【文章內(nèi)容簡介】 P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3 口亦作為 STC89C51 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 編程和校驗時， P3口也接收一些控制信號。端口引腳 第二功能 ： RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時 /計數(shù)器 0) T1(定時 /計數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) 此外， P3口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號。 RST—— 復(fù)位輸入。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復(fù)位。 沈陽航空 航天大學 北方科技學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 ALE/PROG—— 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程 序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN—— 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當STC89C51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲 器的指令。 FLASH 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須 是該 器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 圖 STC89C51 芯片圖 。 圖 STC89C51芯片圖 沈陽航空 航天大學 北方科技學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 14 3 基于單片機電容測量軟件設(shè)計 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計是一個創(chuàng)造性的過程，對一些設(shè)計者來說需要一定的資質(zhì)，而最后設(shè)計通常都是由一些初步設(shè)計演變而來的。從書本上學不會設(shè)計，只能經(jīng)過實踐，通過對實際系統(tǒng)的研究和實踐才能學會。對于高效的軟件工程，良好的設(shè)計是關(guān)鍵，一個設(shè)計得好的軟件系統(tǒng)應(yīng)該是可直接實現(xiàn)和易于維護、易懂 和可靠的。設(shè)計得不好的系統(tǒng)，盡管可以工作，但很可能維護起來費用昂貴 、測試困難和不可靠，因此，設(shè)計階段是軟件開發(fā)過程中最重要的階段 。 直到最近，軟件設(shè)計在很大程度上仍是一個特定過程。一般用自然語言給定一 個需求集，預(yù)先作非正式設(shè)計，常常用流程圖的形式說明，接著開始編碼，當系統(tǒng)實現(xiàn)時設(shè)計還需修改。當實現(xiàn)階段完成后，設(shè)計往往已與起初形式相去甚遠以至于設(shè)計的原始文檔完全不適合對系統(tǒng)的描述。 軟件設(shè)計任務(wù) 軟件設(shè)計主要是針對硬件設(shè)計里面的控制部分的，這里指 STC89C51單片機，一般的單片機均可用 匯編語言和 C語言進行編程。 C語言直觀，相對比較的簡單，但占用的程序存儲器的內(nèi)存比較大，匯編語言是針對硬件設(shè)計的語言，如果想用匯編語言設(shè)計的話必須要對硬件有很大的了解，相對 C語言就比較的復(fù)雜，但是比較的精簡，占用的程序存儲器的空間比較的小。作為還在學生階段的我們，用匯編語言進行編程對我們理解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、資源都有很好的幫助， 但是 C語言編程在以后的實際工作中將會大大簡化自己的工作。 因此本論文的程序都是基于 C語言的。要完成的任務(wù)是： 初始化程序設(shè)計、按鍵程序設(shè)計、中斷處理程序，計數(shù)器計數(shù)程序，顯示程序設(shè)計等 。 軟件設(shè)計的步驟 大型的軟件設(shè)計是一個龐大的系統(tǒng)工程，需要前期的市場調(diào)查、需求分析，還需要各個行業(yè)的支持。本次畢業(yè)設(shè)計的程序是一個很簡單的過程，所以步驟也相對應(yīng)的沈陽航空 航天大學 北方科技學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 簡單了許多。 第一步：分析整個系統(tǒng)可以由幾個子系統(tǒng)組成，并考慮幾個子系統(tǒng)之間的內(nèi)在的關(guān)系。 第二步：編寫各個子系統(tǒng)的程序，最后組合在一起，得到整個系統(tǒng)。 第三步：編譯，查錯，改錯（包括語法錯誤、邏輯錯誤） 。 第四步：把編譯，看是否得到我們需要的結(jié)果，如果得不到結(jié)果就回到第三步，直到最后得到我們想要的結(jié)果。 軟件設(shè)計的 工具 本次畢業(yè) 設(shè)計 所選用 Keil C51 中的編譯 /連接器軟件 Keil uVision2 作為編譯器 /連接工具，使用萬利公司 Medwin 軟件作為集成開發(fā)環(huán)境。 MedWin 是萬利電子有限公司 Insight 系列仿真開發(fā)系統(tǒng)的高性能集成開發(fā)環(huán)境。集編輯、編譯 /匯編、在線及模擬調(diào)試為一體， VC 風格的用戶界面，內(nèi)嵌自主版權(quán)的宏匯編器和連接器，并完全支持 Franklin/Keil C 擴展 OMF 格式文件，支持所有變量類型及表達式，配合 Insight 系列仿真器，是您開發(fā) 80C51 系列單片機的理想開發(fā)工具。 MedWin 集成開發(fā)環(huán) 境的特點 (1)完美的 Windows 版集成開發(fā)環(huán)境 MedWin。 (2)內(nèi)嵌自主版權(quán)的宏匯編器 A51 和連接器 L51，并支持 Keil/Franklin 編譯、連接工具。 (3)具有分別獨立控制項目文件的工程項目管理器。 (4)在工程項目管理下，實現(xiàn)多模塊和混合語言編程調(diào)試。 (5)VC 風格的窗口停駐、窗口切分和工作簿模式界面。 (6)在線編輯、編譯 /匯編、連接下載運行和錯誤關(guān)聯(lián)定位。 (7)符合編程語言語法的彩色文木顯示。 (8)完全的表達式分析，支持所有數(shù)據(jù)類型變量的觀察。 沈陽航空 航天大學 北方科技學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 (9)無須點擊的感應(yīng)式鼠標提示功能 。 (10)外部功能部件編程向?qū)?。 (11)不限制打開數(shù)據(jù)區(qū)觀察窗口 的數(shù)目。 (12)調(diào)試狀態(tài)下用戶程序自動重裝功能。 (13)提供真實的軟件模擬仿真開發(fā)環(huán)境。 MedWin 開發(fā) MedWin 集成開發(fā)環(huán)境提供了以下兩種方式開發(fā)用戶應(yīng)用程序 ： (1)不使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項目管理方式 — 對源程序文件直接進行匯編 /連接，兼容傳統(tǒng)開發(fā)習慣。 (2)使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項目管理方式 — 可進行多模塊、混合語言編程的，同樣也適合單模塊程序的開發(fā)。 用戶無論是單模塊或多模塊的程序開發(fā)，我們都建議 使用項目管理方式管理應(yīng)用程序。 不使用項目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序 不使 用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項目管理方式，只能對單模塊方式下的應(yīng)用程序開發(fā)，具有很大的局限性。以下是不使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序的步驟 ： 第一步 ： 關(guān)閉當前項目文件 命令： [項目管理 |關(guān)閉當前項目 ] 不使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序，用戶必須關(guān)閉已經(jīng)打開的項目，此時 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境關(guān)閉界而上所有的窗口。因為當打開項目文件后， MedWin 集成開發(fā)環(huán)境默認所有編譯 /匯編、產(chǎn)生代碼的 過程都是對項目或項目所包含的文件進行的。 第二步：在文件菜單下打開應(yīng)用程序 命令： [文件 |新建 ]或 [文件 |打開 ] 沈陽航空 航天大學 北方科技學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 單模塊方式下的文件調(diào)試可以按照以下方法新建或打開文件 ： (1)點擊 [文件 |新建 ]，輸人文件名和擴展名，新建文件 (2)點擊 [文件 |打開 ]，選擇文件檢取框中的文件將其打開 第三步：編譯 /匯編 命令： [項目管理 |編譯 /匯編 ] MedWin 集成開發(fā)環(huán)境根據(jù)文件的擴展名，自動對當前激活的文件選擇調(diào)用外部編譯器或匯編器 ： (1)如果當前文件的擴展名為 ASM 或系統(tǒng)定義的擴展名，編譯 /匯編命令調(diào)用外部匯編命令 對當前文件匯編。 (2)如果當前文件的擴展名為 C 或系統(tǒng)定義的擴展名，編譯 /匯編命令調(diào)用外部 C編譯命令對當前文件編譯 。 執(zhí)行 [項目管理 |編譯 /匯編 ]命令后產(chǎn)生的結(jié)果顯示在消息框中。 如果需要設(shè)置文件編譯 /匯編的命令行參數(shù)，可以選擇 [項目管理 |文件屬性 ]命令設(shè)置。 第四步：錯誤估息關(guān)聯(lián) MedWin 集成開發(fā)環(huán)境調(diào)用外部命令編譯 /匯編后產(chǎn)生的結(jié)果，顯示在消息窗口中，消息窗口可由熱鍵 Ctrl+9 激活。當編譯 /匯編發(fā)生錯誤時，消息窗口中的錯誤信息自動與源文件關(guān)聯(lián)，提示出錯的位置。在消息窗口中錯誤提示處雙擊。鼠標左鍵或鍵人回車，可將錯誤信息與源文件的錯誤位置關(guān)聯(lián) 。 (1)如果編譯 /匯編沒有錯誤，可進人第五步操作。 (2)如果編譯 /匯編出現(xiàn)錯誤，在修改源文件后重復(fù)進行第三步操作。 第五步 ： 產(chǎn)生代碼并裝人仿真器調(diào)試 命令 :[項目管理 |產(chǎn)生代碼 ]或 [項目管理 |產(chǎn)生代碼并裝人 ] 產(chǎn)生代碼或產(chǎn)生代碼并裝人命令對經(jīng)過編譯 /匯編無誤后產(chǎn)生的 OBJ 文件進行連接產(chǎn)生用于下載的代碼。此命令自動地對修改過的源程序進行編譯或匯編，對沒有修改過的程序?qū)⒃竭^編譯或匯編過程，然后連接所有的 OBJ, LIB 文件，再裝載代碼到仿真器，完成調(diào)試程序所需的 準備工作。裝載完成后，出現(xiàn) Loading program“ (項目沈陽航空 航天大學 北方科技學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 名 )。 Completed”的字樣。 使用項目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序 使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項目管理方式開發(fā)程序，適用于各種方式下的單模塊和多模塊方式應(yīng)用程序。以下是使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序的步驟 : (1)建立一個新的項目進人第一步 —— 新建項目文件 (2)打開已經(jīng)存在的項目文件進人第二步 —— 打開項目文件 第一步：新建項目文件 命令： [項目管理 |新建項目文件 ] 項目名稱 MedWin 集成開發(fā)環(huán) 境的項目器是按項目名稱管理的，項目管理器內(nèi)的項目名稱不可以相同。在項目名稱輸人欄內(nèi)，用戶必須輸人項目名稱，并且項目名不得超過 8個字符，不可以使用漢字以及 “，？， *， /”等 DOS 文件名所不可以使用的字符，也不可以輸人盤符和路徑 ! 高級設(shè)置 高級設(shè)置是用戶程序所處路徑與當前工作目錄不同時，選擇存放項目文件路徑的過程。通常，當用戶源程序文件存放在當前工作目錄時，不需要進行高級設(shè)置。如果源程序文件不在當前工作目錄時，用戶必須選擇高級設(shè)置，將項目文件存放到用源程序所處的目錄。 如果源文件與項目文件不在同一目錄時， 將會出現(xiàn)不能進行源文件調(diào)試的情況發(fā)生。 添加文件 選擇添加文件選項，表示在項目建立后會自動打開文件檢取框，供用戶選擇文件添加到項目管理器中。 存儲器屬性 存儲器屬性 Small / Compact / Large，此屬性為 C 編譯器所需，如果項目文件中沈陽航空 航天大學 北方科技學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 包含 C 程序，用戶必須設(shè)置存儲器屬性。 RAM 尺寸： 128/256，此屬性為連接器所需的控制項。系統(tǒng)默認 128 字節(jié)。系統(tǒng)默認標準 80C51 匯編選項，此選項為匯編器所需的控制項。選中時，匯編器默認 SFR 為 80C51。 項目頭文件路徑為該項目所定義的頭文件所處的路徑。該路 徑與系統(tǒng)定義的頭文件路徑在 DOS 環(huán)境設(shè)置的關(guān)系是 ： set c51 inc=(系統(tǒng)定義的頭文件路徑 )； (項目定義的頭文件路徑 ) 項目庫文件路徑為該項目所定義的庫文件所處的路徑，該路徑與系統(tǒng)定義的庫文件路徑在 DOS 環(huán)境設(shè)置的關(guān)系是 ： set c511ib=系統(tǒng)定義的庫文件路徑 )； (項目定義的庫文件路徑 ) 在項目的編譯和連接過程中， MedWin 自動加人以上環(huán)境變量的設(shè)置。通常用戶需要設(shè)置項目定義的頭文件和庫文件路徑，只有在高級應(yīng)用時才需設(shè)置。 調(diào)試信息 建立新的項目后，系統(tǒng)默認為產(chǎn)生調(diào)試信息，能夠進行源文件調(diào)試 。更多的文件屬性關(guān)于編譯 /匯編程序的更多的文件屬性，可在 [項目管理 |文件屬性 ]中設(shè)置。如果在多模塊調(diào)試中需要關(guān)閉一個或多個文件的源文件調(diào)試，可在文件屬性對話框中，分別關(guān)閉產(chǎn)生調(diào)試信息選項。 第二步：添加文件 命令： [項目管理 |添加文件項 ] 添加文件命令用于將各類文件添加至項目管理器，新建項目文件后集成環(huán)境會自動打開添加文件對話框，提供選擇。請根據(jù) ： (1)如果文件存在，在文件檢取框中選擇并打開文件