單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

會(huì)計(jì)學(xué)1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.一、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其最小應(yīng)用系統(tǒng)CPU程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器I/O口定時(shí)計(jì)數(shù)器4.24典型單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖片內(nèi)總線時(shí)鐘第1頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.一、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其最小應(yīng)用系統(tǒng)目前較流行的單片機(jī)類(lèi)型

PIC公司的單片機(jī)

Freescale公司的單片機(jī)

Intel公司的單片機(jī)MCS－51系列：8031、8051

Atmel公司的單片機(jī)AT89S51、AT89S52（8051核＋Flash技術(shù)＋I(xiàn)SP技術(shù)）AVR單片機(jī)（1997、一種RISC精簡(jiǎn)指令集高速8位單片機(jī)）M68HC08系列（采用頻率提升技術(shù)）PIC單片機(jī)是一款很成功的非8051內(nèi)核單片機(jī)第2頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.一、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其最小應(yīng)用系統(tǒng)1MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表4.16INTELMCS－48、51、96系列單片機(jī)主要參數(shù)共40個(gè)引腳，其功能可分為三大部分：I/O口線控制口線電源及時(shí)鐘P0、P1、P2、P3共四個(gè)8位口電源Vcc、Vss；時(shí)鐘XTAL1/XTAL2PSEN、ALE、EA、RESET第3頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.一、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其最小應(yīng)用系統(tǒng)1MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)P0口和P2口可用于訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器P0口分時(shí)輸出外部低地址、讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)P2口輸出外部存儲(chǔ)器高位地址P1、P2、P3口的驅(qū)動(dòng)能力為4個(gè)TTL。第4頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.一、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其最小應(yīng)用系統(tǒng)1MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)P3口的第二功能：P3.0RXD（串行輸入）P3.1TXD（串行輸出）P3.2INT0（外部中斷）P3.3INT1（外部中斷）P3.4T0（定時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)脈沖）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）第5頁(yè)/共34頁(yè)外部設(shè)備基本系統(tǒng)I/O子系統(tǒng)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.一、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其最小應(yīng)用系統(tǒng)2MCS-51系列單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)及其擴(kuò)展單片機(jī)EPROMRAM顯示器光電隔離鍵盤(pán)I/OI/O通用外部設(shè)備程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器I/OA/D光電隔離光電隔離D/A數(shù)字量檢測(cè)模擬量檢測(cè)開(kāi)關(guān)量檢測(cè)開(kāi)關(guān)量控制伺服驅(qū)動(dòng)控制（數(shù)字量傳感器）（模擬量傳感器）（開(kāi)關(guān)量傳感器）（繼電器、步進(jìn)電機(jī)）（交、直流伺服電機(jī)）圖4.26單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成第6頁(yè)/共34頁(yè)分析：THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)具有4位LED數(shù)字顯示，16個(gè)按鍵的單片機(jī)最小系統(tǒng)。題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89S52位碼段碼掃描碼鍵值？第7頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)器件選擇：1、LED數(shù)碼顯示管LED數(shù)碼顯示管分共陰和共陽(yáng)兩種：共陰管的內(nèi)部接線公共端公共端共陽(yáng)管的內(nèi)部接線每段驅(qū)動(dòng)所需電流為2～8mA第8頁(yè)/共34頁(yè)

使用按鍵時(shí)，應(yīng)注意接上拉電阻。THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)器件選擇：2、按鍵的選擇普通微型按鍵常開(kāi)，按下閉合組成4×4的矩陣5V?第9頁(yè)/共34頁(yè)4位動(dòng)態(tài)顯示電路THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)方案：1、顯示顯示采用動(dòng)態(tài)顯示方案。每段由P0口的各位驅(qū)動(dòng)，每位由P2口的高4位分別驅(qū)動(dòng)。8P0.×8R0×85VP2.7P2.6P2.5P2.4R1×4T0（9013）×4P0口為漏極開(kāi)路的8位準(zhǔn)雙向I/O口。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL。（低電平時(shí)約3.2mA）第10頁(yè)/共34頁(yè)4×4鍵盤(pán)矩陣THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)方案：2、4×4鍵盤(pán)5V0123掃描信號(hào)P2.0P2.1P2.2P2.3R2×4如何求得鍵值？P2.7P2.6P2.5P2.4鍵值表011110111101111011101101101101117E7D7B77BEBDB7BBDBEBE7D7DDEDEEDE第11頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)方案：2、4×4鍵盤(pán)鍵值表011110111101111011101101101101117E7D7B77BEBDB7BBDBEBE7D7DDEDEEDEASCII碼鍵值表01111011110111101110110110110111303438G23135G339G0G1G5G436373332?讀入鍵值到ASCII碼鍵值的轉(zhuǎn)換第12頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89S52P0P1P2P3EA5V5VXTAL2XTAL1時(shí)鐘電路最小系統(tǒng)的外圍電路外圍電路設(shè)計(jì)5V復(fù)位電路RSTR3R4R5C1C0×2參數(shù)確定：R3＝47R4＝4k7R5＝4k7C0＝15pC1＝10u

晶振11.0592M第13頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89S52P0P1P2P3顯示電路設(shè)計(jì)4位動(dòng)態(tài)顯示電路8P0.×8R0×85VP2.7P2.6P2.5P2.4R1×4T0（9013）×484R0＝300R1＝1k數(shù)碼管為共陽(yáng)最小系統(tǒng)的顯示電路第14頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件流程圖設(shè)計(jì)（1）主程序開(kāi)始初始化：堆棧指針T0為定時(shí)、模式2TL0、TL1賦初值中斷允許及優(yōu)先級(jí)顯示指針、位碼及顯示緩沖區(qū)賦值工作主程序啟動(dòng)T0工作（2）中斷服務(wù)子程序T0中斷入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)取被顯示數(shù)并送顯示修改顯示緩沖區(qū)指針修改顯示位指針一次循環(huán)完成？中斷返回顯示緩沖區(qū)指針賦初值顯示位指針賦初值YN第15頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)D0

EQU

20HD1

EQU

21HD2

EQU

22HD3

EQU

23HPTER

EQU

28HWEI

EQU

29H最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（1）設(shè)置顯示緩沖區(qū)及工作寄存器；設(shè)置顯示緩沖區(qū)；顯示緩沖區(qū)指針寄存器；顯示位指針寄存器第16頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

ORG

0000HAJMP

MAINORG

000BHAJMP

XIANSHI最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（2）設(shè)置中斷向量表；復(fù)位向量；T0中斷向量，顯示定時(shí)；顯示中斷服務(wù)程序第17頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

ORG

0020HMAIN:MOVSP,

#4FH

MOVTMOD,

#02H

MOVTCON,

#00H

MOVTL0,

#00H

MOVTH0,

#00H

MOVIE,

#02H

MOVIP,

#02H

最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（3）初始化程序段a；初始化堆棧指針；T0為定時(shí)、模式2；TR0＝0，T0暫不工作；定時(shí)值為0；裝載值為0；允許T0中斷；T0為高優(yōu)先級(jí)第18頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

MOVWEI,

#10000000B

MOVD0,

#02H

MOVD1,

#00H

MOVD2,

#00H

MOVD3,

#08H

SETBEA

SETBTR0最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（4）初始化程序段b；位碼初值；顯示緩沖區(qū)初始化；開(kāi)機(jī)顯示2008；開(kāi)系統(tǒng)中斷；啟動(dòng)T0工作第19頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)LOOP:NOP

LJMPLOOP最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（5）系統(tǒng)主程序；系統(tǒng)主程序區(qū)；預(yù)留第20頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)XIANSHI:

CLR

ET0

PUSHPSW

PUSH

ACC

SETB

RS0

CLR

RS1最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（5）動(dòng)態(tài)掃描中斷服務(wù)程序a；禁止T0中斷；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)；設(shè)置為2號(hào)工作寄存器區(qū)第21頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

MOV

DPTR,

#TAB

MOVR0,

PTER

MOVA,

@R0

MOVC

A,

@A+DPTR

MOVP0,

A

MOVP2,

WEI

INC

PTER

MOVA,

WEI

RR

A

MOVWEI,

A

JNB

ACC.3,

FINISH

MOVWEI,

#10000000B

MOV

PTER,

#20HFINISH:最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（5）動(dòng)態(tài)掃描中斷服務(wù)程序b；段碼表指針→DPTR；PTER→R0；取被顯示數(shù)；取被顯示數(shù)段碼；被顯示數(shù)段碼送P2口；顯示該數(shù)；指向下一位數(shù)；修改位碼第22頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)FINISH:

POP

ACC

POP

PSW

SETB

ET0

RETITAB:

DB50H,0DDH,

31H,15H,9CH

DB16H,

12H,5DH,10H,14H,0EFH最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)：（5）動(dòng)態(tài)掃描中斷服務(wù)程序c；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)；允許T0中斷；中斷返回；段碼表第23頁(yè)/共34頁(yè)4×4鍵盤(pán)矩陣THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)方案：鍵盤(pán)接入5V0123掃描信號(hào)P2.0P2.1P2.2P2.3R2×4單片機(jī)AT89S52P0P1P2P3R2＝4k7?P2.7P2.6P2.5P2.4第24頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.

基于AT89S52的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)方案：鍵盤(pán)接入按鍵信號(hào)的特點(diǎn)：tV020mS20mS必須考慮信號(hào)前后的抖動(dòng)若用軟件解決，如何編寫(xiě)程序？第25頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.二、微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)輸入/輸出的可靠性設(shè)計(jì)輸入/輸出對(duì)硬件電路的要求：

能夠可靠的傳遞控制信號(hào)，并能輸入有關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息；能夠進(jìn)行相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)換，以滿足微機(jī)對(duì)輸入/輸出信息的轉(zhuǎn)換要求。如D/A、并行/串行、電平轉(zhuǎn)換/功率匹配、電量/非電量、弱電/強(qiáng)電等；具有較強(qiáng)的阻斷干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)控制系統(tǒng)的能力，以提高系統(tǒng)的可靠性。第26頁(yè)/共34頁(yè)THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽.1.二、微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)輸入/輸出的可靠性設(shè)計(jì)1、光電隔離電路使微機(jī)與強(qiáng)電部件沒(méi)有“電”上的聯(lián)系，阻斷干擾信號(hào)的傳導(dǎo)。5V12V微機(jī)信號(hào)執(zhí)行系統(tǒng)12V5V機(jī)械系統(tǒng)去微機(jī)光電隔離電路信號(hào)由光傳遞第27頁(yè)/共34頁(yè)a.b.d.c.THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽