【正文】 在一定的時(shí)期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下 的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)、相輔相成、共同發(fā)展的道路。 （三）主流與多品種共存: 現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多，各具特色，但仍以 80C51 為核心的單片機(jī)占主流，兼 容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有 PHILIPS 公司的產(chǎn)品， ATMEL 公司的產(chǎn)品和中國(guó)臺(tái)灣的 Winbond 系列單片機(jī)。 （二）低功耗 CMOS 化: MCS51 系列的 8031 推出時(shí)的功耗達(dá) 630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在 100mW 左右， 隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來(lái)越低，現(xiàn)在的各 個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了 CMOS（互 補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝） 像 80C51 就采用了 HMOS 。 縱觀(guān)單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有： （一）微型單片化: 現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器（CPU） 、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（RAM） 、只 讀程序存儲(chǔ)器（ROM） 、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一 塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如 A/D 轉(zhuǎn)換器、PMW（脈寬調(diào)制電路） 、WDT（看 門(mén)狗） 、有些單片機(jī)將 LCD（液晶）驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的 9 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。 （四）在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用: 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單 片機(jī)智能控制，從手機(jī)、電話(huà)機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線(xiàn) 通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話(huà)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)等。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀） 。 內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi) 電電 D1 R1 XTAL1 D2 Q1 PD V CC Q2 Rf XTAL2 Q3 Q4 GND 圖 3 89C51 內(nèi)部振蕩器電路圖 7 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 引腳 XTAL1 為反相器輸入端， XTAL2 為反相器輸出端。 6 (WR) (RD) XTAL2 XTAL1 GND NC (A8) (A9) (A10) (A11) (A12) (T ) 2 (T2EX) RST (RXD) (TXD) (TNT0) (TNT1) (T0) (T1) (WR) (RD) XTAL2 XTAL1 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC (AD0) (AD1) (AD2) (AD3) (AD4) (AD5) (AD6) (AD7) EA/V PP ALE/PROG PSEN (A15) (A14) (A13) (A12) (A11) (A10) (A9) (A8) 6 5 4 3 2 1 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 (T2EX) (T2) NC VCC (AD0) (AD1) (AD2) (AD3) RST (RXD) NC (TXD) (INT0) (INT1) (T0) (T1) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (AD4) (AD5) (AD6) (AD7) EA/V PP NC ALE/PROG PSEN (A15) (A14) (A13) (b) 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2．常用復(fù)位電路: 一般有上電復(fù)位、手動(dòng)開(kāi)關(guān)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位電路三種，如圖所示。復(fù)位的作用是使中央處理器 CPU 以及其他功能部件都恢復(fù)到 一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。 （六）89C51 單片機(jī)引腳及其功能: 89C51 有 40 條引腳，與其他 51 系列單片機(jī)引腳是兼容的。總線(xiàn)可分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)。 4 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) （四）中斷系統(tǒng): 單片機(jī)中的中斷是指 CPU 暫停正在執(zhí)行的原程序轉(zhuǎn)而為中斷源服務(wù)(執(zhí)行中斷服務(wù) 程序)，在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后再回到原程序繼續(xù)執(zhí)行。 （三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器: 89C51 內(nèi)部有兩個(gè) 16 位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，簡(jiǎn)稱(chēng)為定時(shí)器 0(T0)和定時(shí)器 1(T1)，T0 和 T1 分別由兩個(gè) 8 位寄存器構(gòu)成，其中 T0 由 TH0(高 8 位)和 TL0(低 8 位) 構(gòu)成，T1 由 TH1(高 8 位)和 TL1(低 8 位)構(gòu)成。 89C51 單片機(jī)對(duì)外部電路進(jìn)行控制或交換信息都是通過(guò) I/O 端口進(jìn)行的。它們的邏輯空間是分開(kāi)的，并有各自的尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式。 3．寄存器陣列: 寄存器陣列是單片機(jī)內(nèi)部的臨時(shí)存儲(chǔ)單元或固定用途單元，包括通用寄存器組和專(zhuān) 用寄存器組。 CPU 就是根據(jù) PC 中的地址 到 ROM 中去讀取程序指令碼和數(shù)據(jù)，并送給指令寄存器 IR 進(jìn)行分析。 (4) 狀態(tài)寄存器(PSW)： PSW 是一個(gè) 8 位標(biāo)志寄存器，用來(lái)存放 ALU 操作結(jié)果的有關(guān)狀態(tài)。運(yùn)算器主要由算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器(ACC)、暫存寄存器(TMPTMP2)和狀態(tài) 寄存器(PSW)組成。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是提高實(shí)踐 能力，包括提高匯編等語(yǔ)言的編程能力及對(duì)接口等硬件的理解分析能力和設(shè)計(jì)接口電路 的能力，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以讓學(xué)生體驗(yàn)分析問(wèn)題、提出解決方案、通過(guò)編 程等手段實(shí)現(xiàn)解決方案、不斷調(diào)試最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求的全過(guò)程，從而幫助學(xué)生系統(tǒng)地掌 握微機(jī)原理的接口技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，達(dá)到將知識(shí)融會(huì)貫通的目的。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 單片機(jī)音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué)生：余文一 指導(dǎo)教師：段純爽 內(nèi)容摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說(shuō)，智能控制 內(nèi)容摘要 與自動(dòng)控制的核心就是單片機(jī)。沒(méi)有他們的幫助和提供資 料對(duì)于我一個(gè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)一竅不通的人來(lái)說(shuō)要想在短短的幾個(gè)月的時(shí)間里學(xué)習(xí)到網(wǎng)絡(luò) 知識(shí)并完成畢業(yè)論文是幾乎不可能的事情。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)自己的努力， 同學(xué)的幫助，還有老師的辛勤指導(dǎo)下，最終順利完成了。這次畢 業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的東西，學(xué)會(huì)了怎么樣去制定計(jì)劃，怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃，并 掌握了在執(zhí)行過(guò)程中怎么樣去克服心理上的不良情緒。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā) 展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說(shuō)得 是無(wú)處不在。它在相當(dāng)程度上反映了實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。簡(jiǎn)稱(chēng) Proteus 電路設(shè)計(jì)。 ★.對(duì)沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤的程序進(jìn)行仿真調(diào)試，調(diào)試成功后將 HEX 文件寫(xiě)入到單片機(jī)應(yīng) 用系統(tǒng)的 ROM 中。 （二）采用 KEIL 開(kāi)發(fā)的 89c51 單片機(jī)應(yīng)用程序步驟： ★.在 uVision 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建新項(xiàng)目（Project） ，,并為 該項(xiàng)目選定合適的單片機(jī) CPU 器件（本設(shè)計(jì)采用 ATMEL 公司下的 AT89C51） ★.用 uVision 的文本編輯器編寫(xiě)源文件，可以是匯編文件（.ASM）,也可以使 C 語(yǔ)言文件（） ，并將該文件添加到項(xiàng)目中去。開(kāi) 發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。簡(jiǎn)碼值 。現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) 。取相應(yīng)計(jì)數(shù)值的低位字節(jié) 。音符碼為 0，不發(fā)音 。R1 暫存簡(jiǎn)譜碼 。簡(jiǎn)譜碼指針暫存累加器 A 。 簡(jiǎn)譜 發(fā)音 簡(jiǎn)譜碼 T 值 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 64524 64580 64684 64777 64820 64898 64968 65030 65058 64400 64260 1 2 3 4 5 6 8 A C F 1/4 2/4 3/4 1 1+1/4 1+1/2 2 2+1/2 3 3+3/4 低 7 低音 Si 1 1 2 3 4 5 6 7 中音 Do 2 中音 Re 3 中音 Mi 4 中音 Fa 5 中音 So 6 中音 La 7 中音 Ti 8 高 1 高音 Do 9 低 6 低音 La A 低 5 低音 So B 表 1 簡(jiǎn)譜對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)譜碼、T 值、節(jié)拍數(shù) 程序源代碼如下： ORG 0000H LJMP ORG LJMP START:MOV MOV START 001BH TIME1 TMOD,10H IE,88H 。 ★.在建立公用音符表 T 后，再寫(xiě)每首歌的發(fā)音計(jì)數(shù)值 TABLE 中的代碼不管采用那 種方法，每首歌曲結(jié)束時(shí)，在 TABLE 中均需加上音樂(lè)結(jié)束符 00H。 20 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) ★.把 T 值表建立在 TABLE1，構(gòu)成發(fā)音符的計(jì)數(shù)值放在“TABLE” 。但是，并不是所有的歌曲都 是在 C 調(diào)下演奏的，還有 D 調(diào)、E 調(diào)、F 調(diào)、G 調(diào)等。假設(shè) 1/4 節(jié)拍為 1DELAY，則 1 拍應(yīng)為 4DELAY，以此類(lèi)推。 ★.利用 8051 的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式 MODE1 下，改變計(jì)數(shù)值 TH0 及 TL0 以產(chǎn)生不同頻率的方法如下： 例如，頻率為 523Hz，其周期天/523 S=1912uS，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí) 956uS/1us=956， 在每計(jì)數(shù) 956 次時(shí)就將 I/O 反接，就可得到中音 DO（532Hz） 。由于該方案中使用內(nèi)部 振蕩電路，XTALXTAL2 引腳外界石英晶體和微調(diào)電容構(gòu)成的晶振電路。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和 中斷系統(tǒng)仍在工作。 （四）芯片擦除： 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管 腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振 蕩器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 （VPP） 。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周 14 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 期兩次/PSEN 有效。 此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期 輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 RST：復(fù)位輸入。 P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電 流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為 低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口 的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉 的方案。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。為了體現(xiàn)樂(lè)曲播放過(guò)程 中的動(dòng)態(tài)效果，增加了 1 只 LED，作隨機(jī)閃爍以指示旋律的節(jié)奏。這類(lèi)單片機(jī)有 NEC 公司的 MPD7800，MITSUBISHI 公司 10 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 的 M337700，REVKWELL 公司的 R6500。此外還有 MOTOROLA 公司的產(chǎn)品，日本幾大公司 的專(zhuān)用單片機(jī)。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要 途徑?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中 SMD（表面封裝） 越來(lái)越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。 三、單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 單片機(jī)現(xiàn)在可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出 了自己的單片機(jī)，從 8 位、16 位到 32 位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流 C51 系列兼 容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供了廣闊的天地。例如工廠(chǎng)流水線(xiàn)的智能化 管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。采用單片 機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng) 大。 89C51 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的單級(jí)反相放大器，如圖所示。片內(nèi) RAM 中內(nèi)容不變。 5 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) (a) (a) 雙列直插式封裝 (b) 方形封裝 圖 1 89C51 封裝和引腳分配圖 （七）89C51 單片機(jī)工作方式: 單片機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)或在工作中因干擾而使程序失控或工作中程序處于某種死循環(huán)狀 態(tài)等情況下都需要復(fù)位。 89C51 單片機(jī)內(nèi)部總線(xiàn)是單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)總線(xiàn)和地址總線(xiàn)是公用的。 （五）內(nèi)部總線(xiàn): 總線(xiàn)是用于傳送信息的公共途徑。當(dāng)定時(shí)或計(jì)數(shù)溢出時(shí)還可申請(qǐng)中斷。 （2）串行 I/O 端口: 89C51 有一個(gè)全雙工的可編程串行 I/O 端口， 它利用了 P3 口的第二功能， 即將 引腳作為串行數(shù)據(jù)的發(fā)送線(xiàn) TXD，將 引腳作為串行數(shù)據(jù)的接收線(xiàn) RXD。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是既可 讀也可寫(xiě)的，用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)暫存及數(shù)據(jù)緩沖等。 3 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4．存儲(chǔ)器: 89C51 單片機(jī)內(nèi)部有 256 個(gè)字節(jié)的 RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和 4 KB 的閃存程序存儲(chǔ)器 (Flash)，當(dāng)不夠使用時(shí)，可分別擴(kuò)展為 64 KB 外部 RAM 存儲(chǔ)器和 64 KB 外部程序存儲(chǔ) 器。定時(shí)控制邏輯中定時(shí) 部件用來(lái)產(chǎn)生脈沖序列和多種節(jié)拍脈沖。 程序計(jì)數(shù)器 PC 是專(zhuān)門(mén)用于存放現(xiàn)行指令的 16 位地址的。 (3) 暫存寄存器(TMPTMP2)： 用來(lái)存放參與算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的另一個(gè)操作數(shù)，它對(duì)用戶(hù)不開(kāi)放。 1．運(yùn)算器: 運(yùn)算器用來(lái)完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能， 它是 89C51 內(nèi)部處理各種信息的主要部 件。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) ： AT89C51 音樂(lè)播放