電子課件-《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)(匯編語言)》-B02-9722-課題一

1、冰箱 全自動(dòng)洗衣機(jī) 樓宇防盜設(shè)備智能電飯煲 電子琴玩具 大屏幕呼叫系統(tǒng)數(shù)控銑床 數(shù)控車床汽車 血壓計(jì) 呼吸機(jī)心電監(jiān)護(hù)儀任務(wù)1 了解單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)任務(wù)2 WAVE軟件的應(yīng)用和程序燒錄任務(wù)3 熟悉單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)任務(wù)5 Proteus ISIS 7.5軟件的使用任務(wù)4 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 任務(wù)1 了解單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 1了解單片機(jī)的基本概念。2掌握AT89S51單片機(jī)的封裝、引腳定義及其功能、I/O端口及其功能。3了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)前，首先需要對(duì)單片機(jī)有一個(gè)基本的了解。本任務(wù)就是建立對(duì)單片機(jī)的一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)識(shí)別不同封裝形式單片機(jī)的引腳編號(hào)，并掌握各個(gè)引腳功能

2、的定義。在了解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，初步掌握單片機(jī)I/O端口與外圍電路的設(shè)計(jì)思路。一、單片機(jī)概述單片機(jī)是一種集成電路芯片，它采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器（含ROM和RAM）、I/O接口電路等集成在同一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)既小巧又完善的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。其在單片機(jī)程序的控制下能準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者預(yù)先規(guī)定的任務(wù)。1單片機(jī)的發(fā)展階段第一階段（19761979）單片機(jī)的探索階段Intel公司MCS-48為代表 第二階段（19791982）單片機(jī)的完善階段Intel公司MCS-51為代表 第三階段（19821990）16位單片機(jī)推出階段Intel公司

3、MCS-96為代表 第四階段（1990至今）微控制器全面發(fā)展階段 Microchip PIC Motorola 為代表 MC68HC2AT89S51的功能特性兼容MCS-51系列產(chǎn)品。4KB Flash存儲(chǔ)器，支持 在線編程，可反復(fù)擦寫 1 000次。 128B片內(nèi)RAM。 工作電壓4.55.5 V。 全靜態(tài)時(shí)鐘033 MHz。 32個(gè)雙向I/O口線。 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 5個(gè)中斷源，2個(gè)中斷優(yōu) 先級(jí)。 1個(gè)全雙工UART串行口?？撮T狗定時(shí)器。低功耗空閑和省電模式。二、單片機(jī)的封裝形式及引腳定義PDIP封裝形式的AT89S51單片機(jī)的引腳描述引腳定義引腳編號(hào)功能描述VCC40電源引腳，接

4、+5V電源GND20接地引腳，接+5V電源地XTAL1和XTAL219和18時(shí)鐘引腳，外接時(shí)鐘電路RST9復(fù)位引腳，用于單片機(jī)復(fù)位P0.0P0.7（P0口）39321.作為8位雙向I/O口使用2.在訪問外部存儲(chǔ)器或外部接口電路時(shí)，分時(shí)用作低8位地址線和數(shù)據(jù)總線P1.0P1.7（P1口）181.作為8位準(zhǔn)雙向I/O口使用2.用于ISP編程下載（P1.5、P1.6、P1.7）（續(xù)表）引腳定義引腳編號(hào)功能描述P2.0P2.7（P2口）21181.作為8位準(zhǔn)雙向I/O口使用2.在訪問外部存儲(chǔ)器或外部接口電路時(shí)，分時(shí)用作高8位地址線P3.0P3.7（P3口）10171.作為8位準(zhǔn)雙向I/O口使用2.具有

5、第二功能（詳見課題五中具體應(yīng)用） /Vpp31外部/內(nèi)部程序存儲(chǔ)器使能端29外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)端ALE/ 30地址鎖存允許信號(hào)端三、單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)各組成部分說明組成部分說 明中央處理器(CPU) 單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)地工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM) 內(nèi)部有256B的RAM，其中包含128B用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元（地址為00H7FH）和128B專用寄存器單元（地址為80HFFH）程序存儲(chǔ)器(ROM) 內(nèi)部有4KB掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格定時(shí)/計(jì)數(shù)器(T

6、0、T1) 含有兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器（T0、T1），以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能組成部分說 明并行輸入輸出(I/O)口 共有4組8位并行I/O口（P0、 P1、P2和P3），用于單片機(jī)與外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸全雙工串行口 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其他設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用中斷系統(tǒng) 共含有5個(gè)中斷源（2個(gè)外部中斷、2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和1個(gè)串行中斷），并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇時(shí)鐘電路 需外接晶振和微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序（續(xù)表）四、單片機(jī)的I/O端口 AT89S51單片機(jī)有4個(gè)I/O端口，即P0、P1、P2和P3。

7、每個(gè)端口均由8個(gè)引腳（即8位）構(gòu)成，常用做輸入輸出。P0口為三態(tài)雙向輸入輸出口。在不擴(kuò)展存儲(chǔ)器或者I/O接口時(shí)，作為雙向通用I/O口，直接連接外部的輸入輸出設(shè)備，可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門電路。當(dāng)用于外接存儲(chǔ)器或者擴(kuò)展I/O接口時(shí)，P0口作為分時(shí)復(fù)用的低8位地址（A0A7）/數(shù)據(jù)（D0D7）總線口。1P0口P0口為漏極開路輸出端口，即漏極沒有電阻接至電源，所以當(dāng)要輸出高電平時(shí)，必須在P0口的外部接一個(gè)470 左右的上拉電阻至電源。圖示為單片機(jī)使用P0口驅(qū)動(dòng)外部發(fā)光二極管的連接電路。其他3個(gè)口（P1、P2和P3口）各位結(jié)構(gòu)中已接有上拉電阻，因此不需要外接上拉電阻。P1口作為通用I/O口使用時(shí)與P0口相

8、似，其內(nèi)部具有提升電路，輸出可以直接驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門電路。同時(shí)P1口的部分引腳還具有第二功能： 2P1口 P1.5：MOSI端（用于ISP編程，主出從入數(shù)據(jù)端）。 P1.6：MOSO端（用于ISP編程，主入從出數(shù)據(jù)端）。 P1.7：SCK端（用于ISP編程，串行時(shí)鐘輸入端）。P2口為雙功能口。既可作為通用的I/O口使用，又可作為系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)的高8位地址總線使用。當(dāng)用做通用I/O口時(shí)，其數(shù)據(jù)傳輸與P0口控制相似，其內(nèi)部具有提升電路，可以直接驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL門電路。當(dāng)用于外接存儲(chǔ)器或者擴(kuò)展I/O接口時(shí)，P2口作為分時(shí)復(fù)用的高8位地址（A8A15）總線口，與P0口共同構(gòu)成16位地址總線（A0A15）

9、。 3P2口引腳符號(hào)名稱功能P3.0RXD串行數(shù)據(jù)接收P3.1TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送P3.2外部中斷0輸入P3.3外部中斷1輸入P3.4T0定時(shí)器0的外部輸入P3.5T1定時(shí)器1的外部輸入P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫信號(hào)P3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào)P3口做通用I/O口使用時(shí)，結(jié)構(gòu)和工作過程與P2口完全相同。同時(shí)P3口還可按位復(fù)用為第二功能，具體見下表。 4P3口在AT89S51的I/O口中，只有P1口沒有第二功能。在實(shí)際應(yīng)用中P0P3口均可作為雙向通用I/O口使用，但當(dāng)某一端口既做輸入又做輸出使用時(shí)，在輸出轉(zhuǎn)輸入操作時(shí)應(yīng)先給該端口寫“1”然后再讀。例 P1口在輸出轉(zhuǎn)輸入操作時(shí)的軟件編程方法。 匯編：M

10、OV P1，#23H C51：P1 = 0 x23； / P1口作輸出口使用 MOV P1，#0FFH P1 = 0 xff； / 先將P1口置“FF” MOV A，P1 ACC = P1； / P1口由輸出轉(zhuǎn)輸入口若端口只作輸入口使用，則讀數(shù)時(shí)不必再向端口先寫“1”。 P0口作為輸出口使用單片機(jī)最小系統(tǒng)P2口作為輸入口使用單片機(jī)應(yīng)用電路生產(chǎn)廠家類別型號(hào)舉例圖 片ATMEL公司AT89系列AT89C2051（DIP封裝）AT89S52（DIP封裝）AT90系列(AVR單片機(jī))ATmega48（QFP封裝）查找資料，了解常見的其他類型單片機(jī)。生產(chǎn)廠家類別型號(hào)舉例圖 片STC公司STC單片機(jī)STC

11、89C52RC（DIP封裝）MicroChip公司PIC單片機(jī)PIC16F877A（DIP封裝）PHILIPS公司51LPC系列LPC2148FBD64（LCC封裝）生產(chǎn)廠家類別型號(hào)舉例圖 片TI公司MSP430系列MSP430F1612（QFP封裝）TMS370系列TMS370C722FNT（LCC封裝）Motorola公司MC68HC908系列MC68HC908SR12CB（DIP封裝）單擊此處返回目錄任務(wù)2 WAVE軟件的應(yīng)用和程序燒錄1熟悉WAVE軟件的集成開發(fā)環(huán)境。2掌握WAVE軟件的基本操作方法。利用WAVE編程軟件，創(chuàng)建一個(gè)流水燈.ASM文件，并完成對(duì)流水燈程序的錄入、編譯及程序

12、的仿真及下載。一、WAVE軟件簡介WAVE軟件是一款單片機(jī)匯編調(diào)試軟件，可以進(jìn)行軟件模擬仿真（不用仿真器也能模擬運(yùn)行用戶程序)和硬件仿真；可仿真MCS51系列、MCS196系列、Microchip PIC系列CPU；支持匯編、PLM語言和C語言的程序設(shè)計(jì)，界面友好。二、WAVE 軟件常用窗口介紹CPU窗口信息窗口存儲(chǔ)器窗口 三、程序燒錄器EP3.0程序燒錄器EP3.0程序燒錄器支持 ATMEL、STC、SST等型號(hào)單片機(jī)的燒寫，具有性能穩(wěn)定、燒錄速度快等優(yōu)點(diǎn)。該燒錄器采用直接USB供電，串口通信。一、新建源程序1運(yùn)行VW.EXE，打開軟件開發(fā)界面。2設(shè)置仿真器。單擊 “仿真器” “仿真器設(shè)置”

13、命令3建立、編輯及保存文件。1）新建文件。單擊“文件” “新建文件”命令。2）文件保存。單擊“文件” “保存文件”命令，輸入文件名完成保存。3）程序輸入：流水燈.ASM。源程序的輸入二、程序的編譯單擊 “項(xiàng)目” “編譯”/“全部編譯”命令程序錯(cuò)誤，編譯出錯(cuò)程序正確，生成.hex文件三、程序的調(diào)試和仿真運(yùn)行1程序的調(diào)試單擊 “執(zhí)行” “單步”/“跟蹤”/“執(zhí)行到光標(biāo)處”命令，調(diào)試程序。在程序調(diào)試過程中執(zhí)行“窗口” “CPU窗口” /“數(shù)據(jù)窗口”等命令，可打開“CPU窗口”“數(shù)據(jù)窗口”等進(jìn)行程序調(diào)試數(shù)據(jù)觀察。2 仿真運(yùn)行（3）復(fù)位“ ”：終止調(diào)試過程，程序?qū)⒈粡?fù)位。（1）全速執(zhí)行“ ”：全速運(yùn)行程

14、序。（4）設(shè)置/取消斷點(diǎn)：將光標(biāo)所在行設(shè)為斷點(diǎn)，如果該行原來已為斷點(diǎn)，則取消該斷點(diǎn)。 （2）暫?！?”：暫停正在全速執(zhí)行的程序。四、程序的燒錄1檢測芯片ID，根據(jù)燒錄單片機(jī)的類型選擇具體型號(hào)。2單擊“（自動(dòng)）擦除器件”命令，將要燒錄的單片機(jī)中之前的程序擦除。3單擊“（自動(dòng)）裝入文件”命令，添加通過編譯后的“*.HEX”或“*.BIN”文件。4單擊“寫器件”命令，將所選“*.HEX”或“*.BIN”文件寫入單片機(jī)。用串口數(shù)據(jù)線將燒錄機(jī)與計(jì)算機(jī)的COM口連接好，然后將要燒錄的單片機(jī)放入編程器IC鎖緊座并鎖緊。運(yùn)行程序燒錄軟件“Easy 51Pro.exe”進(jìn)行程序的燒錄：燒錄完成后狀態(tài)信息單擊此處

15、返回目錄5單擊“（自動(dòng)）效驗(yàn)數(shù)據(jù)”，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否出錯(cuò)，當(dāng)提示“效驗(yàn)成功，數(shù)據(jù)正確”時(shí)，說明此次燒錄成功。6取下單片機(jī)，插入電路板，觀察實(shí)際運(yùn)行情況。任務(wù)3 熟悉單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)1了解單片機(jī)存儲(chǔ)器的分類及結(jié)構(gòu)。2掌握單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）的具體配置。利用WAVE匯編軟件對(duì)軟件中虛擬的單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)單元進(jìn)行操作，具體操作要求如下：1將單片機(jī)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的20H、21H、22H、23H單元分別賦值為01H、02H、03H、04H，并觀察它們?cè)谖粚ぶ穮^(qū)內(nèi)是如何存儲(chǔ)的。2給單片機(jī)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器第二組工作寄存器中R0 R7分別賦值01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H、08H。一、單

16、片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)分類片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片內(nèi)程序存儲(chǔ)器1程序存儲(chǔ)器用于存放用戶程序以及固定的表格和常數(shù)，其存儲(chǔ)單元只能讀不能寫。采用16位編址，片內(nèi)有4KB的ROM，片外有64KB的ROM，最低的4KB是公用的，采用同一指令MOVC進(jìn)行訪問。用外部引腳EA電平高低區(qū)分低4KB空間訪問的是內(nèi)部ROM還是外部ROM。當(dāng)EA接高電平時(shí)，單片機(jī)從片內(nèi)ROM取指令，當(dāng)?shù)刂烦^0FFFH后，則自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外ROM取指令；當(dāng)EA接低電平時(shí)，單片機(jī)只從片外取指令。1單片機(jī)復(fù)位后，程序地址寄存器PC的內(nèi)容為0000H，單片機(jī)自動(dòng)從0000H單元取指令執(zhí)行。2從0003H0023H有5個(gè)中斷入口地址，主程序一定要存放在0

17、023H之后的存儲(chǔ)單元中，因此，一般都在0000H單元放一條跳轉(zhuǎn)指令，用戶程序則由轉(zhuǎn)移之后的地址開始執(zhí)行。3對(duì)于一般不太復(fù)雜的用戶程序，單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器足以存儲(chǔ)，不必考慮片外程序存儲(chǔ)器，因此硬件上只要將單片機(jī)的EA腳接+5 V電源即可。2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器）51系列單片機(jī)片內(nèi)256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為兩部分：低128字節(jié)為用戶數(shù)據(jù)RAM單元，地址為00H7FH，該部分作為用戶數(shù)據(jù)存取使用；高128字節(jié)為特殊功能寄存器（SFR）單元，地址為80HFFH，該部分作為單片機(jī)功能控制使用。用于存取程序運(yùn)行時(shí)的中間結(jié)果數(shù)據(jù)等，存儲(chǔ)單元既可讀又可寫。51單片機(jī)片內(nèi)RAM分配圖工作寄存器區(qū)32個(gè)字節(jié)

18、又分為4個(gè)子區(qū)，如左圖所示。每個(gè)寄存器區(qū)分別由工作寄存器R0R7組成。程序運(yùn)行時(shí)，通過設(shè)置特殊功能寄存器中的程序狀態(tài)字寄存器（PSW）的第3位和第4位（RS0和RS1）的值來決定用哪個(gè)工作寄存器區(qū)，如右圖所示。不用的工作寄存器可作為一般存儲(chǔ)器供用戶使用，CPU復(fù)位后會(huì)自動(dòng)選中區(qū)0。二、常用特殊功能寄存器它是運(yùn)算器中一個(gè)最重要的特殊功能寄存器，地址為E0H，用于存放參加運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果，在指令系統(tǒng)中常常用助記符A表示累加器。寄存器B也是運(yùn)算器中的一個(gè)工作寄存器，地址為F0H，主要在乘法和除法運(yùn)算中存放操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果，在其他運(yùn)算中，也可以作為一個(gè)中間結(jié)果寄存器使用。1累加器 ACC2寄存器

19、 B用于存放程序運(yùn)行的狀態(tài)信息，地址為D0H。這個(gè)寄存器的某些位可由軟件設(shè)置，有些位則由硬件運(yùn)行時(shí)自動(dòng)設(shè)置。3程序狀態(tài)字寄存器 PSW程序狀態(tài)字寄存器 PSW各位的定義及功能位序位標(biāo)志位名稱功 能PSW.0P奇偶標(biāo)志位表示累加器A中內(nèi)容的奇偶性, 若A中有奇數(shù)個(gè)“1”，則P置“1”，否則清“0”PSW.1-保留位，未用PSW.2OV溢出標(biāo)志位當(dāng)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算時(shí)，如果產(chǎn)生溢出，則由硬件將OV置“1”或清“0”PSW.3PSW.4RS1RS0工作寄存器區(qū)控制選擇位用于設(shè)置究竟用哪個(gè)工作寄存器區(qū)（續(xù)表）位序位標(biāo)志位名稱功 能PSW.5F0用戶標(biāo)志位供用戶設(shè)置的標(biāo)志位，由軟件置“1”或清“0”PSW.6

20、AC輔助進(jìn)位標(biāo)志位進(jìn)行加、減法運(yùn)算時(shí)，當(dāng)?shù)?位向高4位產(chǎn)生進(jìn)位或借位時(shí)，AC置“1”，否則清“0”。該標(biāo)志位常用于十進(jìn)制調(diào)制和壓縮BCD碼運(yùn)算等PSW.7CY進(jìn)位標(biāo)志位在進(jìn)行加、減法運(yùn)算時(shí)，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生進(jìn)位或借位時(shí)，CY置“1”，否則清“0”。 在進(jìn)行位操作時(shí)，作為位累加器（C）使用4數(shù)據(jù)指針 DPTR數(shù)據(jù)指針為16位寄存器，地址為83H和82H，編程時(shí)既可以按16位寄存器來使用，也可以按2個(gè)8位寄存器來使用，即高字節(jié)寄存器DPH(地址為83H)和低字節(jié)寄存器DPL(地址為82H)。DPTR主要是用來存放16位地址，當(dāng)對(duì)64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址時(shí)，作為間址寄存器使用。當(dāng)訪問程序存儲(chǔ)器時(shí)，D

21、PTR可用做基址寄存器，采用基址+變址尋址方式訪問程序存儲(chǔ)器。PC是一個(gè)16位的計(jì)數(shù)器，用于存放一條要執(zhí)行的指令地址，尋址范圍為64KB。PC在物理上是獨(dú)立的，不屬于特殊功能寄存器區(qū)中的寄存器。PC執(zhí)行完一條指令后，其內(nèi)容自動(dòng)加1。PC本身并沒有地址，因而不可尋址，用戶無法對(duì)它進(jìn)行讀寫，但是可以通過轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令改變其內(nèi)容，以控制程序按用戶要求執(zhí)行。 三、程序計(jì)數(shù)器 PC內(nèi)部RAM位尋址區(qū)20H2FH單元，共有16個(gè)字節(jié)，128個(gè)位，位地址為00H7FH，CPU能直接尋址這些位，執(zhí)行例如置“1”、清“0”、取反、位傳送和位邏輯運(yùn)算等操作。 四、內(nèi)部RAM位尋址區(qū)位地址一、對(duì)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

22、器賦值1打開位數(shù)據(jù)窗口2雙擊DATA（片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）中20H、21H、22H、23H內(nèi)存單元，分別進(jìn)行賦值，觀察對(duì)應(yīng)的位尋址區(qū)中數(shù)據(jù)的變化情況。二、對(duì)第二組工作寄存器中R0R7賦值1 打開CPU窗口2修改程序狀態(tài)字PSW中的RS1和RS0的值，使其分別等于1、0，使工作寄存器組工作在第2組。單擊此處返回目錄3 修改10H17H單元的值，觀察R0R7中數(shù)據(jù)的變化。任務(wù)4 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)1了解單片機(jī)最小系統(tǒng)組成。 2掌握單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作方法。 單片機(jī)是一種微控制器，任何微控制器正常工作都必須具備最基本的條件，即要有正確的電源、時(shí)鐘和復(fù)位電路（即最小系統(tǒng)）。因此，在所有的單片機(jī)應(yīng)用電

23、路中，單片機(jī)必須滿足以上三個(gè)條件才能正常運(yùn)行工作。本任務(wù)就是要認(rèn)識(shí)單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成及各部分的作用，并最終完成單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作。一、電源電路 單片機(jī)的工作電壓 單片機(jī)要想工作，首先要有為整個(gè)系統(tǒng)提供電源的供電模塊。電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。 51系列單片機(jī)工作電源的電壓一般為+4.5+5.5 V，典型值為+5V，即將單片機(jī)的VCC腳接+5V電源，GND腳接地。 二、時(shí)鐘電路 單片機(jī)的“心臟”即單片機(jī)內(nèi)部的高增益反向放大器通過XTAL1、XTAL2引腳外接作為反饋元件的片外晶體振蕩器（呈感性）與電容組成的并聯(lián)諧振回路構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器，向內(nèi)部的時(shí)鐘電路提供振蕩時(shí)鐘

24、。1內(nèi)部時(shí)鐘方式外部時(shí)鐘方式常用于多片51單片機(jī)同時(shí)工作，以便于同步。它是將外部振蕩脈沖信號(hào)通過CMOS門電路輸入至XTAL1腳，XTAL2腳懸空，如下圖所示。時(shí)鐘電路異常也會(huì)引起單片機(jī)CPU不工作，可通過測量ALE腳是否有六分頻信號(hào)輸出來判斷振蕩電路是否起振。2外部時(shí)鐘方式3時(shí)序51系列單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)振蕩周期組成，分為6個(gè)狀態(tài)，分別稱為S1、S2、S3、S4、S5、S6，每個(gè)狀態(tài)都包含P1和P2兩相。振蕩周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期和指令周期的關(guān)系如下：例AT89S51外接晶振頻率為12 MHz，則4個(gè)時(shí)間周期的具體值為：解：振蕩周期 1/12s狀態(tài)周期 2振蕩周期 1/6s機(jī)器周

25、期 6狀態(tài)周期 1s指令周期 （14）機(jī)器周期 1 4s三、復(fù)位電路單片機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)值1硬件復(fù)位上電復(fù)位電路 上電與按鍵均有效的復(fù)位電路 2軟件復(fù)位即看門狗復(fù)位，AT89S51內(nèi)部自帶看門狗定時(shí)器，由一個(gè)14位定時(shí)器及WDTRST（Watch Dog Time RST）寄存器構(gòu)成。利用軟件控制看門狗定時(shí)器，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入死循環(huán)（程序跑飛）時(shí)，看門狗定時(shí)器自動(dòng)復(fù)位，讓系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)作狀態(tài)。一、畫出單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖步驟說明示范圖片1材料準(zhǔn)備參照元器件清單表二、備料三、硬件電路焊接及調(diào)試過程 步驟說明示范圖片2硬件焊接注：單片機(jī)的 /VPP端接電源，選內(nèi)部存儲(chǔ)器電路板元件布局圖電路板背面 /

26、Vpp端GNDVCC(+5V)步驟說明示范圖片3通電調(diào)試最小系統(tǒng)運(yùn)行圖單擊此處返回目錄任務(wù)5 Proteus ISIS 7.5軟件的使用 1熟悉Proteus ISIS 7.5仿真軟件的集成工作環(huán)境。2掌握Proteus ISIS 7.5仿真軟件的基本使用方法。 通過繪制、編輯跑馬燈控制電路原理圖，熟悉Proteus ISIS 7.5仿真軟件工作環(huán)境，并完成軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的連接調(diào)試。一、進(jìn)入Proteus ISIS的方法1雙擊桌面上的ISIS 7 Professional圖標(biāo)“ ”。2單擊“開始”“程序”“Proteus 7 Professional” “ISIS 7 Profession

27、al”命令 。二、工作界面一、新建設(shè)計(jì)文件1打開Proteus ISIS 工作界面，單擊 “文件” “新建設(shè)計(jì)”命令，彈出模板選擇窗口，選擇好模板后單擊“OK”按鈕。 模板選擇窗口2單擊“文件”“保存設(shè)計(jì)”命令，在彈出的保存窗口中設(shè)置好保存路徑和文件名，最后單擊“保存”按鈕，則完成新建設(shè)計(jì)文件的保存。保存窗口在“ ”按鈕中單擊“P”按鈕進(jìn)入元器件選擇窗口。二、添加元器件添加元器件主要有兩種方法：1在關(guān)鍵字文本框中直接輸入所需元件名稱，則會(huì)在元件列表區(qū)出現(xiàn)與關(guān)鍵字相匹配的元件列表。選中所需元件，單擊“確定”按鈕或直接雙擊，便可將器件添加到ISIS的對(duì)象選擇器窗口中。2在元件類別列表中選擇元件所屬類，然后在元件子類別列表中選擇所屬子類，再從元件列表區(qū)選擇出所需元件。三、元件的放置、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、刪除和屬性設(shè)置1放置在對(duì)象選擇器中單擊選中要放置的元件，然后將光標(biāo)移動(dòng)到原理圖的編輯區(qū)