单片机最小应用系统设计报告单片机控制可测方波.doc

桂林电子科技大学
单片机最小应用系统
设
计
报
告
指导老师:

学生:

学号:
桂林电子科技大学机电工程系
目录
一、实验课题及要求 2
二、实验目的 2
三、系统硬件电路 2
3
6
6
7
四、软件设计 10
10
11
五、设计总结 14
六、参考文献 14
一、实验课题及要求
用8031单片机控制可测方波1~100Hz,并显示每分钟计数的脉冲
二、实验目的
加深外部中断指令的基本使用方法;
熟悉外部中断处理程序的编程方法;
进一步熟悉8051内部定时/计数器的初始化、使用方法及编程方法;
进一步掌握8051中断处理程序的编程方法和应用;
掌握I/O接口的基本方法;
学会使用并熟练掌握电路绘制软件Protel99SE(或DXP)。
三、系统硬件电路
整个设计主要包括单片机基本的晶振电路,按键复位电路,设计中需要的LED管,开关、按键等。具体的电路图如下图1所示
图1系统设计总电路图

本次硬件系统包括单片机最小系统、外部中断电路、LED显示电路三部分在下面介绍中对每一部分都有详细的说明。
AT89C51单片机简介
AT89S51单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器,既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
图2 AT89S51引脚图
AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
    1、AT89S51具有如下特点:
40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
2、AT89S51的运行模式
(1)空闲模式
在空闲模式下,CPU处于睡眠状态,振荡器和所有片内外围电路仍然有效。空闲模式可由软件设置进入(设IDL=1)。在这种模式下,片内RAM和SFR中的内容保持不变。空闲模式可通过任何一个允许中断或硬件复位退出。
若用硬件复位方式结束空闲模式,则在片内复位控制逻辑发生作用前长达约两个机器周期时间内,器件从断点处开始执行程序。片内硬件禁止访问内部RAM,但不禁止访问端口。为避免采用复位方式退出空闲模式时对端口的不应有的访问,在紧随设置进入空闲指令(即设IDL=1)的后面,不能是写端口或外部RAM的指令。
(2)掉电模式
引起掉电模式的指令是执行程序中的最后一条指令(使PD=1的指令)。在掉电模式下,振荡器停止工作,CPU和片内所有外围部件均停止工作,但片内RAM和SFR中的内容保留不变,直到掉电模式结束。
退出掉电模式可用硬件复位或任何一个有效的外部中断INT0和INT1。复位可重新设置SFR中的内容,但不改变片内RAM中的内容。电源恢复到正常值并维持足够长的时间之后,允许振荡器恢复并达到稳定,方可进行复位,以退出掉电模式。
3、MCS-51系列单片机的并行I/O口
接口电路是微机必不可少的组成部分,并行输入确出接口是CPU和外部进行信息交换的主要通道。MSC-51系列单片有4个8位并行双向I/O口P0~P3,共32根I/O线。每一根线能独立用作输入或输出。单片机可以外接键盘、,以解决硬件资源不足问题。4个并行口都是双向口,既可以输入又可以输出。P0、P2口经常作外部扩展存储器时的数据、地址线,P3口除作I/O口外,每一根都有第二功能。这4个I/O口结构基本相同,但仍存在差别。
(1) P1口是最常用的I/O口如图3所示,因为不作数据地址线,其结构中没有数据地址线,也没