所示的為 MCS51 單片機片內總體結構框圖 單片機系統(tǒng)以單片機為核心部件可分為單機應用和多機應用單機應用是指一個應用系統(tǒng)中只使用一個單片機這是目前應用最多的方式 多機應用是單片機在高科技領域應用的主要模式單片機的高可靠性高控制功能及高運行速度的三高特點必然使得未來的高科技工程系統(tǒng)將采用 da 單片機多機系統(tǒng)作為主要的發(fā)展方向圖 10 一 5 所示的為典型的單片機系統(tǒng)原理框圖 圖 10 一 4 MCS51 單片機片內總體結構框圖 單片機的生存周期相對于普通 CPU而言非常之長如 MCS8051已超過 15年以某類單片機如 805152為核心集成不同 IO 功能模塊的新單片機系列層出不窮而某些單片機更是突出了以功能分類的特點如 Microchip 公司的 PIC 單片機 8 位 16 位 32 位單片機共同 發(fā)展也是當前單片機技術發(fā)展的另一特點 單片機運算速度越來越快為提高單片機抗干擾能力和降低噪聲盡量不采用提高時鐘頻率單一措施而是通過調整單片機的內部時序使用瑣相環(huán)技術或內部倍頻技術等技術在不提高時鐘頻率的條件下使運算速度提高了很多 圖 105 典型單片機系統(tǒng)原理框圖 低電壓與低功耗是單片機技術的發(fā)展的另一個特點采用最新的集成電路制造技術全靜態(tài)設計使時鐘頻率從直流到數十兆任選使功耗不斷下降 PIC 單片機 Motorola 的某些單片機等在這方面具有很強的優(yōu)勢 為提高單片機系統(tǒng)的抗電磁干擾能力使產品能適應惡 劣的工作環(huán)境滿足電磁兼容性方面更高標準的要求各單片機商家盡量采用低噪聲與高可靠性技術在單片機內部電路中采取了一些新的技術措施如增加了抗 EMI 電路增強了WATCHDOG 的性能等 為降低單片機產品的成本廣泛采用掩膜 Mask ROM 一次編程 OTPOne Time Programmable 和多次編程 MTPMulti Time Programmable 單片機過去成熟的單片機產品一般采用掩膜型單片機由于掩膜需要一定的生產周期而一次編程型單片機價格不斷下降使得近年來直接使用一次編程完成最終產品制造更為流行近年來一 次編程型單片機需量大幅度上揚為適應這種需求許多單片機都采用了在片編程技術 In System Programming 未編程的一次編程芯片先焊在印刷板上然后再其進行編程解決了批量寫一次編程芯片時容易出現(xiàn)的芯片與寫入器接觸不好的問題編程線與 IO 線共用不增加單片機的額外引腳而多次編程向一次編程提出了挑戰(zhàn)一些單片機廠商采用 FLASH 存儲器作為程序存儲器如 ATMEL 公司的單片機可多次編程單片機的應用領域目前單片機滲透到我們生活的各個領域幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡導彈的導航裝置飛機上各種儀表的控制計算機的網絡 通訊與數據傳輸工業(yè)自動化過程的實時控制和數據處理廣泛使用的各種智能 IC 卡民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)錄象機攝象機全自動洗衣機的控制以及程控玩具電子寵物等等這些都離不開單片機更不用說自動控制領域的機器人智能儀表醫(yī)療器械了因此單片機的學習開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家工程師單片機廣泛應用于儀器儀表家用電器醫(yī)用設備航空航天專用設備的智能化管理及過程控制等領域大致可分如下幾個范疇 1 在智能儀器儀表上的