单片机最小系统的设计与制作(单片机C语言)

【1. 实验目的和要求】

（1）掌握采用Keil uVision集成开发环境下单片机程序的编辑、编译、连接方法；

（2）掌握Keil uVision集成开发环境与Proteus仿真软件的联调；

（3）掌握单片机最小系统的仿真设计；

【2. 实验工具与软件】

计算机、Keil uVision4集成开发环境、Proteus 8 Professional仿真软件

【3.主要原理和方法步骤】

（1） 任务说明

➢ 完成8051最小系统仿真原理图设计；并在最小系统基础上完成2个独立按键与8个发光二极管的驱动电路设计；

➢ 编写测试程序，实现按键控制循环点亮8个灯，时间间隔约1秒。

（2） 仿真电路原理图

（3） 程序流程图

（4） 实例代码及注释分析

#include "reg51.h"

sbit S0=P1^0; //数据IO口设置

sbit S1=P1^1;

unsigned char flag; //设置flag标志位，表示哪一个按键被按下

unsigned char step; //设置step标志位,表示需要显示的二极管位码

unsigned char code D[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; //发光二极管的段码

void delay_ms(unsigned int ms) //ms延时函数(******************){

unsigned int i;

while(ms--)

for(i = 0; i < 110; i++);

}

void main(void) //主函数

{

unsigned char i;

while(1)

{

for(i=1;i<=20;i++) //对延时1S的时间进行划分，多次检测按键是否按下，以提高按键灵敏度

{

if(S0==0)

小容量单片机系统的C语言程序结构

2002年初，笔者着手写一个IC卡预付费电表的工作程序，该电表使用Philips公司的8位51扩展型单片机87LPC764，要求实现很多功能，包括熄显示、负荷计算与控制、指示闪烁以及电表各种参数的查询等，总之，要使用时间的单元很多。笔者当时使用ASM51完成了这个程序的编写，完成后的程序量是2KB多一点。后来，由于种种原因，这个程序并没有真正使用，只是作了一些改动之后用在一个老化设备上进行计时与负荷计算。约一年后，笔者又重新改写了这些代码。

1 系统的改进

可以说，这个用ASM51实现的代码是没有什么组织性可言的，要什么功能就加入什么功能，弄得程序的结构非常松散，其实这也是导致笔者最终决定重新改写这些代码的原因。

大家知道，87LPC764有4KB的Flash ROM，而笔者的程序量只有2KB多点，因而第一个想法是改用C语言作为主要的开发语言，应该不至于导致代码空间不够用。其次，考虑到需要定时功能的模块(或称任务，以下统称任务)较多，有必要对这些任务进行有序的管理。笔者考虑使用时间片轮询方式，即给每个要求时间管理的任务以一个时间间隔，时间间隔一到，即运行其代码，达到合理使用系统定时器资源的目的。就51系统而言，一般至少一个定时器可用来进行时间片的轮询。基于以上的想法，构造了下述数据类型。

typedef unsigned char uInt8

typedef struct {

void (*proc)(void); //处理程序

uInt8 ms_count; //时间片大小

} _op_;

数据结构定义好之后，接着就是实现代码，包括三部分，即初始化数据、时间片的刷新与时间到执行。

初始化数据。

#define proc_cnt 0x08 //定义过程或任务数量

//任务栈初始化

code _op_ Op[proc_cnt]={{ic_check，10}，{disp_loop，100}，\{calc_power，150}，{set_led，2}，…\};

第4章 单片机系统的设计

33 第4章 单片机系统的设计

4.1 引言

用V/F变换器作A/D转换时，通常由一些硬件电路如振荡器、二分频器、计数器和门电路组成，而由计数器计得的计数值即A/D转换结果再通过接口电路送入微计算机进行处理，较为复杂和不便，或者采用F/BCD变换电路将V/F变换器输出的频率信号变为BCD码再通过接口电路送入微计算机，也较为复杂，而且还要对BCD码进行变换。这些方法成本都较高。

本设计介绍一种以单片机直接与V/F变换器接口进行A/D转换的方法，不须额外的硬件电路，完全利用单片机内部的硬件资源，简单方便，成本最低，大大地提高了V/F变换器作为A/D转换电路的可行性。

当前，单片机特别是Intel公司的MCS-51系列单片机已在智能仪器仪表和过程控制等方面得到广泛应用，大有取代Z80之势，因此A/D转换电路与单片机的接口方法也是人们所关注的。下面将主要介绍MCS-51系列的单片机8031为主控器件的硬件电路。

4.2 主控器Intel 8031简介

P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7XTAL1

XTAL2

VSS RST/VPDRXDTXDT0T10INT

P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.01INT

WR

RD EA/VPP ALEVCC

PSEN 403938373635343332313029282726252423222120191817161514131211109876543218031P1.0

图4-1 8031引脚图

Fig.4-1 8031 cite-feet figure 燕山大学工学学士学位论文

34 根据应用系统功能要求,考虑低成本、小体积等因素,本设计采用Intel

单片机最小系统设计

单片机最小系统是指由单片机与外围电路构成的最小功能完整的系统。在单片机设计中，最小系统起到了连接单片机和外界外设的桥梁作用。本文将从电源、晶振、复位电路以及外设接口等方面详细讨论单片机最小系统的设计。

一、电源设计

在单片机系统中，合理的电源设计对于保证系统正常运行非常重要。通常情况下，单片机系统需要提供稳定的电压供给，并且需要考虑到不同功耗的模块之间的电源隔离。为了满足这些需求，可以使用稳压芯片对电源进行调整和稳定，同时添加滤波电容以保证电源的稳定性。

二、晶振电路设计

单片机系统需要一个可靠的时钟源来提供精确的计时功能。晶振电路是实现单片机时钟源的重要组成部分。一般来说，晶振电路由晶体振荡器和负载电容构成。在设计晶振电路时，需要注意选择合适的晶振频率以及相应的负载电容。

三、复位电路设计

复位电路是单片机系统中不可或缺的一部分，它能够在系统上电或异常情况下将单片机恢复到初始状态。常见的复位电路包括电源按键复位电路和复位电路。在设计复位电路时，需要考虑到稳定的复位电平、合适的延时电路以及可靠的触发条件。 四、外设接口设计

外设接口设计是单片机最小系统中的重要环节。通过合适的外设接口设计，可以实现单片机与外界设备的连接和通信。常见的外设接口包括串口、并口、I2C接口等。在设计外设接口时，需要充分考虑接口的稳定性、兼容性以及通信速率的要求。

五、系统调试与测试

在完成单片机最小系统的硬件设计后，需要进行系统的调试和测试。通过合理的调试和测试措施，可以保证系统的稳定性和可靠性。常见的调试工具包括示波器、逻辑分析仪等。通过这些工具，可以对单片机系统进行信号捕获、时序分析等操作，以确保系统的正常运行。

六、总结

单片机最小系统设计是单片机开发中的重要环节。通过合理的电源设计、晶振电路设计、复位电路设计以及外设接口设计，可以实现单片机与外界设备的连接和通信。在系统设计完成后，需要进行系统的调试和测试，以确保系统的稳定性和可靠性。单片机最小系统的设计需要综合考虑硬件结构、功能要求和成本效益等因素，以达到最佳的设计效果。