【正文】 推向市場 .它以體積小 ,功能全 ,價(jià)格低贏得了 廣泛的應(yīng)用 ,為單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ) ,成為單片機(jī)發(fā)展史上重要的里程碑 . 在 MCS48的帶領(lǐng)下 ,其后 ,各大半導(dǎo)體公司相繼研制和發(fā)展了自己的單片機(jī) ,象Zilog 公司的 Z8系列 .到了 80年代初 ,單片機(jī)已發(fā)展到了高性能階段 ,象 INTEL 公司的MCS51系列 ,Motorola公司的 6801和 6802系列 ,Rokwell公司的 6501及 6502系列等等 ,此外 ,日本的著名電氣公司 NEC 和 HITACHI 都相繼開發(fā)了具有自己特色的專用單片機(jī) . 80年代 ,世界各大公司均競相研制出品種多功能強(qiáng)的單片機(jī) ,約 有幾十個(gè)系列 ,300多個(gè)品種 ,此時(shí)的單片機(jī)均屬于真正的單片化 ,大多集成了 CPU、 RAM、 ROM、數(shù)目繁多的I/O 接口、多種中斷系統(tǒng) ,甚至還有一些帶 A/D 轉(zhuǎn)換器的單片機(jī) ,功能越來越強(qiáng)大 ,RAM 和ROM 的容量也越來越大 ,尋址空間甚至可達(dá) 64kB,可以說 ,單片機(jī)發(fā)展到了一個(gè)全新階段 ,應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛 ,許多家用電器均走向利用單片機(jī)控制的智能化發(fā)展道路 。 隨后的事情 ,熟悉單片機(jī)的人士都比較清楚了 ,更多的單片機(jī)種蜂擁而至 ,MOTOROLA 公司相繼發(fā)布了 MC68HC 系列單片機(jī) ,日本的幾個(gè)著名公司都研制出了性能更強(qiáng)的產(chǎn)品 ,但日本的單片機(jī)一般均用于專用系統(tǒng)控制 ,而不象 INTEL 等公司投放到市場形成通用單片機(jī) .例如 NEC 公司生產(chǎn)的 uCOM87系列單片機(jī) ,其代表作 uPC7811是一種性能相當(dāng)優(yōu)異的單片機(jī) .MOTOROLA 公司的 MC68HC05系列其高速低價(jià)等特點(diǎn)贏得了不少用戶 。 此期間 ,單片機(jī)園地里 ,單片機(jī)品種異彩紛呈 ,爭 奇斗艷 .有 8位、 16位甚至 32位機(jī) ,但 8位單片機(jī)仍以它的價(jià)格低廉、品種齊全、應(yīng)用軟件豐富、支持環(huán)境充分、開發(fā)方便等特點(diǎn)而占著主導(dǎo)地位 .而 INTEL 公司憑著他們雄厚的技術(shù) ,性能優(yōu)秀的機(jī)型和良好的基礎(chǔ) ,目前仍是單片機(jī)的主流產(chǎn)品 .只不過是九十年代中期 ,INTEL 公司忙著開發(fā)他們個(gè)人電腦微處理器 ,已沒有足夠的精力繼續(xù)發(fā)展自己創(chuàng)導(dǎo)的單片機(jī)技術(shù) ,而由 PHILIPS 等公司繼續(xù)發(fā)展 C51系列單片機(jī) 。 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) .例如工廠流水線的智能化管理 ,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 。 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 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 5 片機(jī)智能 控制 ,從手機(jī) ,電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話 ,集群移動(dòng)通信 ,無線電對(duì)講機(jī)等 . 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛 ,例如醫(yī)用呼吸機(jī) ,各種分析儀 ,監(jiān)護(hù)儀 ,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等 。 單片機(jī)的發(fā)展趨勢 現(xiàn)在可以說單片機(jī)是百花齊放 ,百家爭鳴的時(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)用提供廣闊的天地 。 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)包含的單元電路就更多 ,功能就越強(qiáng)大 .甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做 ,制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片 。 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)品和中國臺(tái)灣的 Winbond系列單片機(jī) .所以 C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山 .而 Microchip公司的 PIC精簡指令集 (RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭 ,中國臺(tái)灣的 HOLTEK 公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增 ,與其低價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢 ,占據(jù)一定的市場分額 .此外還有 MOTOROLA 公司的產(chǎn)品 ,日本幾大公司的專用單片機(jī) .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 。 STC 公司的單片機(jī)內(nèi)部資源比起 ATMEL 公司的單片機(jī)來要豐富的多，它內(nèi)部有 1280 字 節(jié)的SRAM、 864K 字節(jié)的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器、 28K 字節(jié)的 ISP 引導(dǎo)碼、除 P0P3 口外還多P4 口 (PLCC 封裝 )、片內(nèi)自帶 8 路 8 位 AD(AD 系列 )、片內(nèi)自帶 EEPROM、片內(nèi)自帶看門狗、雙數(shù)據(jù)指針等。 開發(fā)板配置 89C52 單片機(jī)，支持 USB 口或者是串口兩種下載程序方式，也就是你不用買單片機(jī)燒寫器也能夠隨時(shí)燒寫程序到你的片子里查看您編寫的程序狀況。 8 位 LED 發(fā)光 二極管。 USB 供電系統(tǒng)，直接插接到電腦 USB 口即可提供電源，不需另接直流電源。 ADC0804 芯片。 PDIUSBD12 芯片。 1 DS18B20 溫度傳感器。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 8 1字符液晶 1602 接口（可顯示兩行字符）。 1 4*4 矩陣鍵盤另加四個(gè)獨(dú)立鍵盤 。 1鎖緊裝置 ,非常方便主芯片的安裝及卸取。接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，但對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，因此通常使用一個(gè) 10K 的電位器來調(diào)整對(duì)比度，或者直接串接一個(gè)電阻到地； RS： MCU 寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。 R/W 為高電平時(shí)，讀取數(shù)據(jù)； R/W 為低電平時(shí)，寫入數(shù)據(jù)； E： LCD 模塊使能信號(hào)控制端。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 9 D0－ D7： 8 位數(shù)據(jù)總線，三態(tài)雙向。本充電器就是采用 4 位數(shù)據(jù)傳送方式； BLA： LED 背光正極。 1602 時(shí)序 圖 1602 的讀寫時(shí)序 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 10 矩陣鍵盤檢測 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理： 在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖 1 所示。這樣，一個(gè)端口（如 P1 口）就可以構(gòu)成 4*4=16 個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20 鍵的鍵盤，而直接用端口 線則只能多出一鍵（ 9 鍵）。 矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的 I/O 口作為輸出端，而列線所接的 I/O 口則作為輸入。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。 矩陣式鍵盤的 按鍵識(shí)別方法 確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種 “行掃描法 ”。 判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線 Y0Y3 置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平 時(shí)，其它線為高電平。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。Vision2 集成開發(fā)環(huán)境是 Keil Software， Inc/Keil Elektronik GmbH 開發(fā)的基于 80C51 內(nèi)核的微處 理器軟件開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是 C 編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)非常理想。Vision2 for Windows：是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，它將項(xiàng)目管理、源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個(gè)功能強(qiáng)大的環(huán)境中； C51 國際際準(zhǔn)化 C 交叉編譯器：從 C 源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊； A51 宏 匯編器：從 80C51 匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊； BL51 鏈接器 /定位器：組合由 C51 和 A51 產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)模塊，生成絕對(duì)目標(biāo)模塊； LIB51 庫管理器：從目標(biāo)模塊生成連接器可以使用的庫文件； OH51 目標(biāo)文件至 HEX 格式的轉(zhuǎn)換器，從絕對(duì)目標(biāo)模塊生成 Intel Hex 文件； RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：簡化了復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。 Keil Software 提供了一流的 80C51 系列開發(fā)工具軟件，下面描述每個(gè)套件及其內(nèi)容： PK51 專業(yè)開發(fā)套件。專業(yè)開發(fā)套件可針對(duì) 80C51 及其所有派生系列進(jìn)行配置使用。 DK51 開發(fā)套件是 PK51 的精簡版，它不包括 RTX51 Tiny 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 13 CA51 編譯器套件。 CA51 編譯器套件只包含 181。Vision2 調(diào)試器的功能。 A51 匯編器套件。它可針對(duì) 80C51 及其所有派生系列進(jìn)行配置使用。 RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是 80C51 系列微控制器的一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核。 181。Vision2 可以自動(dòng)完成編譯、匯編、鏈接程序等操作。Vision2 IDE 創(chuàng)建的源文件，可以被 C51 編譯器或 A51 匯編器處理，生成可重定位的 object 文件。另外，還增加了幾個(gè)可以直接支持 80C51結(jié)構(gòu)的特性。 LIB51 庫管理器 LIB51 庫管理器可以從由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標(biāo)文件建立目標(biāo)庫。當(dāng)鏈接器處理一個(gè)庫時(shí)，僅僅使用了庫中程序使用了的目標(biāo)模塊而不是全部加以引用。絕對(duì)地址目標(biāo)文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)。 181。Vision2 軟件調(diào)試器 能十分理想地進(jìn)行快速、可靠的程序調(diào)試。當(dāng)從器件數(shù)據(jù)庫選擇器件時(shí)，這個(gè)器件的屬性會(huì)被自動(dòng)配置。Vision2 硬件調(diào)試器 181。安裝 MON51 目標(biāo)監(jiān)控器到目標(biāo)系統(tǒng)，并通過 Monitor51 接口下載程序；使用高級(jí) GDI 接口，將 181。Vision2 的人機(jī)交互環(huán)境可實(shí)現(xiàn)仿真操作。 RTX51 實(shí)時(shí)內(nèi)核簡化了需要對(duì)實(shí)時(shí)事件進(jìn)行反應(yīng)的復(fù)雜應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試。任務(wù)描述表和操作系統(tǒng)的一致性由 BL51 鏈接/定位器自動(dòng)進(jìn)行控制。Vision2 還具有極其強(qiáng)大的軟件環(huán)境、友好的操作界面和簡單快捷的操作方法，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 豐富的菜單欄； 可以快速選擇命令按鈕的工具欄； 一些源代碼文件窗口； 對(duì)話框窗口； 直觀明了的信息顯示窗口。用鼠標(biāo)左鍵雙擊該圖標(biāo)便可進(jìn)入 keil c 的工作界面，如圖 所示。這里我們用到的部分菜單或快捷按鈕的中文含義已標(biāo)注在圖 上；用到的功能只是創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目或打開一個(gè)已有的項(xiàng)目，創(chuàng)建或打開一個(gè)源程序文本等，最后把它編譯成我們需要的十六進(jìn)制文件。在對(duì)話中的“保存在：”右側(cè)的文本框中選擇要保存項(xiàng)目文件的路徑，或新建一個(gè)目錄，如“ PJ1”；在“文件名：”右側(cè)的文本框中輸入項(xiàng)目的文件名，如“ led_light”；然后點(diǎn)“保存”按鈕。這樣接完成了項(xiàng)目的創(chuàng)建，如圖 。 如果要打開一個(gè)已有的項(xiàng)目，則在 project 中點(diǎn)“ Open Project”，就會(huì)彈出一個(gè)與“ Creat New Project”創(chuàng)建新項(xiàng)目類似的對(duì)話框“ Select project file”選擇項(xiàng)目文件，類似地選擇文件存放的路徑，找到要打開的文件，最后點(diǎn)“打開”按鈕即可。具體操作如下：在圖 中，將鼠 3 箭頭移至中間左邊項(xiàng)目窗口中的“ Source Group 1”前的圖標(biāo)上，再單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單項(xiàng)中選擇“ Add files to Group ‘ Source Group 1’”，在彈出的對(duì)話框中選擇剛才編輯保存好的源程序文件“ Text1”；需點(diǎn)“文件類型”右側(cè)文本框中的倒三角，在彈出的下拉菜單中選“ All files(*.*)”，然后再找到程序文件“ Text1”。若是 C 語言源程序文件“ ”；或匯編語言的源程序文件“ ”，則點(diǎn)“文件類型”右側(cè)文本框中的倒三角，在彈出的下拉菜單中選“ c source file”或“ asm source file”，然后再找到程序文件“ ”或“ ”。此時(shí)按鈕建立目標(biāo)“ Build target”前的編譯當(dāng)前文件“ Translate current file”按鈕的顏色也變深了。點(diǎn)擊“ +”號(hào)，可以看到在“ Source Group 1”下面就有一個(gè)源程序文件圖標(biāo)。通常先點(diǎn)編譯當(dāng)前文件“ Translate current file”，再建立目標(biāo)文件“ Build target”；或直接點(diǎn)重建目標(biāo)文件“ Rebuild all target