【導(dǎo)讀】在計算機中，任何命令和信息都是以二進制數(shù)據(jù)的形式存儲的。節(jié)將講解常用的十進制、二進制、十六進制的含義及相互轉(zhuǎn)換的方法。二進制數(shù)只有兩個數(shù)字符號：0和1。計數(shù)時按“逢二進一”的原。存儲器的容量常用以下單位表示：。十六進制數(shù)有16個數(shù)字符號，其中0～9與十進制數(shù)相同，剩6個。的原則進行計數(shù)。要，日常生活使用的是十六進制數(shù)，計算機根據(jù)需要對各種進制進轉(zhuǎn)換。對任意二進制數(shù)均可按權(quán)展開將其轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)。十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，可將整數(shù)部分與小數(shù)部分別進行轉(zhuǎn)換，可采用“乘2取整法”進行轉(zhuǎn)換。位二進制數(shù)來表示一個字符。CPU是單片機內(nèi)部的核心部件，是單片機的指揮和控制中心。程序狀態(tài)寄存器PSW用于寄存當(dāng)前指令執(zhí)行后的某些。MCS-51單片機有5個中斷源。接口是一個全雙工通信接口，即能同時進行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。行的，時鐘電路用于產(chǎn)生單片機中最基本的時間單位。XTAL1、XTAL2：晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。

　　

【正文】 并編寫程序。 由于方式 0的最大定時時間為 8192MS，可利用定時器產(chǎn)生一個 5MS的定時，再重復(fù)定時 50 次，即為 。 ∵ T=( ?132 TO 初值 )機器周期 ∴ T0 的初值 = ?132 T/時鐘周期 = ?132 5000=3192 ∴ TH0=high(81925000) TL0=low(81925000) 程序如下： ORG 0000H AJMP START ORG 000BH AJMP T0INT ORG 0030H START: MOV TMOD , 00H 。方式 0 MOV TH0, high(81925000) MOV TL0, low(81925000) 49 MOV IE , 82H SETB SETB TR0 MOV R7, 50 。定時 8次 SJMP $ T0INT: DJNZ R7, LOOP MOV R7, 50 MOV TH0, high(81925000) MOV TL0, low(81925000) CPL LOOP: RETI END ②、以外部 中斷 0的邊沿觸發(fā)方式輸出流水燈 ORG 0000H AJMP START ORG 0003H AJMP INT0INT ORG 0030H START: LED EQU P2 MOV IE, 81H SETB IT0 MOV LED, 00H SJMP $ INT0INT: 50 MOV A, 0FEH IN0: RR A MOV LED, A ACALL DELAY AJMP IN0 RETI DELAY: MOV R7, 10 D2: MOV R6, 100 D3: MOV R5, 150 DJNZ R5, $ DJNZ R6, D3 DJNZ R7, D2 RET END 51 第六章 單片機串行口及應(yīng)用 串行通信的基本概念 一 .串行通信概述 ．串行通信是計算機主機與外設(shè)之間以及主機系統(tǒng)與主機系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的串行傳送． ２．按數(shù)據(jù)的同步方式，串行通信可以分為同步通信和異步通信兩類。 ３．在異步通 信中， 字符幀格式和波特率 是兩個重要的指標，由用戶根據(jù)實際情況選定． a. 字符幀 :字符幀也稱數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位等四部分組成． ：波特率的定義為每秒鐘傳送二進制數(shù)碼的位數(shù)（亦稱比特數(shù)），單位是 b/s (bit per second,b/s)．波特率是串行通信的重要指標，用于表征數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋ㄌ芈试礁?，?shù)據(jù)傳輸速度越快，但和字符的實際傳輸速率不同． 4. 同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息．在有效信息開始傳送前需用同步字符來指 示數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)拈_始，其接收 /發(fā)送需 由時鐘 來進行嚴格的同步。它們均由同步字符，數(shù)據(jù)字符和校驗字符ＣＲＣ (Cyclic Redundancy Check,循環(huán)冗余校驗）等三部分組成． 串行通信分為單工方式、半雙工和全雙工三種制式． 二．ＭＣＳ－５１的串行接口 目前串行通信接口電路種類繁多。將能夠完成異步通信的硬件電路稱為 UART，即通用異步接收 /發(fā)送器；能夠完成同步通信的硬件電路稱為 USRT；既能異步又能同步通信的硬件電路稱為 USART。 單片機設(shè)有兩個串行通信控制寄存器： SCON 和波特率選擇特殊功能寄存器 PCON。 １．串行口結(jié)構(gòu) SCON，發(fā)送電路和接受電路等三部分組成． 52 “ SBUF(發(fā)送）”，“零檢測器”和“發(fā)送控制器”等電路組成，用于串行口發(fā)送． “ SBUF（接收）”，“接收移位寄存器”和“接收控制器”等部分組成． ２．串行口控制寄存器 SCON SCON SM0,SM1:控制串行口的工作方式 SM2:允許方式 2和方式 3進行多機通信 REN:允許串行口接收控制位 . TR8:是工作在方式 2 和方式 3 要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù) RB8:是工作在方式 2 和方式 3 要接收的第 9 位數(shù)據(jù) TI:發(fā)送中斷標志位 . RI:接收中斷標志位 ３．串行口的工作方式 方式 0 發(fā)送 : 當(dāng)一個數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)送緩沖器 SBUF 時 ,串行口將８位數(shù)據(jù)以fosc/12 的波特率從 RXD 引腳輸出，低位在前，發(fā)送完成后中斷標志 TI置１ ,TXD 引腳輸出同步脈沖 .發(fā)送時序如下所示 : 53 方式 0 接收 : 在滿足 REN=1 和 RI=0 的條件下 ,就會開始一次接受過程 ,RXD 為串行輸入端 ,TXD 為同步脈沖輸出端 .串行接收的波特率為振蕩頻率的1/ ,控制 信號復(fù)位 ,中斷標志 RI 被置位 ,呈中斷申請狀態(tài) .當(dāng)再次接受時 ,必須通過軟件將 RI 清零 .接收時序如下所示 : b. 方式 1 當(dāng) SCON 中的 SM0SM1=01 時 ,串行口以工作方式 1 工作 ,此時串行口為 8 位異步通信接口 .一幀信息為 10 位 :1 位起始位 ,8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位 .TXD 發(fā)送端 ,RXD 接收端 ,波特率可變 . 方式 1 發(fā)送 : 串行口以方式 1 發(fā)送時 ,數(shù)據(jù)由 TXD 端輸出 ,CPU 執(zhí)行一條寫入SBUF 指令時就會啟動串行口發(fā)送 ,發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)信息后 ,發(fā)送中斷標志置 : 方式 1 接收 : 當(dāng) REN=1 時 ,接收器便以所選用的波特率的 3 倍采樣 RXD 引腳狀態(tài) ,當(dāng)采樣到 RXD端從 1 到 0 的跳變時就啟動接收 .在方式 1接收中若同時滿足 RI=0 和 SM2=0 或接收到的停止位是 1,則接收的數(shù)據(jù)有效 ,實現(xiàn)裝載 SBUF,停止位進入 RB8,RI置 RXD的負跳 54 變 ,以變接收下一幀數(shù)據(jù) .時序如下 : c. 方式 2 方式 2 為 9 位異步通信口 ,發(fā)送和接收的一幀信息由 11 位組成 ,即 1 位起始位 ,8 位數(shù)據(jù)位 (低位在先 ),1 位可編程位 (第 9 位數(shù)據(jù) )和 1 位停止位 . 方式 2 發(fā)送 : 在方式 2發(fā)送時 ,數(shù)據(jù)有 TXD端輸出 ,附加的第 9 位數(shù)據(jù)為 SCON的 TB8,CPU執(zhí)行一條寫 SBUF 的指令后 ,便立即啟動發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù) ,TI被置 ,TI 必須軟件清零 .其時序圖如下所示 : 方式 2 接收 : 當(dāng) REN=1 時 ,允許串行口接收數(shù)據(jù) .數(shù)據(jù)由 RXD 端輸入 ,接收 11位信息 .當(dāng)接收器采樣到 RXD 端的負跳變 ,并判斷起始位有效后 ,便開始接收一幀信息 ,當(dāng)接收器收到第 9 位數(shù)據(jù)后 ,若同時滿足 RI=0 和 SM2=0或接收到的第 9 位數(shù)據(jù) = ,8 位數(shù)據(jù)裝入 SBUF,第 9位數(shù)據(jù) : 55 3 除了波特率外 ,方式 3 和方式 2 完全相同 . a. 波特率是指發(fā)送 1 位數(shù)據(jù)所需的時間 ,反映了串行傳輸數(shù)據(jù)的速率 . b. 方式 0 的波特率在方式 0 下 ,串行口的通信波特率是固定的 ,fosc/12(fosc 為單片機的振蕩頻率 ) c. 方式 2 波特率 在方式 2 下 ,通信波特率為 fosc/32 或 fosc/ PCON 中的SMOD 位來選擇波特率 ,若 SMOD=0,則所選波特率 fosc/64,若 SMOD=1,則所選波特率為 fosc/32. d. 方式 1 和方式 3 波特率 在這兩種方式下 ,串行口的波特率是 由定時器的溢出率決定的 ,所以波特率是可變的 . 若 SMOD=0, 波特率 =定時器 T1 溢出率 /32 若 SMOD=1, 波特率 =定時器 T1 溢出率 /16 56 第七章 硬件電路設(shè)計 一、 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)是控制電路的基礎(chǔ)，做好最小系統(tǒng)是單片機正常工作的最基礎(chǔ)條件。最小系統(tǒng)包括復(fù)位、晶振、使能。其連接方法如圖 所示。 本系統(tǒng)采用了 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S51 作為主體控制芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。其中 0P 、 1P 、 2P 、 3P 為四個 OI 口。使用振蕩頻率為 的晶振（圖中 X1）。采用兩種復(fù)位方式，第一為上電復(fù)位方式：由 的電解電容與單片機的 9腳（ RET）相連；第二為按鍵復(fù)位方式：由按鍵與單片機的 9腳（ RET）相連。圖中 2R 為公共接地電阻。由 2R 與 2D （發(fā) 光二極管）組成電源指示燈， 1D （ IN4148）為極性保護二極管，防止因電源正負極接反而燒壞芯片。 C32 0 pC42 2 0 n R21 0 kX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U2A T 8 9 S 5 1X1C52 0 pC64 u 7D11 N41 4 8R11 0 kD2 圖 71 單片機最小系統(tǒng)電路圖 57 二、 DAC0832 DAC0832 是用 CMOS 工藝集成的 8 通道單片 ADC。它由 8路模擬信號選擇器（又稱 8 路模擬開關(guān)）及其地址鎖存與譯碼器、8 位逐次逼近型 ADC 和三態(tài)輸出鎖存緩沖器三大部分組成。DAC0832以電流形式輸出，當(dāng)需要轉(zhuǎn)換為電壓輸出時，可外接運算放大器。 其結(jié)構(gòu)圖如下： ⑴ ． DAC0832 的內(nèi)部 邏輯結(jié)構(gòu) 圖 11 DAC0832 內(nèi)部框圖 ⑵ 、主要特性 58 V RE F8G ND3V C C20CS1W R 12DI 34DI 25DI 16D1 07RF B9G ND10IO UT 111IO UT 212DI 713DI 614DI 515DI 416X F E R17W R 218IL E ( B Y 1 /B Y 2 )19U1DA C08 3 2 圖 12 DAC0832 引腳圖 a．輸出電流線性度在滿量程下調(diào)節(jié)； b．轉(zhuǎn)換時間為 s?1 ； c．?dāng)?shù)據(jù)輸入采用雙緩沖、單緩沖或直接方式； d．每次輸入數(shù)字為 8 位二進制數(shù)； e．功耗為 20mW； f．邏輯電平輸入與 TTL 電平兼容； g．增益溫度補償為了 %FC/℃； h．供電電源為單一電源，可在 +5～ +15V 內(nèi)。 ? ．外部特性（引腳功能） 0DI ～ 7DI ：數(shù)據(jù)輸入線， TLL 電平 。其中 0DI 為最低位， 7DI 為最高位。 ILE： 輸入寄存 器鎖存器信號，高電平有效。當(dāng) ILE、 CS 和 1WR 均有效時，在 1LE 端產(chǎn)生正脈沖，當(dāng) 1LE 為高電平時，輸入寄存器的狀態(tài)隨輸入線的狀態(tài)變化， 1LE 的負跳變就將數(shù)據(jù)線上的信息打入輸入存儲器。 59 CS ：片選信號輸入線，低電平有效 。當(dāng) CS ＝ 0且 ILE＝ 1， 1WR ＝0 時才能將輸入數(shù)據(jù)存入輸入寄存器。 1WR ： 輸入信號 1,為輸入寄存器的寫選通信號 。在 CS 和 ILE 均有效時， 1WR ＝ 0允許輸入數(shù)字信號。 2WR ： 輸入信號 2,為 DAC 寄存器寫選通輸入線。 2WR 和 XFER同時有 效時，將輸入寄存器中的數(shù)據(jù)裝入 DAC 寄存器。 XFER： “傳送控制”信號，低電平有效。它與 2WR 一起控制選通DAC 寄存器。當(dāng) XFER和 2WR 均有效時，則在 2LE 產(chǎn)生正脈沖 .當(dāng) 2LE 為高電平時 ,DAC