【正文】 主要包括 CPU、內(nèi)部存儲(chǔ)器、定時(shí)與中斷系統(tǒng)、并行 I/O口、串行 I/O口和時(shí)鐘電路等六部分。 圖 21 MCS51引腳排列圖 (1)電源引腳 VCC(40 腳 ):接電源 +5V ； 29 VSS（ 20腳）：接地，也就是 GND ； (2)時(shí)鐘引腳 XTAL1（ 19 腳）和 XATL2（ 18 腳）： 接外部石英晶振的引腳，也可引入外部時(shí)鐘。 2. 了解單片機(jī)的片內(nèi)結(jié)構(gòu)。 28 單元 2 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 本單元在介紹 MCS51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部分功能的同時(shí)，還介紹了MCS51 單片機(jī)指令的格式、分類和尋址方式，匯編語(yǔ)言的指令類型及簡(jiǎn)單程序的設(shè)計(jì)方法。單片機(jī)的這種特殊的結(jié)構(gòu)形式，在某些應(yīng)用領(lǐng)域中可承擔(dān)大中型計(jì)算機(jī)和通用微型計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的一些工作，其最明顯的優(yōu)勢(shì)就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中，這是其他計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)都無(wú)法做到的。在窗口中點(diǎn)擊右鍵，在出現(xiàn)的菜單點(diǎn)擊 Add Item(Byname)就會(huì)出現(xiàn)如圖 120，對(duì)話框中選擇需要觀察的項(xiàng)目上雙擊如 P1， P1 就在 Watch Window 窗口。在執(zhí)行了 start / restart debuging 命令后，在 debug 菜單的下面要出現(xiàn)仿真中所涉及到的軟件列表和單片機(jī)的系統(tǒng)資源等，可供調(diào)試時(shí)分析和查看。 26 對(duì)于總體執(zhí)行效果的調(diào)試方法，只需要執(zhí)行 debug 菜單下的 execute 菜單項(xiàng)或 F12 快捷鍵啟動(dòng)執(zhí)行，用 debug菜單下的 pause animation 菜單項(xiàng)或 pause 鍵暫停系統(tǒng)的運(yùn)行；或用 debug 菜單下的 stop animation 菜單項(xiàng)或 shiftbreak 組合鍵停止系統(tǒng)的運(yùn)行。如果有錯(cuò)誤，對(duì)話框會(huì)告知是哪一行出現(xiàn)了問(wèn)題。 圖 114 秒表原理圖 圖 115 添加或刪除源程序?qū)υ捒? 2. 程序的編譯 Proteus軟件自帶編譯器，有 ASM 的、 PIC 的、 AVR 的匯編器等。同樣方法放置兩個(gè)數(shù)碼管（在對(duì)象選擇器窗口中選中元件后，在圖形編輯窗口通過(guò)鼠標(biāo)左鍵可以連續(xù)放置該元件）。 Category元件類別窗口中顯示了所有的元件類別，單擊鼠標(biāo)左鍵選擇單片機(jī)80C51所屬的 Microprocessor IC，該類別所有元件顯示在中間的元件窗口。 8. 仿真工具欄 仿真控制按鈕 1* 運(yùn)行 2* 單步運(yùn)行 3* 暫停 4* 停止 9. 視圖工具欄 1* 刷新原理圖編輯窗口 2* 顯示 /隱藏點(diǎn)狀柵格 3* enable/disable manual origin specification 4* 重新選取顯示中心點(diǎn) 5* 放大顯示 6* 縮小顯示 7* 顯示所有設(shè)計(jì)區(qū)域 22 8* 顯示選中區(qū)域 10. 編輯工具欄 1* 撤消操作 2* 恢復(fù)操作 3* 剪切 4* 復(fù)制 5* 粘貼 6* 復(fù)制選中區(qū)域 7* 移動(dòng)選中區(qū)域 8* 旋轉(zhuǎn)選中區(qū)域 9* 刪除選中區(qū)域 10* 從庫(kù)中選擇元件、端口等模型 11* 將選中元件放入元件庫(kù) 12* 打開(kāi)選中元件的封裝窗口 13* 編輯選中元件 11. 設(shè)計(jì)工具欄 1* 取消 /恢復(fù)自動(dòng)捕捉功能 2* 取消 /恢 復(fù)自動(dòng)布線功能 3* 搜索元件 設(shè)計(jì)實(shí)例 用 proteus 仿真秒表，要求兩位秒顯示。舉例， 當(dāng)你選擇“ 元件（ ponents）”，單擊“ P”按鈕會(huì)打開(kāi)挑選元件對(duì)話框，選擇了一個(gè)元件后（單擊了“ OK”后），該 元件會(huì)在元件列表中顯示，以后要用到該元件時(shí)，只需在元件列表中選擇即可。當(dāng)在元件列表中左鍵點(diǎn)擊選擇一個(gè)元件時(shí)，顯示該元件的預(yù)覽圖；當(dāng)鼠標(biāo)焦點(diǎn)落在原理圖編輯窗口時(shí)（即放置元件到原理圖編輯窗口 后或在原理圖編輯窗口中左鍵點(diǎn)擊鼠標(biāo)后），顯示整張?jiān)韴D的縮略圖，并會(huì)顯示一個(gè)綠色的方框，綠色的方框 里面的內(nèi)容就是當(dāng)前原理圖窗口中顯示的內(nèi)容，因此，你可用鼠標(biāo)在它上面點(diǎn)擊來(lái)改變綠色的方框的位置，從而改變?cè)韴D的可視范圍。藍(lán)色方框內(nèi)為可編輯區(qū)，繪制原理圖要在原理圖編輯窗口中的藍(lán)色方框內(nèi)完成，元件要放到它里面。 Proteus 特別適合對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真，其最大的特點(diǎn)是可以仿真 8051， PIA，AVR， ARM 等多種系列的處理器。 Proteus 特別適合對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真，其最大的特點(diǎn)是可以仿真 8051， PIA， AVR， ARM等多種系列的處理器。 Proteus 安裝以后，主要由兩個(gè)程序組成： Ares 和 Isis。在程序行設(shè)置 /移除斷點(diǎn)的方法是將光標(biāo)定位于需要設(shè)置斷點(diǎn)的程序行，使用菜單 DebugInsert/Remove BreakPoint 設(shè)置或移除斷點(diǎn)（也可以用鼠標(biāo)在該行雙擊實(shí)現(xiàn)同 樣的功 能）； DebugEnable/D isable Breakpoint 是開(kāi)啟或暫停光標(biāo)所在行的斷點(diǎn)功能； DebugDisable All Breakpoint 暫停所有斷點(diǎn)； DebugKill All BreakPoint 清除所有的斷點(diǎn)設(shè)置。 在進(jìn)入調(diào)試環(huán)境以后，如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可以直接對(duì)源程序進(jìn)行修改，但是要使修改后的代碼起作用， 必須先退出調(diào)試環(huán)境，重新進(jìn)行編譯、連接后再次進(jìn)入調(diào)試，如果只是需要對(duì)某些程序行進(jìn)行測(cè)試，或僅需對(duì)源程序進(jìn)行臨時(shí)的修改，這樣太麻煩，此時(shí)可以應(yīng)用在線匯編的功能。單步執(zhí)行是每次執(zhí)行一行程序，執(zhí)行完該行程序以后 即停止，等待命令執(zhí)行下一行程序，此時(shí)可以 觀察該行程序執(zhí)行完以后得到的結(jié)果，是否與我們寫(xiě)該行程序所想要得到的結(jié)果相同，借此可以找到程序中問(wèn)題所在。建立工程、匯編、連接工程，并獲得目標(biāo)代碼，說(shuō)明源程序沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，但源程序中存在著的其它錯(cuò)誤，必須通過(guò)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)并解決。以上操作也可以通過(guò)工具欄按鈕直接進(jìn)行。默認(rèn)的是速度優(yōu)先，可根據(jù)需要更改。 Listing 標(biāo)簽頁(yè)用于調(diào)整生成的列表文件選項(xiàng)如圖 18。按鈕“ Select Folder for objects ”是用來(lái)選擇最終的目標(biāo)文件所在的文件夾，默認(rèn)是與工程文件在同一個(gè)文件夾中。 設(shè)置對(duì)話框中的 OutPut 頁(yè)面，如圖 17。正確設(shè)置該數(shù)值可使顯示時(shí)間與實(shí) 際所用時(shí)間一致，一般將其設(shè)置成與對(duì)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置所用晶振頻率相同，本項(xiàng)目設(shè)置為 12M。 4. 工程的設(shè)置 工程建立好以后，要對(duì)工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，以滿足要求。此時(shí)輸入的程序只能當(dāng)成文本顯示，不能自動(dòng)識(shí)別關(guān)鍵字或保留字。對(duì)話框中顯示的是器件數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇所需要的 MCU。 創(chuàng)建一個(gè) uVision2 應(yīng)用項(xiàng)目 1. 啟動(dòng) uVision2 并創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目 uVision2 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) Windows 應(yīng)用程序，直接點(diǎn)擊程序圖標(biāo)就可以啟動(dòng)。在 Debug 模式下，選中 Regs 標(biāo)簽可以顯示寄存器管理窗口，選中并單擊寄存器的顯示值，也可重新輸入修改寄存器當(dāng)前值。編輯窗口的編輯環(huán)境如字體、字號(hào)、關(guān)鍵字顏色等都可以按用戶習(xí)慣設(shè)置。 3. 快捷工具欄 μ Vision2 有三組快捷工具欄，分別是文件工具欄、構(gòu)建工具欄和調(diào)試工具 11 欄。 圖 12 μ Vision2 界面 μ Vision2 的界 面包括標(biāo)題欄、主菜單、快捷工具欄、編輯窗口、管理窗口和信息窗口等。 Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS51系列單片機(jī)的軟件， Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision2）將這些部份組合在一起。 2．說(shuō)明單片機(jī)硬件系統(tǒng)、軟件的設(shè)計(jì)內(nèi)容。 DB 0FCH,20H,24H,20H,24H,20H,27H,0FEH。 DB 22H,04H,34H,48H,68H,40H,0A2H,50H。32 行未完顯示下一行 AJMP LOOP0 。595 鎖存 NOP SETB STCP SETB OE LCALL DELAY 。等待發(fā)送完 CLR TI 。初始偏移量 000 LOOP: MOV P1,R3 。 點(diǎn)陣顯示屏的程序清單 (ASM1_1)： STCP EQU OE EQU 8 ORG 0000H Q0000: LJMP Q0100 ORG 0100H Q0100: CLR OE MOV SP,60H 。 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件主要包括兩大部分：即用于管理單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的監(jiān)督管理程序和用于執(zhí)行實(shí)際具體任務(wù)的功能程序。驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系統(tǒng)工作不可靠，可通過(guò)增設(shè)線驅(qū)動(dòng)器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力或減少芯片功耗來(lái)降低總線負(fù)載。 4. 系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。 2. 系統(tǒng)擴(kuò)展與外圍設(shè)備的配置水平應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求，并留有適當(dāng)余地，以便進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。 1. 盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)常規(guī)用法。另外，在程序的加密控制方面也做得比較好。 （ 5） Epson單片機(jī) Epson 公司以制造液晶顯示器著稱，因此， Epson 單片機(jī)主要是和該公司生產(chǎn)的 LCD配套，其特點(diǎn)是 LCD 驅(qū)動(dòng)部分做得特別好，在低電壓、低功耗方面也很有特點(diǎn)。 （ 4）華邦單片機(jī) 華邦單片機(jī)屬 8051 類單片機(jī)，其 W78 系列與標(biāo)準(zhǔn)的 8051 兼容，屬增強(qiáng)型 51 系列，對(duì) 8051 的時(shí)序做了改進(jìn)。 Motorola單片機(jī)的特點(diǎn)之一是在同樣的速度下所用時(shí)鐘頻率比 Intel類單片機(jī)低很多，這使其高頻噪聲較低，抗干擾能力強(qiáng)，更適用于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。 8 位增強(qiáng)型單片機(jī)有 68HC11 和 68HC12。 （ 1） 8051類單片機(jī) 最早由 Intel 公司推出的 8015/31 類單片機(jī)是世界上使用量最大的幾種單片機(jī)之一，后來(lái) 8051 類單片機(jī)主要由 Philips、三星、華邦和 ATMEL等公司生產(chǎn)。半雙工同步串行口，擁有 16 位監(jiān)視定時(shí)器，擴(kuò)展了 A/D 中斷和串行口中斷，使中斷源達(dá)到 7 個(gè)，具有振蕩器失效檢測(cè)功能。 3) 多并行口型 (如 83C45 80C451)。如產(chǎn)品型號(hào)中帶有“ C”的即為 CHMOS芯片，沒(méi)有“ C”的即為 HMOS 芯片。