51单片机PID算法程序(二)位置式PID控制算法
由51单片机组成的数字控制系统控制中，PID控制器是通过PID控制算法实现的。51单片机通过AD对信号进行采集，变成数字信号，再在单片机中通过算法实现PID运算，再通过DA把控制量反馈回控制源。从而实现对系统的伺服控制。
位置式PID控制算法
位置式PID控制算法的简化示意图
? 上图的传递函数为：
（2-1）
?? 在时域的传递函数表达式
（2-2）
?? 对上式中的微分和积分进行近似
（2-3）
?? 式中n是离散点的个数。
?? 于是传递函数可以简化为：
（2-4）
其中
u(n)——第k个采样时刻的控制；
K P? ——比例放大系数；???
K i?? ——积分放大系数；
K d?? ——微分放大系数；
T?? ——采样周期。
如果采样周期足够小，则（2-4）的近似计算可以获得足够精确的结果，离散控制过程与连续过程十分接近。
（2-4）表示的控制算法直接按（2-1）所给出的PID控制规律定义进行计算的，所以它给出了全部控制量的大小，因此被称为全量式或位置式PID控制算法。
缺点：
1）??????????? 由于全量输出，所以每次输出均与过去状态有关，计算时要对e(k)(k=0,1,…n)进行累加，工作量大。
2）??????????? 因为计算机输出的u(n)对应的是执行机构的实际位置，如果计算机出现故障，输出u(n)将大幅度变化，会引起执行机构的大幅度变化，有可能因此造成严重的生产事故，这在实际生产中是不允许的。
位置式PID控制算法C51程序
具体的PID参数必须由具体对象通过实验确定。由于单片机的处理速度和ram资源的限制，一般不采用浮点数运算，而将所有参数全部用整数，运算
到最后再除以一个2的N次方数据（相当于移位），作类似定点数运算，可大大提高运算速度，根据控制精度的不同要求，当精度要求很高时，注意保留移位引起的“余数”，做好余数补偿。这个程序只是一般常用pid算法的基本架构，没有包含输入输出处理部分。
#include
#include
/*======================================================================= =============================
PID Function
The PID (比例、积分、微分) function is used in mainly
control applications. PIDCalc performs one iteration of the PID
algorithm.
While the PID function works, main is just a dummy program showing
a typical usage.
======================================================================== =============================*/
typedef struct PID {
double SetPoint;???? ?// 设定目标Desired value
double Proportion; ???// 比例常数Proportional Const
double Integral; ?????// 积分常数Integral Const
double Derivative; ???// 微分常数Derivative Const
double LastError;??? ?// Error[-1]
double PrevError; ???// Error[-2]
double SumError;?? ?// Sums of Errors
} PID;
/*======================================================================= =============================
PID计算部分
======================================================================== =============================*/
double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )
{
double dError, Error;
Error = pp->SetPoint - NextPoint; ??????????// 偏差
pp->SumError += Error;????????????????? ?// 积分
dError = Error - pp->LastError; ????????????// 当前微分
pp->PrevError = pp->LastError;
pp->LastError = Error;
return (pp->Proportion * Error // 比例项
+ pp->Integral * pp->SumError // 积分项
+ pp->Derivative * dError // 微分项
);
}
/*======================================================================= =============================
Initialize PID Structure ?PID参数初始化
======================================================================== =============================*/
void PIDInit (PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(PID));
}
/*======================================================================= =============================
Main Program ??主程序
======================================================================== =============================*
double sensor (void) // Dummy Sensor Function
{
return 100.0;
}
void actuator(double rDelta) // Dummy Actuator Function
{}
void main(void)
{
PID sPID; // PID Control Structure
double rOut; // PID Response (Output)
double rIn; // PID Feedback (Input)
PIDInit ( &sPID ); // Initialize Structure
sPID.Proportion = 0.5; // Set PID Coefficients
sPID.Integral = 0.5;
sPID.Derivative = 0.0;
sPID.SetPoint = 100.0; // Set PID Setpoint
for (;;) { // Mock Up of PID Processing
rIn = sensor (); // Read Input
rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn ); // Perform PID Interation
actuator ( rOut ); // Effect Needed Changes
}
16位二进制数转换成BCD码的的快速算法－51单片机2010-02-18 00:43在做而论道上篇博文中，回答了一个16位二进制数转换成BCD码的问题，给出了一个网上广泛流传的经典转换程序。 程序可见： http: 32.html中的HEX2BCD子程序。 .说它经典，不仅是因为它已经流传已久，重要的是它的编程思路十分清晰，十分易于延伸推广。做而论道曾经利用它的思路，很容易的编写出了48位二进制数变换成16位BCD码的程序。 但是这个程序有个明显的缺点，就是执行时间太长，转换16位二进制数，就必须循环16遍，转换48位二进制数，就必须循环48遍。 上述的HEX2BCD子程序，虽然长度仅仅为26字节，执行时间却要用331个机器周期。.单片机系统多半是用于各种类型的控制场合，很多时候都是需要“争分夺秒”的，在低功耗系统设计中，也必须考虑因为运算时间长而增加系统耗电量的问题。 为了提高整机运行的速度，在多年前，做而论道就另外编写了一个转换程序，程序的长度为81字节，执行时间是81个机器周期，（这两个数字怎么这么巧！）执行时间仅仅是经典程序的！.近来，在网上发现了一个链接： ，也对这个经典转换程序进行了改进，话是说了不少，只是没有实质性的东西。这篇文章提到的程序，一直也没有找到，也难辩真假。 这篇文章好像是选自某个著名杂志，但是在术语的使用上，有着明显的漏洞，不像是专业人员的手笔。比如说文中提到的：
“使用51条指令代码，但执行这段程序却要耗费312个指令周期”，就是败笔。51条指令代码，真不知道说的是什么，指令周期是因各种机型和指令而异的，也不能表示确切的时间。 .下面说说做而论道的编程思路。;----------------------------------------------------------------------- ;已知16位二进制整数n以b15~b0表示，取值范围为0~65535。 ;那么可以写成： ; n = [b15 ~ b0] ;把16位数分解成高8位、低8位来写，也是常见的形式： ; n = [b15~b8] * 256 + [b7~b0] ;那么，写成下列形式，也就可以理解了： ; n = [b15~b12] * 4096 + [b11~b0] ;式中高4位[b15~b12]取值范围为0~15，代表了4096的个数； ;上式可以变形为： ; n = [b15~b12] * 4000 + {[b15~b12] * (100 - 4) + [b11~b0]} ;用x代表[b15~b12]，有： ; n =x * 4000 + {x * (100 - 4) + [b11~b0]} ;即： ; n =4*x (千位) + x (百位) + [b11~b0] - 4*x ;写到这里，就可以看出一点BCD码变换的意思来了。 ;;上式中后面的位：
3 3 3 用查表方式编写y＝x1 ＋x2 ＋x3 。（x 为0～9 的整数） #include
简答题部分 1、什么叫堆栈？ 答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。 2、进位和溢出？ 答：两数运算的结果若没有超出字长的表示范围，则由此产生的进位是自然进位；若两数的运算结果超出了字长的表示范围（即结果不合理），则称为溢出。 3、在单片机中，片内ROM的配置有几种形式？各有什么特点？ 答：单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式：（1）掩膜（Msak）ROM型单片机：内部具有工厂掩膜编程的ROM，ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固 化，用户不能修改ROM中的程序。掩膜ROM单片机适合于 大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法 将程序制作在芯片的ROM。 （2）EPROM型单片机：内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器，用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM 中，也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片 还可以再次写入新的程序，允许反复改写。 （3）无ROM型单片机：内部没有程序存储器，它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。 无ROM型单片机价格低廉，用户可根据程序的大小来选择外接 程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活，但系统结构较复 杂。 （4）E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。该类型目前比较常用 （5） OTP(One Time Programmable)ROM单片机：内部具有一次可编程的程序存储器，用户可以在编程器上将程序写入片 内程序存储器中，程序写入后不能再改写。这种芯片的价 格也较低。 4、什么是单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期？它们之间是什么关系？ 答：某条指令的执行周期由若干个机器周期（简称M周期）构成，一个机器周期包含6个状态周期（又称时钟周期，简称S周期），而一个状态周期又包含两个振荡周期（P1和P2，简称P周期）。也就是说，指令执行周期有长有短，但一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周
一、程序代码 #include
TI = 0; } T_counter = 0; } uart_receive(void) interrupt 4 { if(RI) { RI = 0; indata[R_counter] = SBUF; R_counter++; if(R_counter>=4) { R_counter = 0; flag = 1; } } } void system_initial(void) { P1M1 = 0x00; P1M0 = 0xff; P1 = 0xff; //初始化为全部关闭 temp3 = 0x3f;//初始化temp3的值与六路输出的初始值保持一致 temp = 0xf0; R_counter = 0; T_counter = 0; } void initial_comm(void) { SCON = 0x50; //设定串行口工作方式:mode 1 ; 8-bit UART,enable ucvr TMOD = 0x21; //TIMER 1;mode 2 ;8-Bit Reload PCON = 0x80; //波特率不加倍SMOD = 1 TH1 = 0xfa; //baud: 9600；fosc = 11.0596 IE = 0x90; // enable serial interrupt TR1 = 1; // timer 1 RI = 0; TI = 0; ES = 1; EA = 1; }
单片机如何运行程序 知道了单片机通过I/O口与外设打交道，也知道了单片机的程序与数据如何保存，到底单片机是如何运行程序的?原来单片机和其他微机一样，也拥有一个中央处理器(CPU),它是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。它在单片机中的核心地位见图2.10所示。它通过单片机的内部总线，将单片机内部的各个部分：程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等联系在一起，内部总线有三种：数据总线，专门用来传送数据信息，地址总线专门用来传送地址信息，选中各操作单元，控制总线专门用来传送CPU各种控制命令，以便CPU统一指挥协调工作。完成程序所要执行的各种功能。CPU执行程序一般包括两个主要过程：第一，就是从程序存储器中取出指令，指令的地址由PC指针提供，在前面我们已经知道，PC指针在CPU取指后会自动加一，所以PC指针总是指向下一个将要取出的指令代码或操作数。这样，就能保证程序源源不断往下执行。第二，就是执指过程，取出的指令代码首先被送到CPU中控制器中的指令寄存器，再通过指令译码器译码变成各种电信号，从而实现指令的各种功能。 4.怎样保证CPU工作? 现在我们知道了单片机怎样取指、执指，即怎样运行程序了。那么怎样才能保证CPU有序的工作?这就必须提到单片机的两个非常重要的外围电路：单片机的时钟电路和复位电路。在单片机上面有两个引脚，分别是它的第18、19脚，其功能如下。
Pin19:时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。 Pin18:时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。 89S51的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在18和19脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容的值一般取10p～30p。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。如图2.11 当时钟电路起振后，产生一定频率的时钟信号，单片机的CPU在时钟信号的控制下，就能一步一步完成自己的工作。通常我们必须了解以下几种周期。 【振荡周期】：单片机外接石英晶体振荡器的周期。如外接石英晶体的频率若为12MHz，这其振荡周期就是1/12微秒。 【状态周期】：单片机完成一个最基本的动作所需的时间周期。如扫描一次定时器T0引脚状态所需要的时间。一个状态周期=2个振荡周期。 【机器周期】：单片机完成一次完整的具有一定功能的动作所需的时间周期。如一次完整的读操作或写操作对应的时间。一个机器周期=6个状态周期。 【指令周期】：执行完某条指令所需要的时间周期，一般需要1～4个机器周期，如MUL AB指令是四机器周期指令。一个指令周期=1～4个机器周期。 单片机工作时，除了需要时钟支持外，还必须有一个初始状态，即单片机的复位状态。在单片机外部引脚第9脚，就是专门给单片机提供复位脉冲的。 Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当89S51通电，时钟电路开始工作，在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。
单片机C语言编程实例 前言 INTEL公司的MCS-51单片机是目前在我国应用得最广泛的单片机之一.随着 单片机应用技术的不断发展,许多公司纷纷以51单片机为内核,开发出与其兼容的 多种芯片,从而扩充和扩展了其品种和应用领域。 C语言已成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言之—。将C语言向单片机上的移植，始于20世纪80年代的中后期。经过十几年的努力，C语言终于成为专业化单片机上的实用高级语言。用C语言编写的8051单片机的软件，可以大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完善的系统。因此，不管是对于新进入这一领域的开发者来说，还是对于有多年单片机开发经验的人来说，学习单片机的C语言编程技术都是十分必要的。. C语言是具有结构化.模块化编译的通用计算机语言,是国际上应用最广.最多的计算语言之一。C51是在通用C语言的基础上开发出的专门用于51系列单片机编程的C语言.与汇编语言相比,C51在功能上.结构上以及可读性.可移植性.可维护性等方面都有非常明显的优势。目前 最先进、功能最强大、国内用户最多的C51编译器是Keil Soft ware公司推出的KeilC51。第 一章单片机C语言入门 1.1建立您的第一个C项目 使用C语言肯定要使用到C编译器，以便把写好的C程序编译为机器码， 这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2是众多单片机应用开发软 件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，它集编辑， 编译，仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计，它的界面 和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真 方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。 以上简单介绍了KEIL51软件，要使用KEIL51软件，必需先要安装它。KEIL51是一个商业的软件，对于我们这些普通爱好者可以到KEIL中国代理周 立功公司的网站上下载一份能编译2K的DEMO版软件，基本可以满足一般的个
1．闪烁灯 1．实验任务 如图4.1.1所示：在P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2秒。 2．电路原理图 图4.1.1 3．系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。 4．程序设计内容 （1）．延时程序的设计方法 作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要 求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在 执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程 序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：
如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机器周期为1微秒机器周期微秒 MOV R6,#20 2个 2 D1: MOV R7,#248 2个 2 2＋2×248＝498 20× DJNZ R7,$ 2个2×248 (498 DJNZ R6,D1 2个2×20＝40 10002 因此，上面的延时程序时间为10.002ms。 由以上可知，当R6＝10、R7＝248时，延时5ms，R6＝20、R7＝248时， 延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求0.2秒＝200ms， 10ms×R5＝200ms，则R5＝20，延时子程序如下： DELAY: MOV R5,#20 D1: MOV R6,#20 D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET （2）．输出控制 如图1所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.0＝1时，根据发光二极管 的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平， 即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB P1.0指令使P1.0 端口输出高电平，使用CLR P1.0指令使P1.0端口输出低电平。 5．程序框图 如图4.1.2所示
单片机程序入门小例子（汇编语言） 声明：以下3个例子都是正确的，都已经验证过。希望能给刚刚学习单片机的人一点参考。 编写人：大连民族学院自动化专业 例1：流水灯（加按键） ORG 0000H KEY1:MOV A,#0FEH CLR C LOOP1:MOV P2,A RLC A ACALL DELAY JNB P3.7,KEY2 LJMP LOOP1 KEY2:MOV A,#0FEH LOOP2:MOV P2,A RL A ACALL DELAY JNB P3.6,KEY1 LJMP LOOP2
DELAY:MOV R7,#20 D1:MOV R6,#200 D2:MOV R5,#123 NOP DJNZ R5,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R7,D1 RET END 例2：数码管动态显示 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP PINT0 ORG 0100H MAIN:MOV SP,#40H CLR IT0 SETB EX0 SETB EA HERE:MOV 30H,#00H MOV 31H,#01H
MOV 32H,#02H MOV 33H,#03H LOOP:MOV R0,#30H MOV R1,#4 MOV R3,#0FEH MOV DPTR,#TAB LOOP1:MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV P1,R3 LCALL DELAY INC R0 MOV A,R3 RL A MOV R3,A DJNZ R1,LOOP1 SJMP LOOP TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H DELAY:MOV R6,#6 LD:ACALL DELAY1 DJNZ R6,LD DELAY1:MOV R7,#124
51单片机多任务运行 最近发现有的幺弟在对系统的内核感兴趣，加上我也是部分内核的初学者，突然来兴，便用了两天写了一个简单的内核。这个内核简单得不能再简单了，加上空格行、大括号和详细的注解只有246行，还带了4个点亮LED的任务。至今为止我所见最简单的内核~~~ 就跟这个内核取个“多任务分时处理内核”吧！这个内核和ucos系统思想有很大的差异，但是能够帮助我们学习理解ucos系统，能够帮我们了解51的内部结构，以及大多数的单片机运行处理数据的原理~~~ 好废话就不说啦！希望我们能互相学习共同进步 1、先来讲讲原理： 首先，我们看书时会知道51单片机在执行中断的时候，会有以下几个步骤和几种情况。 根据KEIL的编译惯例（这个编译惯例你可以在编完程序后点仿真，里面有个后缀为.src 的文件，这个文件里面是一句C对应一句汇编，你就可以知道你编译的C代码它是怎么处理的，能帮助你学习汇编哦~~~），通常把进入中断后的所使用的通用寄存器组根据情况选择压栈。也就是说，中断前后使用的寄存器组可能不一样，中断前可能使用0，中断中可能使用1。如果使用的同一组寄存器，为了保存现场，KEIL就PUSH现场数据，然后POP 就行啦。但是keil很多时候不是你想象中那样，你叫它怎样他就怎样编译。所以在程序中嵌入了少量的汇编。 其实，嵌入汇编是很简单的事情。 只要在C代码中加入#pragma asm 和#pragma endasm并在他俩的中间加入汇编就行。别忘了还要在工程文件中添加C51S.LIB，这个文件在KEIL/C51/LIB中，这个文件也很重要，不然编译会出现警告，记得把文件类型选择为全部文件，不然看不见它。 接下来说说KEIL的中断汇编。在C51中，中断到来时，CPU响应中断保存当前PC 指针地址压栈SP所指地址。然后将PC指针指向中断向量地址，在中断向量地址中只有一句汇编程序：LJMP XX 意思是跳转到某地址。因为中断后只有8个寄存器，但是你的代码量远远不只有8个寄存器能装下的。这也就是说，响应中断后，先跳转到硬件规定的地址，再由那个地址跳转到中断程序入口。 然后，PC指针跳转到中断程序地址，开始从SP所指地址压栈ACC,B,DPH,DPL,PSW，按理说还需要压栈R0~R7，但KEIL一般是通过换通用寄存器来实现的（也就是改变RS1和RS0来实现的）。也就说KEIL根本不压栈R0~R7。 这个怎么能行，当然不行！不保存我们就不能完全的返回先前压栈的任务啦！好吧，那我们就只有手动保存压栈，这样不就行了，简单吧！ 所以我们来帮它。已经通过前面知道它在进入中断的时候已经把中断前的PC指针压栈到中断前SP所指的地址了，所以进入中断后，实际在SP中断前所指地址中已经按顺序压栈了PC低8位,PC高8位，ACC,B,DPH,DPL,PSW总共7个数据，SP是向上增长的，也就是说每压一次堆栈SP+1。然后再把我们的R0~R7寄存器压入堆栈，这不就行啦，就保护现场所需的全部数据，就算有时R0~R7寄存器用不上我们也得加进去，为了为了保证正确的返回现场。 因此我们保存一次数据就需要7+8=15字节的堆栈，每个任务的起始地址保存一次，中间临时要保存一次，共需要15+15=30字节的堆栈。所以定义程序空间为现场保存空间为 0~29。名字叫：unsigned char TASK_STACK[TASK_MAX][30]；//程序现场保存数组。TASK_MAX是程序个数，因为每一个程序都需要保存两次，每次15个变量来保存现场，并且51是8位的单片机所以用unsigned char。 然后就是程序现场保存数组的初始化使每个数据都是0。 首先，根据响应中断后的压栈顺序，知道了数组0位和1位保存的是中断前程序的地
51单片机50个例程代码程序里有中断，串口等驱动，直接复制即可使用1-IO输出-点亮1个LED灯方法1 /*----------------------------------------------- 名称：IO口高低电平控制 论坛：https://www.doczj.com/doc/f25325118.html, 编写：shifang 日期：2009.5 修改：无 内容：点亮P1口的一个LED灯 该程序是单片机学习中最简单最基础的， 通过程序了解如何控制端口的高低电平 ------------------------------------------------*/ #include
名称：IO口高低电平控制 论坛：https://www.doczj.com/doc/f25325118.html, 编写：shifang 日期：2009.5 修改：无 内容：点亮P1口的一个LED灯 该程序是单片机学习中最简单最基础的， 通过程序了解如何控制端口的高低电平 ------------------------------------------------*/ #include
“看门狗”概念及其应用 在由单片机构成的系统中，由于单片机的工作有可能会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，从而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统便无法继续工作，这样会造成整个系统陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片，俗称“看门狗”(watch dog)。 加入看门狗电路的目的是使单片机可以在无人状态下实现连续工作，其工作过程如下：看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，该I/O引脚通过单片机的程序控制，使它定时地往看门狗芯片的这个引脚上送入高电平(或低电平)，这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时，给看门狗引脚送电平的程序便不能被执行到，这时，看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号，便将它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使单片机发生复位，从而单片机将从程序存储器的起始位置重新开始执行程序，这样便实现了单片机的自动复位。 通常看门狗电路需要一个专门的看门狗芯片连接单片机来实现，不过这样会给电路设计带来复杂，STC单片机内部自带有看门狗，通过对相应特殊功能寄存器的设置就可实现看门狗的应用，STC89系列单片机内部有一个专门的看门狗定时器寄存器，Watch Dog Timer 寄存器，其相应功能见下个知识点。 看门狗定时器寄存器(WDT_CONTR) STC单片机看门狗定时器寄存器在特殊功能寄存器中的字节地址为E1H，不能位寻址，该寄存器用来管理STC单片机的看门狗控制部分，包括启停看门狗、设置看门狗溢出时间等。单片机复位时该寄存器不一定全部被清0，在STC下载程序软件界面上可设置复位关看门狗或只有停电关看门狗的选择，大家根据需要可做出适合自己设计系统的选择。其各位的定义如表4.2.1所示。 表1看门狗定时器寄存器(WDT_CONTR)
51单片机中断系统程序实例（STC89C52RC) 51单片机有了中断，在程序设计中就可以做到，在做某件事的过程中，停下来先去响应中断，做别的事情，做好别的事情再继续原来的事情。中断优先级是可以给要做的事情排序。 单片机的学习不难，只要掌握学习方法，学起来并不难。什么是好的学习方法呢，一定要掌握二个要点： 1. 要知道寄存器的英文全拼，比如IE = interrupt中断 不知道全拼，要去猜，去查。这样就可以理解为什么是这个名称，理解了以后就不用记忆了。 2. 每个知识点要有形像的出处 比如看到TF0，脑子里马上要形像地定位到TCON寄存器的某位 看到ET0, 马上要形像地定位到IE寄存器的第2位 https://www.doczj.com/doc/f25325118.html,/tuenhai/独家揭秘：形像是记忆的最大技巧。当人眼看到某个图时，是把视觉信号转化成电信号，再转化成人能理解的形像。当我们回忆形像时，就是在重新检索原先那个视觉信号，并放大。在学习过程中，不断练习检索、放大信号，我们的学习能力就会越来越强。 写程序代码时，也要把尽量把每行代码形像化。 51单片机内中断源 8051有五个中断源，有两个优先级。与中断系统有关的特殊功能寄存器有IE（中断允许寄存器）、IP（中断优先级控制寄存器）、中断源控制寄存器（如TCON、SCON的有关位）。51单片机的中断系统结构如下图（注意，IF0应为TF0)：
8052有6个中断源，它比8051多一个定时器/计数器T2中断源。 8051五个中断源分别是： （1）51单片机外部中断源 8051有两个外部中断源，分别是INT0和INT1，分别从P3.2和P3.3两个引脚引入中断请求信号，两个中断源的中断触发允许由TCON的低4位控制，TCON的高4位控制运行和溢出标志。 INT0也就是Interrupt 0。在这里应该看一下你的51单片机开发板的电路原理图。离开形像的记忆是没有意义的。读到上面这句，你应该回忆起原理图上的连接。任何记忆都转化为形像，这是学习的根本原理，我们通过学习单片机要学会这种学习方法，会让你一辈子受益无穷。 TCON的结构如下图： （a）定时器T0的运行控制位TR0
单片机程序实例程序实例 以简单的52单片机LCD例程为例，将下面的程序模块化。将延时函数独立成一个模块，为了使程序简化，将所有的和LCD相关的函数（包括LCD初始化函数、写命令函数、写数据函数、显示函数等）独立成一个模块。 #include
单片机应用实例报告 零.序 这个学期一开始便接触了《单片微型计算机原理与接口技术》，听说是《微型计算机控制技术实用教程》的基础，对于工科的我来说学以致用无非是一切的一切，虽然还是个该领域的菜鸟，但是单片机之于自动化的意义不言而喻，对于这篇论文，以下开始展开，不足之处谅解。 一.概述 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 关于80C51：该系列单片机是采用高性能的静态80C51 设计由先进CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器全部支持12 时钟和 6 时钟操作P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含128 字节和256 字节RAM 32 条I/O 口线 3 个16 位定时/计数器 6 输入4 优先级嵌套中断结构 1 个串行I/O 口可用于多机通信 I/O 扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围，频率可降至0 。可实现两个由软件选择的节电模式，空闲模式和掉电模式，空闲模式冻结CPU但RAM 定时器，串口和中断系统仍然工作掉电模式保存RAM的内容但是冻结振荡器导致所有其它的片内功能停止工作。由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据运行可从时钟停止处恢复的。 二.应用领域 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、
13．动态数码显示技术 1．实验任务 如图4.13.1所示，P0端口接动态数码管的字形码笔段，P2端口接动态数码管的数位选择端，P1.7接一个开关，当开关接高电平时，显示“12345”字样；当开关接低电平时，显示“HELLO”字样。 2．电路原理图 图4.13.1 3．系统板上硬件连线 （1．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的a－h端口上；
（2．把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8端口上； （3．把“单片机系统”区域中的P1.7端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上； 4．程序设计内容 （1．动态扫描方法 动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出（字形选择），另一接口完成各数码管的轮流点亮（数位选择）。 （2．在进行数码显示的时候，要对显示单元开辟8个显示缓冲区，每个显示缓冲区装有显示的不同数据即可。 （3．对于显示的字形码数据我们采用查表方法来完成。 5．程序框图 图4.13.2
6．汇编源程序 ORG 00H START: JB P1.7,DIR1 MOV DPTR,#TABLE1 SJMP DIR DIR1: MOV DPTR,#TABLE2 DIR: MOV R0,#00H MOV R1,#01H NEXT: MOV A,R0 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV A,R1 MOV P2,A LCALL DAY INC R0 RL A MOV R1,A CJNE R1,#0DFH,NEXT SJMP START DAY: MOV R6,#4 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET TABLE1: DB 06H,5BH,4FH,66H,6DH TABLE2: DB 78H,79H,38H,38H,3FH END 7． C语言源程序 #include
51单片机精确延时程序大集合 以下程序说是精确延时，实际上都不对。调用一次差个几微秒、几百微秒，一天下来差好几分钟。加我的QQ群有精确版本哦，不同频率的晶振都适用。群：38397759 2008-04-24 12:10:26, 在论坛上看到不少不错的延时程序，整理如下共同分享： 精确延时计算公式: 延时时间=[(2*第一层循环+3)*第二层循环+3]*第三层循环+5 ;延时5秒左右 DELAY5S:PUSH 04H;2个机器周期 PUSH 05H;2个机器周期 PUSH 06H;2个机器周期 MOV R4,#50;1个机器周期 DELAY5S_0:MOV R5,#200;1个机器周期 DELAY5S_1:MOV R6,#245;1个机器周期 DJNZ R6,$;2×245=490个机器周期 DJNZ R5,DELAY5S_1;这条2个机器周期，这层循环包含R5×（490+1） +2×R5=98600个机器周期 DJNZ R4,DELAY5S_0;这条2个机器周期，这层循环包含R4×（98600+1） +2×R4=4930150个机器周期 POP 06H;2个机器周期 POP 05H;2个机器周期 POP 04H;2个机器周期 RET;2个机器周期 ;（共2+2+2+1+4930150+2+2+2+2=4930165个机器周期） ;513微秒延时程序 DELAY: MOV R2,#0FEH;1个机器周期 JUZINAIYOU: DJNZ R2,JUZINAIYOU;2×R21即2×245 RET;2个机器周期 ;（实际上是493个机器周期）
;10毫秒延时程序 DL10MS: MOV R3,#14H DL10MS1:LCALL DELAY DJNZ R3,DL10MS1 RET ;（缺DELAY） ;0.1s延时程序12MHz DELAY: MOV R6,#250 DL1: MOV R7,#200 DL2: DJNZ R6,DL2 DJNZ R7,DL1 RET ;延时1046549微秒(12MHz) ;具体的计算公式是: ;((((r7*2+1)+2)*r6+1)+2)*r5+1+4 = ((r7*2+3)*r6+3)*r5+5 DEL : MOV R5,#08H DEL1: MOV R6,#0FFH DEL2: MOV R7,#0FFH DJNZ R7,$ DJNZ R6,DEL2 DJNZ R5,DEL1 RET ;1秒延时子程序是以12MHz晶振 DELAY:MOV R1,#50 del0: mov r2,#91 del1: mov r3,#100 djnz r3,$ djnz r2,del1 djnz r1,del0 Ret ;1秒延时子程序是以12MHz晶振为例算指令周期耗时 KK: MOV R5,#10 ;1指令周期×1 K1: MOV R6,#0FFH ;1指令周期×10
模块化编程设计题 一、简述模块化编程的必要性(模块化的优点) 参考答案： 大多数的编程学习者一开始接触和学习到的程序很小，代码量很少，甚至只有几十行。对于这样短小的程序进行模块化设计不是完全必要的。很多情况下程序模块化设计需要“浪费”很多时间，例如增加了代码的数量，增加了构思的时间。把所有的程序代码都写在一个main()函数中程序完全可以运行。 但是随着学习的深入，代码量的增加，将所有的代码都放在同一个.C文件中的做法越发使得程序结构混乱，虽然可以运行，但是可读性、可移植性变差。即使是自己写的程序，时间长以后对程序的阅读和修改也要花一些时间。模块化编程使得程序的组织结构更加富有层次感，立体感和降低程序的耦合度。 在大规模程序开发中，一个程序由很多个模块组成，很可能，这些模块的编写任务被分配到不同的人。几乎所有商用程序都必须使用模块化程序设计理念。在程序的设计过程中各个开发者分工合作，分别完成某一模块特定的功能，减少开发时间等。 二、模块化编程设计步骤 (1)、创建头文件 在模块化编程中，往往会有多个C文件，而且每个C文件的作用不尽相同。在我们的C 文件中，由于需要对外提供接口，因此还必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。对于每一个模块都有相应的.c文件和.h文件，为了阅读调试方便，原则上.c文件和.h文件同名，如和。 (2)防重复包含 例如文件 #ifndef__DELAY_H__ #define__DELAY_H__ void delay（uint t）； #endif 假如有两个不同源文件需要调用delay（uint t）这个函数，他们分别都通过#include “”把这个头文件包含了进去。在第一个源文件进行编译时候，由于没有定义过因此#ifndef__DELAY_H__条件成立，于是定义_DELAY_H_ 并将下面的声明包含进去。在第二个文件编译时候，由于第一个文件包含时候，已经将_DELAY_H_定义过了。因此#ifndef__DELAY_H__不成立，整个头文件内容就没有被包含。假设没有这样的条件编译语句，那么两个文件都包含了delay（uint t）；就会引起重复包含的错误。所以在.h文件中，为了防止出现错误都进行防重复包含。 （3）代码封装 将需要模块化的进行代码封装 头文件的作用可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书，说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息，离开了这些信息，很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。但是总的原则是：不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里（不需要外部调用的函数不在头文件中申明），而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里（需要被外部调用的函数一定要在头文件中申明），否则，外界就无法正确的调用我们提供的接口功能。