【正文】 表 A3 SMOD 串行口通信波特率控制位 置位使波特率翻倍 保留 保留 保留 GF1 通用標(biāo)志位 GF0 通用標(biāo)志位 PDWN 低功耗標(biāo)志位 置位進(jìn)入低功耗模式 IDLE 空閑標(biāo)志位 置位進(jìn)入空閑模式 6 中斷系統(tǒng) 基本的 8051支持 6 個(gè)中斷源兩個(gè)外部中斷 兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 一個(gè)串行口輸入 /輸出中斷中斷發(fā)生后處理器轉(zhuǎn)到將五個(gè)中斷入口處之一執(zhí)行中斷處理程序中斷向 量位于代碼段的最低地址出 串行口輸入 輸出中斷共用一個(gè)中斷向量。 SMOD 位可控制串行通信的波特率將使由定時(shí)器 1 的溢出率或晶振頻率產(chǎn)生的波特率，翻倍置位 SMOD 可使工作于方式 123 定時(shí)器產(chǎn)生的波特率翻倍，當(dāng)使用定時(shí)器2 產(chǎn)生波特率時(shí) SMOD 將不影響波特率。 5 處理器狀態(tài) 處理器的狀態(tài)保存在狀態(tài)寄存器 PSW 中 狀態(tài)字中包括進(jìn)位位 用于 BCD 碼處理的輔助進(jìn)位位 奇偶標(biāo)志位 溢出標(biāo)志位 還有前面提到的用于寄存器組選擇的 RS0 和 RS10 組從地址 00H 開(kāi)始 1 組從地址 08H 開(kāi)始 2 組從地址 10H 開(kāi)始3 組從地址 18H 開(kāi)始這些地址都可通過(guò)直接或間接方式進(jìn)行尋址 PSW 的結(jié)構(gòu)如下 CY 進(jìn)位標(biāo)志位 AC 輔助進(jìn)位標(biāo)志位 F0 通用標(biāo)志位 RS1 寄存器組選擇位高位 RS0 寄存器組選擇位低位 OV 溢出標(biāo)志位 USR 用戶定義標(biāo)志位 P 奇偶標(biāo)志位 6 電源控制 8051 的 CHMOS 版本可通過(guò)軟件設(shè)置兩種節(jié)電方式空閑模式和低功耗模式，設(shè)置電源控制寄存器 PCON 的相應(yīng)位來(lái)進(jìn)入節(jié)電方式置位 IDLE 進(jìn)入空閑模式，空閑模式將停止程序執(zhí)行 RAM 中的數(shù)據(jù)仍然保持晶振繼續(xù)工作，但與 CPU 斷開(kāi)定時(shí)器和串行口繼續(xù)工作發(fā)生中斷將退出中斷模式，執(zhí)行完中斷程序后將從程序停止的地方繼續(xù)指令的執(zhí) 行。 特殊功能寄存器 中斷系統(tǒng)和外部功能控制寄做特殊功能寄存器 簡(jiǎn)稱 SFR 其中很多寄存器都可位尋址 可通過(guò)名字進(jìn)行引用 如果要對(duì)中斷使能寄存器中的 EA 位進(jìn)行尋址 可使用 EA 或 或 0AFH SFRs 控制定時(shí) / 計(jì)數(shù)器 串行口 中斷源及中斷優(yōu)先級(jí)等 這些寄存器的尋址方式和 DATA 取中的其它字節(jié)和位一樣可位尋址 SFR 如表 A1所示 可進(jìn)行位尋址的 SFR 表 A1 IDATA 區(qū) 8051 系列的一些單片機(jī)如 8052 有附加的 128 字節(jié)的內(nèi)部 RAM 位于從 80H 開(kāi)始的地址空間中 被稱為 IDATA 因?yàn)?IDATA 區(qū)的地址和 SFRs 的地址是重疊的 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 37 通過(guò)區(qū)分所訪問(wèn)的存儲(chǔ)區(qū)來(lái)解決地址重疊問(wèn)題 因?yàn)?IDATA 區(qū)只能通過(guò)間接尋址來(lái)訪問(wèn) XDATA 區(qū) 8051 的最后一個(gè)存儲(chǔ)空間為 64K 和 CODE 區(qū)一樣 采用 16 位地址尋址 稱作外部數(shù)據(jù)區(qū)簡(jiǎn)稱 XDATA 區(qū)這個(gè)區(qū)通常包括一些 RAM （ 如 SRAM ） 或一些需要通過(guò)總線接口的外圍器件 對(duì) XDATA 的讀寫(xiě)操作需要至少兩個(gè)處理周期 使用 DPTR R0 或 DPTR R1 對(duì) DPTR 來(lái)說(shuō) 至少需要兩個(gè)處理周期來(lái)裝入地址 而讀寫(xiě)又需要兩個(gè)處理周期 同樣 對(duì)于 R0 或 R1 裝入需要一個(gè)以上的處理周期 而讀寫(xiě)又需兩個(gè)周期 由此可見(jiàn) 處理 XDATA 中的數(shù)據(jù)至少要花 3 個(gè)指令周期 因此 使用頻繁的數(shù)據(jù)應(yīng)盡量保存在 DATA 區(qū)中。計(jì)算指令執(zhí)行時(shí)間可把時(shí)鐘頻率除以 12 取倒數(shù) 然后指令執(zhí)行所須的周期數(shù)因此 如果你的系統(tǒng)時(shí)鐘是 除以 12 后就得到了每秒 執(zhí)行的指令個(gè)數(shù) 為 921583 條指令 取倒數(shù)將得到每條指令所須的時(shí)間 2 存儲(chǔ)區(qū)結(jié)構(gòu) 8051結(jié)構(gòu)提供給用戶 3 個(gè)不同的存儲(chǔ)空間 如圖 A1 每個(gè)存儲(chǔ)空間包括從 0 到最大存儲(chǔ)范圍的連續(xù)的字節(jié)地址空間 通過(guò)利用特定地址的尋址指令 解決了地址重疊的問(wèn)題三個(gè)地址空間的功能如圖所示 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 35 圖 A1805 1存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) CODE 區(qū) 第一個(gè)存儲(chǔ)空間是代碼段 用來(lái)存放可執(zhí)行代碼 被 16 位尋址空間可達(dá) 64K 代碼段是只讀的 當(dāng)要對(duì)外接存儲(chǔ)器件如 EPROM 進(jìn)行尋址 時(shí)處理器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào) 但這并不意味著代碼區(qū)一定要用一個(gè) EPROM 目前 一般使用 EEPROM 作為外接存儲(chǔ)器 可以被外圍器件或 805 1 進(jìn)行改寫(xiě)這使系統(tǒng)更新更加容易 新的軟件可以下載到 EEPROM 中 而不用拆開(kāi)它然后裝入一個(gè)新的 EEPROM 另外 帶電池的SRAMs 也可用來(lái)代替 EPROM 他可以像 EEPROM 一樣進(jìn)行程序的更新 并且沒(méi)有像EEPROM 那樣讀寫(xiě)周期的限制，但是當(dāng)電源耗盡時(shí) 存儲(chǔ)在 SRAMs 中的程序也隨之丟失 使用 SRAMs 來(lái)代替 EPROM 時(shí)允許快速下載新 程序到目標(biāo)系統(tǒng)中 這避免了編程 /調(diào)試 /擦寫(xiě)這樣一個(gè)循環(huán)過(guò)程 不再需要使用昂貴的在線仿真器，除了可執(zhí)行代碼，還可在代碼段中存儲(chǔ)查尋表 為達(dá)此目的 8051提供了通過(guò)數(shù)據(jù)指針 DPTR 或程序計(jì)數(shù)器加上由累加器提供的偏移量進(jìn)行尋址的指令 這樣就可以把表頭地址裝入 DPTR 中 把表中要尋址的元素的偏移量裝入累加器中 8051 在執(zhí)行指令時(shí)的過(guò)程中把這兩者相加 由此可節(jié)省不少指令周期 在以后的例子中我們會(huì)看到這點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)圖片 （圖 ） 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 (圖 ) 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 32 第六章 參考文獻(xiàn) 1. 路甬祥主編 液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè) [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2. 王占林著 近代電氣液壓伺服控制 [M] 北京航天航空大學(xué)出版社 2021 年 3. 李玉琳主編 液壓元件與系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M] 北京航天航空大學(xué)出版社 1991 年 4. 三菱公司 可編程控制器 FX2N64MR 用戶手冊(cè) [P] 5. 成大先主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 單行本 液壓控制 [M] 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 年 6. 孟武勝 、 李 亮 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D] 西北工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 7. 網(wǎng)站 數(shù)字液壓閥 [Z] 8. 武漢武能設(shè)備 減壓閥 [Z] 9. 深圳白山機(jī)電 步進(jìn)電機(jī) [Z] 附 錄 B 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 33 第一章介紹 這是一本關(guān)于 Intel 80C51以及廣大的 51 系列單片機(jī)的書(shū) 這本書(shū)介紹給讀者一些新的技術(shù) 使你的 8051 工程和開(kāi)發(fā)過(guò)程變得簡(jiǎn)單請(qǐng)注意 這本書(shū)的目的可不是教你各種 8051 嵌入式系統(tǒng)的解決方法！ 為使問(wèn)題討論更加清晰 在適當(dāng)?shù)牡胤浇o出了程序代碼 我們以討論項(xiàng)目的方法來(lái)說(shuō)明每章碰到的問(wèn)題所有的代碼都可在附帶的光盤(pán)上找到 你必 須熟系 C 和8051 匯編 因?yàn)楸緯?shū)不是一本 C 和匯編的指導(dǎo)書(shū)你可以買到不少關(guān)于 ANSIC 的書(shū) 最佳選擇當(dāng)然是 Intel 的數(shù)據(jù)書(shū) 可從你的芯片供應(yīng)商處免費(fèi)索取和隨編譯工具附送的手冊(cè)，附送光盤(pán)中有我為這本書(shū)編寫(xiě)和收集的程序 這些程序已經(jīng)通過(guò)測(cè)試 這并不意味著你可以隨時(shí)把這些程序加到你的應(yīng)用系統(tǒng)或工程中 有些地方必須首先經(jīng)過(guò)修改才能結(jié)合到你的程序 這本書(shū)將教你充分使用你的工具 如果你只有8051 的匯編程序 你也可以學(xué)習(xí)該書(shū)和使用這些例子但是你必須把 C 語(yǔ)言的程序裝入你的匯編程序中 這對(duì)懂得 C 語(yǔ)言 和 8051 匯編程序指令的人來(lái)說(shuō)并不是一件困難的事。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 30 實(shí)際誤差 理論時(shí)間 s 實(shí)際時(shí)間 s 誤差率 理論時(shí)間 s 實(shí)際時(shí)間 s 誤差率 5MPa 98% 20MPa 97% 10MPa 98% 25MPa 97% 15MPa 98% 30MPa 96% （表 ） 從商標(biāo)我們可以看出時(shí)間上有一定出入，這反映了理論步進(jìn)位移與實(shí)際步進(jìn)位移，理論步進(jìn)數(shù)與實(shí)際步進(jìn)數(shù)之間有一定的出入，只可能是負(fù)載的重量造成的，也是不可避免的。 至此對(duì)象選擇完畢。 2． 首先時(shí)鐘頻率變?yōu)?； 3． 其次使用 Keil Monitor Driver 選項(xiàng)化勾； 4． 在 Keil Monitor Driver 設(shè)置中 Baudrate 設(shè)成 38400； 5． 其后，在 Cache Options 中的四個(gè)選項(xiàng)，把勾去掉。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 （圖 ） 如圖 ： ，新建一個(gè) SST 下的 SST89E554RC 項(xiàng)目； Target1 下的 Source Group1 下天價(jià)一個(gè)空白文件； ； ，如果有錯(cuò)誤，修改錯(cuò)誤并再次編譯，直到 0error； ，進(jìn)入對(duì)象選擇步驟。假設(shè)需要步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 圈（實(shí)際情況下，液壓閥應(yīng)達(dá)到 30MPa），當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)夠 圈時(shí)，旋轉(zhuǎn) A/D 轉(zhuǎn)換器單元上的電壓旋鈕，使電壓達(dá)到程序設(shè)定的 15V，這樣程序?qū)⑻鲅h(huán)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 上述過(guò)程完成后，就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求做模擬實(shí)驗(yàn)。然后按照電路圖，在 KeilC51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái) 上連接電路。實(shí)驗(yàn)根據(jù)是 里的理論計(jì)算，因?yàn)椴荒苡檬褂脡毫鞲衅鳒y(cè)量液壓閥系統(tǒng)壓力作為反饋系統(tǒng)，我只能用 KeilC51 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái) 的 A/D 轉(zhuǎn)換器部分組件模擬實(shí)驗(yàn)。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能 體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。 KeilC51是美國(guó) Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。其間數(shù)值按比例轉(zhuǎn)換。它代表的是測(cè)量的電壓值，壓力傳感器的電壓變化范圍為 5～ 15V，這樣可替換的數(shù)字為 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0A、 0x0B、 0x0C、 0x0D、 0x0E。 /* INT0、 INT1 中斷允許 */ while (1) 。 EX1 = 1 。 IT1 = 1 。 /* 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn) */ } else brake。m7。 /* 延遲程序 */ unsigned char a = 0x0E。 /* 賦初值 */ while(1) { ADV = AD0809()。 /* 定義函數(shù) */ unsigned char ADV。 /* 結(jié)果保存到 ADRESULT的存儲(chǔ)空間 */ return result。 /* 當(dāng) A/D 芯片 ADBUSY 位 =1 */ Delay()。 /* 定義函數(shù) */ STARTED = 0。i++)。 /* 定義函數(shù) */ for(i=0。 /* A/D工作檢測(cè)信號(hào) */ unsigned char L_value[8]={0x0E,0x0C,0x0D,0x09,0x0B,0x03,0x07,0x06}。這樣推算，時(shí)間比較合適，在可以控制的范圍內(nèi)。 理論計(jì)算 ： 步進(jìn)電機(jī)達(dá)到最大壓力所需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)： 如之前所得，液壓閥內(nèi)部壓力 F=，當(dāng)彈簧剛度 K=1000N/m 時(shí)； S = F / K = = 步進(jìn)電機(jī)單步位移為 , 所以半步位移 Ss=。 根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，期望的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速 n為 30 轉(zhuǎn) /分 、固有步進(jìn)角T為 度、 細(xì)分倍數(shù) x 為 2。 步進(jìn)電機(jī)的頻率設(shè)定 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以用頻率來(lái)控制，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率跟轉(zhuǎn)速成正比，可以通過(guò)計(jì)算公式，計(jì)算出步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 P（ ） P（ ） P（ ） P（ ） 16進(jìn)制 0 1 1 1 Ox0E 0 0 1 1 Ox0C 1 0 1 1 Ox0D 1 0 0 1 Ox09 1 1 0 1 Ox0B 1 1 0 0 Ox03 1 1 1 0 Ox07 0 1 1 0 Ox06 （表 ） 將此環(huán)形分配脈沖控制字存放在位于單片機(jī)內(nèi)部 RAM的數(shù)組 step [ ]中。根據(jù)節(jié)拍的順序?qū)崿F(xiàn)正、反轉(zhuǎn)。四相八拍 環(huán)形脈沖控制字存放在數(shù)組 step [ ]中。 這樣就完成了一次循環(huán)，達(dá)到了遠(yuǎn)程控制的目的，下面是實(shí)行這一控制的具體步驟。然后由壓力傳感器測(cè)量壓力的變化，通過(guò)電信號(hào)的形式傳遞給ADC0809芯片， ADC0809芯片能把這種電信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，然后反饋給 89C51單片機(jī)。有則返回第一步修改程序，修改后繼續(xù)編譯，如果還有錯(cuò)誤則再次返回其一步，直到0error為止。 本次軟件編程的主