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单片机接口及 C 程序设计. 广东机电职业技术学院 智能电子教研室. 项目一 单片机最小系统. 1.1 绘制电路图. 1.1.1 时钟电路. 时钟周期和机器周期. ⑴ 时钟周期。. 80C51 单片机工作的基本定时单位,简称机周。. 80C51 振荡器产生的时钟脉冲频率的倒数,是最基本最小的定时信号。. ⑵ 机器周期 。. 机器周期是时钟周期的 12 倍 。 当时钟频率为 12MHz 时,机器周期为 1  S ; 当时钟频率为 6MHz 时,机器周期为 2  S 。. 1.1.2 复位电路.

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Presentation Transcript

单片机接口及C程序设计

广东机电职业技术学院

智能电子教研室


项目一 单片机最小系统

1.1 绘制电路图


1.1.1 时钟电路


时钟周期和机器周期

⑴ 时钟周期。

80C51单片机工作的基本定时单位,简称机周。

80C51振荡器产生的时钟脉冲频率的倒数,是最基本最小的定时信号。

⑵ 机器周期。

机器周期是时钟周期的12倍。

当时钟频率为12MHz时,机器周期为1S;

当时钟频率为6MHz时,机器周期为2S。


1.1.2 复位电路

⒈ 复位条件RST引脚保持2个机器周期以上的高电平。

⒉复位电路


复位后CPU状态

PC: 0000H TMOD: 00H

Acc: 00H TCON: 00H

B: 00H TH0: 00H

PSW: 00H TL0: 00H

SP: 07H TH1: 00H

DPTR:0000H TL1: 00H

P0~P3:FFH SCON: 00H

IP:×××00000B SBUF: 不定

IE:0××00000B PCON: 0×××0000B


1.1.3 电源电路


1.2 焊接最小系统板

1.2.1 8051基本机构


1.2.1.1 内部基本模块


(DB)

CPU

时钟

中断

系统

I/O

接口

ROM

RAM

定时

计数器

(AB)

复位

(CB)

单片机系统的硬件结构框图

8051的内部结构


1 2 1 2
1.2.1.2 存储器结构

80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间,分别是:

⑴ 64KB程序存储器(ROM),包括片内ROM和片外ROM;

⑵ 64KB外部数据存储器(外RAM);

⑶ 256B内部数据存储器(内RAM)

(包括特殊功能寄存器)。


80c51
80C51存储空间配置图


一、程序存储器(ROM)地址范围:0000H~FFFFH,共64KB。其中:低段4KB:0000H~0FFFH 80C51和87C51在片内,80C31在片外。 高段60KB:1000H~FFFFH。在片外。读写ROM用MOVC指令,控制信号是PSEN和EA。读ROM是以程序计数器PC作为16位地址指针,依次读相应地址ROM中的指令和数据,每读一个字节,PC+1→PC,这是CPU自动形成的。 但是有些指令有修改PC的功能,例如转移类指令和MOVC指令,CPU将按修改后PC的16位地址读ROM。


二、数据存储器(RAM)

从广义上讲,80C51内RAM(128B)和特殊功能寄存器(128B)均属于片内RAM空间,读写指令均用MOV指令。但为加以区别,内RAM通常指00H~7FH的低128B空间。


80c51 ram
80C51内RAM又可分成三个物理空间:工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲区。


工作寄存器区

有专用于工作寄存器操作的指令,读写速度比一般内RAM要快,指令字节比一般直接寻址指令要短,还具有间址功能,能给编程和应用带来方便。

作用:

工作寄存器区分为4个区:0区、1区、2区、3区。每区有8个寄存器:R0~R7,寄存器名称相同。但是,当前工作的寄存器区只能有一个,由PSW中的D4、D3位决定。


位寻址区⑴地址:从20H~2FH共16字节(Byte,缩写为英文大写字母B)。每B有8位(bit,缩写为小写b),共128位,每一位均有一个位地址,可位寻址、位操作。即按位地址对该位进行置1、清0、求反或判转。 ⑵用途: 存放各种标志位信息和位数据。⑶注意事项:位地址与字节地址编址相同,容易混淆。区分方法:位操作指令中的地址是位地址;字节操作指令中的地址是字节地址。



数据缓冲区

内RAM中30H~7FH为数据缓冲区,用于存放各种数据和中间结果,起到数据缓冲的作用。


四、特殊功能寄存器(SFR)

特殊功能寄存器地址映象表(一)



特殊功能寄存器地址映象表(三)

注:带括号的字节地址表示每位有位地址可位操作。

⑴ 累加器Acc

⑵ 寄存器B


程序状态字寄存器PSW

PSW也称为标志寄存器,存放各有关标志。其结构和定义如下:

① Cy — 进位标志。

用于表示Acc.7有否向更高位进位。

② AC — 辅助进位标志。

用于表示Acc.3有否向Acc.4进位。


RS1、RS0 — 工作寄存器区选择控制位。

RS1、RS0 = 00 —— 0区(00H~07H)

RS1、RS0 = 01 —— 1区(08H~0FH)

RS1、RS0 = 10 —— 2区(10H~17H)

RS1、RS0 = 11 —— 3区(18H~1FH)

④ OV — 溢出标志。

表示Acc在有符号数算术运算中的溢出。

⑤ P — 奇偶标志。 表示Acc中“1”的个数的奇偶性。

⑥ F0 、F1 — 用户标志。


数据指针DPTR

16位,由两个8位寄存器DPH、DPL组成。主要用于存放一个16位地址,作为访问外部存储器(外RAM和ROM)的地址指针。

⑸ 堆栈指针SP

专用于指出堆栈顶部数据的地址。


1.2.2 LED电路


1.2.3 按键电路


1.3 熟悉应用软件Keil和STC-Beta 2.9

1.3.1 应用Keil编写8051C程序的步骤

1、双击打开软件,关闭上次建立的工程(单击Project→Close Project)


2、新建工程(单击Project→New Project)


3、给工程命名(lesson1)


4、选择单片机的类型(单击Atmel→AT89C52)


5、新建文件


6、给文件命名(lesson1.c),注意文件名的结尾是“.c”


7、把文件添加到工程中(右击Source Group 1→Add Files to Group ‘Source Group 1’ →单击lesson1→Add→Close)


8、编写程序


9、编译前的有关设置(单击Options for Target→Target→把单片机的机器周期改为12MHZ→Output→Create Hex Fi 前打钩)


10、编译全部文件(单击Rebuild all target files,并观察状态栏,看有无错误)


1.3.2 程序烧写软件的使用步骤

1、把单片机的实验板与电脑的串口连接好

2、双击打开软件,选择单片机的类型


3、选择合适的串口


4、打开文件(单击Open File→lesson1.hex)


5、给单片机烧写程序(单击Download/下载),注意下载时单片机应处于冷启动状态