【導讀】所在系電氣與信息工程系。專業(yè)電子信息工程。班級電信002學號10010085. 西安交通大學城市學院本科生畢業(yè)設計

　　

【正文】 。這些廠家已經(jīng)增加了許多功能及外設，如總線接口 ,模擬到數(shù)字轉換器 ,看門狗定時器、脈沖寬度調(diào)制的輸出。 8051 的變化 ,達到 40MHz 時鐘頻率下降到 150伏電壓條件是可得到的。這種廣泛的部分基于一個核心使 8051 系列的一個很好的選擇作為基礎架構的一個公司產(chǎn)品 ,因為它可以執(zhí)行許多功能和開發(fā)者只會有這樣的一個平臺。 基本結構由以下特點 : 一個 8 為的算術邏輯單元 32 個離散輸入輸出端口（ 4組 8位）可單獨訪問 二 16位?定時器 /計數(shù)器 全雙工通用異步接收 /發(fā)送裝置 6個中斷源與 2個優(yōu)先級別 128 字節(jié)的隨機存儲器 64K 分開字節(jié)地址空間的數(shù)據(jù)和代碼的記憶 一個數(shù)字處理器周期共有十二振蕩器的時期。他本是十二門徒里的每一個階段是用于振蕩器的特殊功能的核心 ,如鳳凰社代碼的數(shù)字和樣品中的全部中斷菊花鏈未決的中斷。所需的時間任何 8051 指令可以除以 12例 ,時鐘頻率通過反演結果和增殖它的數(shù)字處理器周期所指示的問題。因此 ,如果你有一個系統(tǒng) ,使用一個 時鐘 ,可以計算出的指令數(shù)除以這個值每秒 12分。這給出了 921583 指令每秒指令頻率。反相這將提供每個指令周期（ 微秒）采取的時間。 二、 AT89C51 的介紹 1 描述 AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機帶有 4K 字節(jié)的可反復擦寫的程序存儲器（ PENROM）。這種器件采用 ATMEL 公司的高密度、不容易丟失存儲技術生產(chǎn)，并且能夠與 MCS51 系列的單片機兼 容。片內(nèi)含有 8 位中央處理器和閃爍存儲單元，有較強的功能的 AT89C51 單片機能夠被應用到控制領域中。 2 功能特性 AT89C51 提供以下的功能標準： 4K字節(jié)閃爍存儲器， 128 字節(jié)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，32 個 I/O 口， 2個 16 位定時 /計數(shù)器， 1 個 5 向量兩級中斷結構， 1 個串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時鐘電路。另外， AT89C51 還可以進行 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機存取數(shù)據(jù)存儲器、定時 /計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存隨機存取數(shù)據(jù)存儲器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個復位。 引腳描述 VCC：電源電壓 GND：地 The SCM and 181。Vision2 P0 口 P0 口是一組 8位漏極開路雙向 I/O 口，即地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口時，每一個管腳都能夠驅動 8 個 TTL 電路。當 “1” 被寫入 P0口時，每個管腳都能夠作為高阻抗輸入端。 P0口還能夠在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，轉換地址和數(shù)據(jù)總線復用，并在這時激活內(nèi)部的上拉電阻。 P0 口在閃爍編程時， P0 口接收指令，在程序校驗時，輸出指令，需要接電阻。 P1 口 P1 口一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ， P1 的輸出緩沖級可驅動 4 個 TTL 電路。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時輸出一個電流。閃爍編程時和程序校驗時， P1口接收低 8 位地址。 P2 口 P2口是一個內(nèi)部帶有上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2的輸出緩沖級可驅動 4個 TTL電路。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時，可作為輸入口。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口線上的內(nèi)容在整個運行期間不變。閃爍編程或校驗時， P2 口接收高位地址和其它控制信號。 P3 口 P3口是一組帶有內(nèi)部電阻的 8位雙向 I/O 口， P3口輸出緩沖故可驅動 4個 TTL 電路。對 P3口寫如 “1” 時，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用電阻輸出電流。 P3 口除了作為一般的 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 端口引腳 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD P3口還接收一些用于閃爍存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST 西安交通大學城市學院本科生 畢業(yè)設計（外文翻譯） 復位輸入。當震蕩器工作時， RET 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平將使單片機復位。 ALE/ PROG 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器， ALE 以時鐘震蕩頻率的 1/16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對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 脈沖時，閃爍存儲器編程時，這個引腳還用于輸入編程脈沖。如果 必要，可對特殊寄存器區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。這個位置后只有一條 MOVX 和MOVC 指令 ALE 才會被應用。此外，這個引腳會微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 無效。 PSEN 程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C51 由外部程序存儲器讀取指令時，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)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。 EA/VPP 外部訪問允許。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器， EA 端必須保持低電平。需要注意的是：如果加 密位 LBI 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。閃爍存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電壓 VPP，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。 XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。 3 時鐘震蕩器 AT89C51 中有一個用于構成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自然震蕩器。 外接石英 晶體及電容 C1， C2接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容 C1， C2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30PF177。10PF ，而如果使用陶瓷振蕩器建議選擇40PF177。10PF 。用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如圖示。這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的 占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應符合產(chǎn)品技術條件的要求。 The SCM and 181。Vision2 內(nèi)部振蕩電路 外部振蕩電路 4 閑散節(jié)電模式 AT89C51 有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是閑散模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器 PCON 中的 PD和 IDL 位來實現(xiàn)的。 PD 是掉電模式，當 PD=1時，激活掉電工作模式，單片機進入掉電工作狀態(tài)。 IDL 是閑散等待方式，當 IDL=1，激活閑散工作狀態(tài)，單 片機進入睡眠狀態(tài)。如需要同時進入兩種工作模式，即 PD和 IDL同時為 1，則先激活掉電模式。在閑散工作模式狀態(tài)，中央處理器 CPU 保持睡眠狀態(tài)，而所有片內(nèi)的外設仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時，片內(nèi)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。閑散模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。終止閑散工作模式的方法有兩種，一是任何一條被允許中斷的事件被激活， IDL 被硬件清除，即刻終止閑散工作模式。程序會首先影響中斷，進入中斷服務程序，執(zhí)行完中斷服務程序，并緊隨 RETI 指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單 片機進入閑散工作模式，那條指令后面的一條指令。二是通過硬件復位也可將閑散工作模式終止。需要注意的是：當由硬件復位來終止閑散工作模式時，中央處理器 CPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復位操作，硬西安交通大學城市學院本科生 畢業(yè)設計（外文翻譯） 件復位脈沖要保持兩個機器周期有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止中央處理器 CPU訪問片內(nèi) RAM，而允許訪問其他端口，為了避免可能對端口產(chǎn)生的意外寫入：激活閑散模式的那條指令后面的一條指令不應是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。 5 掉電模式 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后 一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在中指掉電模式前被凍結。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將從新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC恢復到正常工作電平前，復位應無效切必須保持一定時間以使振蕩器從新啟動并穩(wěn)定工作。 閑散和掉電模式外部引腳狀態(tài)。 模式 程序存儲器 ALE PSEN P0 P1 P2 P3 閑散模式 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 閑散模式 內(nèi)部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 數(shù) 據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 6 程序存儲器的加密 AT89C51 可使用對芯片上的三個加密位 LB1， LB2， LB3 進行編程（ P）或不編程（ U）得到如下表所示的功能： 程序加密位 保護類型 1 U U U 沒有程序保護功能 2 P U U 禁止從外部程序存儲器中執(zhí)行 MOVC 指令讀取內(nèi)部程序存儲器的內(nèi)容 3 P P U 除上表功能外，還禁止程序校驗 4 P P P 除以上功能外，同時禁止外部執(zhí)行 當 LB1 被編程時，在復位期間， EA 端的電平被鎖存，如果單片機上電 后一直沒有復位，鎖存起來的初始值是一個不確定數(shù)，這個不確定數(shù)會一直保存到真正復位位置。為了使單片機正常工作，被鎖存的 EA電平與這個引腳當前輯電平一致。機密位只能通過整片擦除的方法清除。 三 、 Keil C 簡介 Keil Software 的 8051 開發(fā)工具提供以下程序，你可以用它們來編譯你的 C源碼，匯編你的匯編源程序，連接和重定位你的目標文件和庫文件，創(chuàng)建 HEX文件，調(diào)試你的目標程序。 The SCM and 181。Vision2 Windows 應用程序 uVision2 是一個集成開發(fā)環(huán)境，它把項目管理，源代碼編輯，程序調(diào)試等集成到一個功能強大的環(huán)境 中。 C51 美國標準優(yōu)化 C 交叉編譯器從你的 C源代碼產(chǎn)生可重定位的目標文件。 A51 宏匯編器從你的 8051 匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標文件。 BL51 連接 /重定位器組合你的由 C51 和 A51 產(chǎn)生的可重定位的目標文件，生成絕對目標文件。 LIB51 庫管理器組合你的目標文件，生成可以被連接器使用的庫文件。 OH51 目標文件到 HEX 格式的轉換器從絕對目標文件創(chuàng)建 Intel HEX 格式的文件。 RTX51 實時操作系統(tǒng)簡化了復雜和對時間要求敏感的軟件項目。 軟件開發(fā)流程 當你使用 Keil Software工具時，你的項目開發(fā)流程和其它軟件開發(fā)項目的流程極其相似。 1. 創(chuàng)建一個項目，從器件庫中選擇目標器件，配置工具設置。 2. 用 C 語言或匯編語言創(chuàng)建源程序。 3. 用項目管理器實現(xiàn)你的應用。 4. 修改源程序中的錯誤。 5. 測試，連接應用。 uVision2 IDE uVision2 集成開發(fā)環(huán)境集成了一個項目管理器，一個功能豐富、有錯誤提示的編輯器，以及設置選項，生成工具，在線幫助。利用 uVision2 創(chuàng)建你的源代碼并把它們組織到一個能確定你的目標應用的項目中去。 uVision2 自動編譯，匯編，連接你 的嵌入式應用，并為你的開發(fā)提供一個單一的焦點。 C51 編譯器和 A51 匯編器 源代碼由 uVision2 IDE 創(chuàng)建，并被 C51 編譯或 A51 匯編。編譯器和匯編器從源代碼生成可重定位的目標文件。 Keil C51 編譯器完全遵照 ANSI C 語言標準，支持 C 語言的所有標準特性。另外，直接支持 8051 結構的幾個特性被添加到里面。 Keil A51 宏匯編器支持 8051 及其派生系列的全部指令集。 LIB51 庫管理器 LIB51 庫管理器允許你從由編譯器或匯編器生成的目標文件創(chuàng)建目標庫。庫是一種被特別地組織過并在以后可以被連接重 用的對象模塊。當連接器處理一個庫時，僅僅那些被使用的目標模塊才被真正使用。 BL51 連接器 /定位器 BL51 連接器 /定位器利用從庫中提取的目標模塊和由編譯器或匯編器生成的目標模塊創(chuàng)建一個絕對地址的目標模塊。一個絕對地址目標模塊或文件包含不可重定位的西安交通大學城市學院本科生 畢業(yè)設計（外文翻譯） 代碼和數(shù)據(jù)。所有的代碼和數(shù)據(jù)被安置在固定的存儲器單元中。此絕對地址目標文件可以用來： 寫入 EPROM 或