单片机系统设计报告
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基于STM32单片机的智能家居系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日摘要目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多,但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。
本次设计的基于STM32的智能家居报警系统实用性非常强,设计成本低廉,非常适合普通家庭使用,而且随时可以升级。
单片机课程设计报告代码摘要:一、单片机课程设计报告简介1.单片机概述2.课程设计报告的目的与意义3.报告内容概述二、单片机基础知识回顾1.单片机的定义与历史2.单片机的基本结构3.单片机的工作原理三、单片机应用领域1.工业控制2.通信设备3.消费电子4.汽车电子5.其他领域四、单片机课程设计报告实例分析1.实例一:基于单片机的智能家居系统设计2.实例二:单片机控制的智能交通灯系统设计3.实例三:单片机在智能医疗设备中的应用设计五、单片机课程设计报告撰写建议1.明确设计目标与要求2.详细的设计过程与思路3.合理的硬件与软件设计4.系统测试与优化5.结论与展望正文:一、单片机课程设计报告简介单片机课程设计报告是学生在学习单片机知识后,将理论应用于实际的一个综合性实践环节。
通过对单片机的了解与掌握,学生可以设计出各种具有一定功能的智能系统。
本报告将对单片机课程设计报告进行简要介绍,包括报告的目的、意义以及内容概述。
二、单片机基础知识回顾在开始设计报告之前,我们需要先回顾一下单片机的基础知识,以便更好地理解单片机的工作原理和应用领域。
单片机是一种集成电路,集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体,可编程实现各种控制功能。
它具有体积小、成本低、功耗低、功能强大等特点,被广泛应用于各个领域。
1.单片机的定义与历史单片机(Microcontroller Unit, MCU)是一种集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体的微型计算机。
自1971年Intel公司推出第一款单片机4004以来,单片机得到了迅速发展,其性能、功能和应用领域不断扩展。
2.单片机的基本结构单片机主要由CPU、存储器、外设接口和时钟电路等部分组成。
CPU是单片机的核心部分,负责程序的执行;存储器用于存储程序和数据;外设接口用于与外部设备进行通信;时钟电路为单片机提供工作节拍。
3.单片机的工作原理单片机根据预先编写好的程序,在时钟信号的作用下,对输入信号进行处理,并产生相应的输出信号,从而实现对各种外部设备的控制。
报告评分批改老师《现代电子综合实验》课程设计报告基于单片机的温度检测控制系统设计学生姓名 学 号专 业 班 级同组学生 提交日期 年 月 日指导教师目录2一、实验目的 .....................................................................................2二、实验要求 .....................................................................................2三、实验开发环境及工具 ...........................................................................2四、按键扫描和液晶显示功能实现 ...................................................................24.1矩阵键盘电路 ...............................................................................4.1.1矩阵键盘电路简介 .....................................................................224.1.2矩阵式按键扫描原理 ...................................................................24.1.3 按键扫描子程序设计思想及流程图 ......................................................34.2 LCD1602显示电路 ..........................................................................34.2.1 LCD1602模块简介 ....................................................................34.2.2 LCD1602模块引脚说明 .................................................................4.2.3 LCD1602控制方式及指令 ..............................................................344.2.4 LCD1602液晶显示子程序设计思想及流程图 ..............................................5五、基于单片机的温度检测控制系统设计过程 .........................................................55.1 系统整体电路框图及功能说明 ................................................................55.2 DS18B20数字温度传感器电路 ..............................................................55.2.1 单总线通信方式简介 ..................................................................65.2.2 DS18B20简介 ......................................................................5.2.3 DS18B20读写操作 ..................................................................665.3 声光报警及控制电路 ........................................................................75.4 软件设计 ..................................................................................5.4.1 主程序设计流程图 ....................................................................775.4.2 DS18B20子程序设计思想及流程图 ...................................................85.4.3 声光报警子程序设计思想及流程图 .....................................................9七、 实验过程及实验结果 ...........................................................................9八、实验中遇到的问题及解决方法 ...................................................................10附件 ............................................................................................一、实验目的(1). 掌握单片机应用系统的设计方法与步骤;(2).掌握硬件电路各功能模块的工作原理、应用电路与编程方法;(3).熟练掌握单总线的应用及编程;(4). 掌握基于单片机的温度检测控制系统的设计与实现。
单片机系统设计报告范文1. 引言本报告介绍了一个基于单片机的系统设计。
本项目旨在设计一个可靠、高效的控制系统,能够实现某一特定功能。
本报告将详细介绍系统的设计目标、硬件设计和软件设计,并对系统进行评估和讨论。
2. 设计目标本项目的设计目标是实现一个智能温湿度控制系统。
系统的主要功能包括实时监测环境的温度和湿度,并根据设定的阈值自动控制温湿度,保持舒适的环境条件。
3. 硬件设计3.1. 主控单元本系统选择了常用的基于单片机的主控单元,采用XMC4500系列单片机。
此单片机具有高性能、低功耗和多种外设接口的特点,非常适合本项目的需求。
3.2. 传感器模块为了实时监测环境的温湿度,我们选择了DHT11温湿度传感器。
该传感器具有较高的精确度和良好的稳定性,可以通过串口和单片机进行数据交互。
3.3. 人机交互模块为了方便用户对系统进行设定和操作,本系统设计了一个人机交互模块。
该模块包括一个液晶显示屏和几个按键,通过显示屏和按键可以实现菜单显示和参数设定功能。
3.4. 控制模块为了控制温湿度,本系统设计了一个控制模块。
该模块通过与主控单元的通信,接收来自传感器模块的数据,并实施相应的控制策略,如开关空调、加湿器等来维持设定的温湿度。
4. 软件设计4.1. 软件架构本系统的软件设计采用了模块化的结构。
主控单元的软件主要分为三个模块:传感器模块、人机交互模块和控制模块。
每个模块都有相应的功能函数,通过调用这些函数来实现不同的功能。
4.2. 传感器模块传感器模块负责实时读取温湿度传感器的数据,并将数据发送给主控单元。
为了增加系统的稳定性,我们设计了数据校验和容错机制。
4.3. 人机交互模块人机交互模块负责显示菜单和接收用户的操作。
用户可以通过按键来选择菜单和设定参数。
我们设计了一个菜单管理器和按键管理器来实现该模块的功能。
4.4. 控制模块控制模块根据传感器模块提供的数据和用户设定的参数,实施相应的控制策略。
例如,当温度超过设定值时,控制模块会发送控制信号给空调,打开空调降低室内温度。
51单片机课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的硬件结构、工作原理及其功能特点;2. 学会使用51单片机的指令系统进行程序设计;3. 掌握51单片机与外围电路的接口技术,能实现简单的硬件控制功能;4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用及发展趋势。
技能目标:1. 能够运用C语言编写51单片机的程序,实现基础控制功能;2. 能够运用仿真软件对51单片机程序进行调试,分析并解决简单问题;3. 能够设计简单的51单片机硬件系统,进行电路连接和功能测试;4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、务实的科学态度,提高自主学习能力;3. 培养学生关注社会发展,了解科技在生活中的应用,增强社会责任感;4. 培养学生团队合作精神,尊重他人意见,善于沟通交流。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,以51单片机为核心,结合硬件和软件,培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成简单的51单片机控制系统设计。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下几个部分:1. 51单片机硬件结构及原理- 熟悉51单片机的内部结构、引脚功能;- 掌握51单片机的工作原理及性能特点。
2. 51单片机指令系统与编程- 学习51单片机的指令集,理解各指令的功能和使用方法;- 掌握C语言在51单片机编程中的应用。
3. 51单片机外围接口技术- 学习51单片机与常见外围电路(如LED、LCD、键盘等)的接口技术;- 掌握外围设备的控制原理及编程方法。
4. 仿真软件的使用- 学习使用Keil、Proteus等仿真软件进行51单片机程序设计和调试;- 掌握仿真软件的操作方法,提高程序调试效率。
基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计报告设计报告:基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计1.引言数控(数值控制)车床是一种以机电一体化技术为基础,通过计算机控制工件加工的设备。
传统的车床需要操作工人手动控制加工过程,而数控车床则通过计算机编程实现自动化加工。
本设计报告旨在设计基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统,实现工件在XY平面上的精准加工。
2.系统设计(1)硬件设计本系统的硬件设计包括数控车床的机械结构和控制系统的电路设计。
数控车床的机械结构需要设计XY工作台的运动结构。
可以采用步进电机或直流伺服电机作为驱动器,通过丝杆传动实现运动。
同时,需要设计定位传感器用于测量工件位置,反馈给控制系统。
控制系统的电路设计主要包括单片机的选择和配套电路。
可以选择性能稳定、功能强大的单片机作为控制器,并设计外部电路实现与驱动器和传感器的连接。
此外,还需要设计电源电路、通信接口等。
(2)软件设计软件设计是数控车床控制系统非常重要的一部分,需要实现驱动器控制和运动轨迹规划等功能。
可以使用C语言开发嵌入式软件程序。
驱动器控制:通过控制输出脉冲和方向信号,控制步进电机或直流伺服电机的运动。
可以根据用户输入的指令,控制工件在XY平面上移动。
运动轨迹规划:根据用户输入的参数,计算出工件在XY平面上移动的运动轨迹。
可以采用插补算法,实现平滑移动和加工轨迹自由控制。
3.系统实现(1)实现步骤首先,进行硬件设计。
根据车床的尺寸和加工需求设计XY工作台的运动结构,选择合适的驱动器和传感器。
然后,根据单片机选型,设计电路连接驱动器和传感器。
最后,设计电源电路和通信接口。
其次,进行软件设计。
根据硬件设计的结果,编写嵌入式软件程序,实现驱动器控制和运动轨迹规划等功能。
最后,进行系统调试。
根据设计的功能要求,对系统进行全面测试和调试,验证系统的稳定性和性能。
(2)实验结果通过实验验证,本设计的数控车床XY工作台与控制系统实现了工件在XY平面上的精确加工。
目录1.总体方案选择 (2)1.1 实验要求: (2)1.2方案设计 (2)2.硬件原理电路图的设计及分析 (3)2.1主控模块 (3)2.1.1 STC89C52单片机主要特性 (3)2.1.2 STC89C52单片机管脚图 (4)2.1.3 STC89C52单片机的中断系统 (5)2.1.4 STC89C52单片机的定时/计数器 (5)2.2矩阵键盘模块设计: (5)2.2.1矩阵键盘原理介绍 (5)2.2.2矩阵键盘电路设计 (6)2.3 LCD液晶显示器简介 (7)2.3.1液晶模块简介 (7)2.3.2液晶显示部分与89S52的接口 (8)3系统软件设计 (10)3.1系统软件流程图 (10)3.2系统整体原理图 (11)4.系统调试 (12)4.1硬件调试 (12)4.2软件调试 (12)4.3调试结果 (13)5.心得体会131.总体方案选择1) 1.1 实验要求:2)通过小键盘实现数据的输入, 并在LED数码管上显示3)实现+、-、*、/4)在LED数码管上显示结果并有清零, 退出功能1.2方案设计本系统以STC89C52单片机为控制核心, 对系统进行初始化, 主要完成对键盘的响应、液晶显示灯功能的控制, 起到总控和协调各模块之间工作的作用。
单片机通过检测键盘读取使用者按下对用功能的按键, 然后通过单片机内部运放把运算的结果显示在液晶屏幕上。
图1-1系统结构框图本系统结构如图1-1所示, 本设计可分为以下模块: 单片机主控模块、键盘模块、功率放大模块、闹铃模块、按键设置模块。
下面对各个模块的设计方案逐一进行论证分析。
2.硬件原理电路图的设计及分析2.1主控模块STC89C52有40个引脚, 4个8位并行I/O口, 1个全双工异步串行口, 同时内含5个中断源, 2个优先级, 2个16位定时/计数器。
STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM), 和128B的数据存储器(RAM)组成。
单片机最小系统实验报告
实验目的:
本实验目的是探究微处理器系统最小化原理并实际运用该原理设计一个基于单片机主控的最小系统,用来分析各部件之间的作用以及学习计算机系统的操作。
实验设备:
1.单片机主芯片:亚宝半导体C02晶振
2.外部电路元器件:2个8位数据输入输出口,4个4位数据的输入输出口,4个开关,10K水银温度计,7个键盘,1个指示灯。
实验步骤:
1. 设计单片机最小系统电路:根据实验指导书绘制单片机最小系统电路图,接线涉及到的所有元器件,并标注出每个元器件的引脚号。
2. 编写相关的程序:根据实验的要求,编写相关的CH02语言程序来完成IO口的输入输出功能。
3. 上传程序:将编写的程序用串口烧录到单片机内存中
4. 测试程序:检查所有的管脚,检查程序的正确性,根据程序要求使用按键输入信号,测试输出结果。
实验结果:
在实验过程中,我发现单片机最小系统电路设计较为简单,只需要有基本的电路和编程知识,即可完成本次实验。
经过多次修改和测试,我可以得出程序正确运行的结论。
经过本次实验,我深刻理解了计算机系统的结构,学会了io口的编程,还认识了有关电子元器件的基本用途和功能,研究了系统的最小化原理,以及其背后的道理。
更重要的是,本次实验提高了我的动手能力和分析问题的能力。
基于单片机的温度控制系统设计开题报告基于单片机的温度控制系统设计开题报告一、引言在现代科技飞速发展的时代,单片机技术已经成为各种智能控制系统的核心。
本文旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计,从简单的温度监测到复杂的温度控制,通过对单片机技术的灵活运用,实现对温度的精确控制,以及实现一定的智能化操作。
二、温度控制系统的基本原理温度控制系统是利用各种传感器检测环境温度,通过单片机进行数据处理,并利用执行器对环境温度进行调节的系统。
温度控制系统的基本原理是通过对环境温度的实时监测和分析,准确调节加热或降温装置,使环境温度保持在设定的范围内。
三、基于单片机的温度监测系统设计在温度控制系统中,温度监测是至关重要的一环。
我们可以使用单片机搭建一个简单的温度监测系统,通过传感器获取环境温度,并将数据传输给单片机进行实时监测和显示。
这里可以采用LM35温度传感器,并通过单片机的模拟输入引脚来获取温度数据。
通过LED数码管或LCD屏幕,实现对环境温度的实时显示。
还可以设置温度报警功能,一旦温度超出设定范围,系统会自动报警,提醒用户及时处理。
四、基于单片机的温度控制系统设计在温度监测系统的基础上,我们可以进一步设计出一个温度控制系统。
通过对温度控制器的灵活配置,实现对加热或降温设备的精确控制。
在这个系统中,单片机不仅需要实现对环境温度的实时监测,还需要根据监测到的数据进行相应的控制操作。
当环境温度过高时,单片机可以控制风扇或空调进行降温操作;当环境温度过低时,单片机可以控制加热设备进行加热操作。
这种基于单片机的温度控制系统,不仅可以实现对环境温度的精确控制,还可以节省能源,提高系统的智能化水平。
五、个人观点和理解通过对基于单片机的温度控制系统设计的探讨,我对单片机在智能控制领域的应用有了更深入的理解。
单片机不仅可以实现简单的温度监测,还可以实现复杂的温度控制,通过对传感器的数据采集和单片机的运算处理,实现对环境温度的精确控制。
单片机课程设计实验报告设计题目:基于单片机的多功能综合应用系统的设计专业:电子信息工程班级:姓名:指导老师:目录第一章设计说明1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)第二章硬件电路仿真实现2.1 硬件结构分析 (5)2.2基本功能仿真电图 (6)2.3扩展功能仿真电路图 (10)2.4 实物电路图 (15)第三章软件设计实现3.1软件程序内容 (16)3.2模块分析 (16)3.3 程序流程图 (17)第四章系统测试4.1 软件调试 (19)4.2硬件调试 (19)第五章心得体会 (20)第六章参考文献 (21)附录 (21)第一章设计说明1.1 设计目的单片机在许多领域使用十分广泛,如智能仪器仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
各科任老师们经常说“学好单片机,工作就不成问题了。
”可见学好单片意义之重大。
单片机作为一门基础学科,既是对前期学习C语言的综合运用,也是理论与实践相结合的一大体现。
本次课程设计通过基础部分,拓展功能以及整体电路的实现能很好地锻炼我们的动手及编程能力。
1.2 设计内容及要求内容:1.设计并实现具有复位功能的单片机小系统。
2.利用单片机进行灯光的场景开关控制、循环点亮控制、花样变化控制及速度变化控制(如:左右循环、扩散收缩式移动、流星雨、舞台灯光综合效果、名曲名句跟随显示等。
至少应做两项:前两项选一并有速度变化控制功能,后三项选一或自创特色花样)。
3. 炫彩音乐显示(依据3秒以上某名曲名句,模拟高、中、低音三分频,彩色LED随音频变化而起伏显示的效果,进一步地,LED 亮度跟随音乐响度闪烁)。
4.利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。
5.利用单片机进行灯光的三色联动定时控制(以交通灯为例)。
(说明:3、4中二选一,1、2、5必选)6. 配合2至5项中功能,实现液晶屏输出功能或状态信息。
7. 以调节5或4项中的时间为例实现基于4X4键盘的输入功能。
单片机系统设计报告姓名:学号:指导老师:专业:电子信息工程2013院系:计算机与信息工程学院2015年6月目录前言 (3)第一章单片机系统概述 (3)1.1单片机的基本概念 (3)1.2 单片机的特点及应用 (3)第二章单片机系统设计与开发环境 (4)2.1 Keil C51集成开发环境 (4)2.2 基于Proteus的单片机系统仿真 (5)第三章80C51单片机 (5)3.1 80C51单片机的内部结构 (5)3.2 80C51的存储器结构 (7)第四章心得体会 (8)前言基于《单片机系统设计与开发》一书对“单片机原理与应用”课程的学习总结报告。
第一章单片机系统概述1.1单片机的基本概念单片机:将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上,称其为单片微型计算机,简称单片机。
微型计算机:微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路由总线有机地连接在一起的整体,称为微型计算机。
微型计算机系统:微型计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成的系统,称为微型计算机系统。
单片机的组成: CPU、存储器(程序存储器和数据存储器)、I/O接口(并行接口、串行接口、中断、定时器/计数器、A/D转换、EEPROM、SPI接口……1.2 单片机的特点及应用1. 单片机的特点单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。
ROM称为程序存储器,只存放程序、固定常数及数据表格。
RAM则为数据存储器,用作工作区及存放用户数据。
这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中,有较大的程序存储器空间,把开发成功的程序固化在ROM中,而把少量的随机数据存放在RAM中。
这样,小容量的数据存储器能以高速RAM形式集成在单片机内,以加速单片机的执行速度。
但单片机内的RAM是作为数据存储器用,而不是当作高速缓冲存储器(Cache)使用。
采用面向控制的指令系统。
为满足控制的需要,单片机有更强的逻辑控制能力,特别是具有很强的位处理能力。
单片机的I/O引脚通常是多功能的。
由于单片机芯片上引脚数目有限,为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾,采用了引脚功能复用的方法。
引脚处于何种功能,可由指令来设置或由机器状态来区分。
单片机的外部扩展能力强。
在内部的各种功能部分不能满足应用需求时,均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM,I/O接口,定时器/计数器,中断系统等),与许多通用的微机接口芯片兼容,给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
2.单片机的应用范围工业控制。
单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。
如数控机床、自动生产线控制、电机控制、温度控制等。
仪器仪表。
如智能仪器、医疗器械、数字示波器等。
计算机外部设备与智能接口。
如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘/磁带机、智能终端机等。
商用产品。
如自动售货机、电子收款机、电子秤等。
家用电器。
如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。
第二章单片机系统设计与开发环境2.1 Keil C51集成开发环境KeilC51 mVision2集成开发环境是KeiSoftwre,lnc/KeilElektronikGmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,内以多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工和建立、管理,编译,连接,目标代码的生成,软件访真,硬件访真等完整的开发流和。
尤其C编译工具在产生代码的准确性和效率性达到了较高的水平,而可以附加灵活的控制选项。
KeilC51集成开发环境的主要环境的主要功能是以下几点:(1)mVision2 for WindowsTM:是一个集成开发环境,它将项目管理,源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的Z1环境中。
(2)C51国际标准优化C交叉编译器:从C源代码产生可重定位的口标模块。
(3)A51宏汇编器:从80C51汇编冤代码产生可重定位的口标模块。
(4)BL51连接/定位器:组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块,生成绝对目标模块。
(5)LIB51库管理器:从口际模块生成连接器可以使用的库文件。
(6)OH51目标文件至HEX格式的转换器:从绝对目标模块生成IntelHEX文件。
(7) RTX-51实时操作系统:简化了复杂的实时应用软件项口的设计。
这个工具套件足为专业软件开发人员设计的,但任何层次的编程人员都可以使用,并获得80C51微控制器的部分应用。
2.2 基于Proteus的单片机系统仿真Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。
这些功能是:(1)原理布图(2)PCB自动或人工布线(3)SPICE电路仿真革命性的特点(1)互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI 器件,部分IIC器件。
(2)仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。
还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。
配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。
第三章80C51单片机3.1 80C51单片机的内部结构1.80C51单片机的基本组成图3-1 80C51系列单片机的基本组成2. 8051单片机内部结构和功能1.中央处理器CPU(1)运算器1) 算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit);2) 累加器ACC (Accumulator)3) 寄存器B;4) 程序状态字PSW(ProgramStatusWord)程序状态字PSW是一个8位特殊功能寄存器,它的各位包含了程序运行的状态信息,以供程序查询和判断。
PSW程序状态字格式和含义如下:①Cy(PSW.7) 进位标志位。
Cy是PSW中最常用的标志位。
由硬件或软件置位和清零。
它表示运算结果是否有进位(或借位)。
如果运算结果在最高位有进位输出(加法时)或有借位输入(减法时),则Cy由硬件置“1”,否则Cy被清“0”。
②AC(PSW.6) 辅助进位(或称半进位)标志。
当执行加减运算时,运算结果产生低四位向高四位进位或借位时,AC由硬件置“1”;否则AC位被自动清“0”。
③F0(PSW.5) 用户标志位。
用户可根据自己的需要对F0位赋予一定的含义,由用户置位或复位,作为软件标志。
④RSl和RS0(PSW.4,PSW.3) 工作寄存器组选择位。
这两位的值决定选择哪一组工作寄存器为当前工作寄存器组。
由用户通过软件改变RSl和RS0值的组合,以切换当前选用的工作寄存器组。
其组合关系如表2-1所示⑤OV(PSW.2) 溢出标志位。
它反映运算结果是否溢出,溢出时则由硬件将OV位置“1”,否则置“0”。
⑥F1(PSW.1) 用户标志位,同F0(PSW.5)。
⑦P(PSW.0) 此位为奇偶标志位。
P标志表明累加器ACC中1的个数的奇偶性。
在每条指令执行完后,单片机根据ACC的内容对P位自动置位或复位。
若累加器ACC 中有奇数个“1”,则P=1;若累加器ACC中有偶数个“1”,则P=0。
5) 布尔处理器80C51的CPU是8位微处理器,它还具有1位微处理器的功能。
布尔处理器具有较强的布尔变量处理能力,以位(bit)为单位进行运算和操作。
它以进位标志(Cy)作为累加位,以内部RAM中所有可位寻址的位作为操作位或存储位,以P0~P3的各位作为I/O位,同时布尔处理器也有自己的指令系统。
(2)控制器1) 程序计数器PC;2) 数据指针DPTR2.定时器/计数器80C51单片机内有两个16位的定时器/计数器:定时器/计数器0和定时器/计数器1。
3.串行口单片机内部有一个串行数据缓冲寄存器SBUF,它是可直接寻址的特殊功能寄存器,地址为99H。
4.中断系统3.2 80C51的存储器结构80C51单片机在系统结构上采用哈佛型,其配置如图2-2所示。
1.程序存储器程序存储器用来存放程序代码和常数,分成片内、片外两大部分,即片内ROM和片外ROM。
其中,8051内部有4KB的ROM,地址范围为0000H~0FFFH,片外用16位地址线扩充64KB的ROM,两者统一编址。
2.片内数据存储器数据存储器用来存放运算的中间结果、标志位,以及数据的暂存和缓冲等。
它也分为片内和片外两大部分,即片内RAM和片外RAM。
8051片内数据存储器最大可寻址256个单元,通常把这256个单元按功能划分为低128单元(单元地址00H~7FH)和高128单元(单元地址80H~0FFH),结构如图2-3。
3.片外数据存储器片外数据存储器,即片外RAM,一般由静态RAM芯片组成。
用户可根据需要确定扩展存储器的容量,MCS-51单片机访问片外RAM可用1个特殊功能寄存器——数据指针寄存器DPTR寻址。
由于DPTR为16位,可寻址的范围为0~64KB。
因此,扩展片外RAM的最大容量是64KB。
4.堆栈及堆栈指针堆栈是一种数据结构,所谓堆栈就是只允许在其一端进行数据插入和数据删除操作的线性表。
第四章心得体会学习单片机,要掌握单片机指令系统中汇编语言各种基本语句的意义及汇编语言程序设计的基本知识和方法,以及单片机与其他设备相连接的输入输出中断等接口技术。
使我们从硬件软件的结合上理论联系实际,提高动手能力,从而全面掌握单片机的应用。
学习使用单片机只能靠循序渐进的积累,不可能一蹴而就。
万事开头难、要勇敢迈出第一步知识点用到才学,不用的暂时丢一边。
想把厚厚的一本书看完在做实验,估计是不太可能的。
看着人头都晕了,学了后面的,前面的估计也快忘光了,所以,最好结合实际程序,用到的时候才去看。
我们在焊接具体电路之前,最好做个仿真,这样实验的成功率会大大提高。