用定时器计数器产生方波

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1、目录一、设计目的1二、设计要求1三、设计方案1四、设计内容2五、方波2（一）方波的简介2（二）起源与应用2六、硬件介绍（8031）3（一）内部结构及引脚图4（二）存储器空间以及存储器5（三）定时/计数器7（四）中断系统10（五）并行Ｉ/Ｏ端口（P0、P1、P2、P3）11（六）串行Ｉ/Ｏ端口12七、软件设计12（一）主程序模块12（二）计数/定时器模块14（三）硬件接线图15（四）程序16八、设计总结17九、参考文献1818一、设计目的通过课程设计使学生更进一步掌握单片机原理及应用课程的有关知识，提高应用单片机解决问题的能力，加深对单片机应用的理解。通过查阅资料，结合所学知识进行软、

2、硬件的设计，使学生初步掌握应用单片机解决问题的步骤及方法。为以后学生结合专业从事单片机应用奠定基础。二、设计要求（1）方波的周期为2秒。（2）用指示灯显示输出方波信号。说明：不能用软件延时。三、设计方案（1）通过单片机内部的计数器/定时器，采用软件编程来产生方波，这种方法的硬件线路较简单，系统的功能一般与软件设计相关。（2）本次设计产生方波电路，选择MCS-51系列中的8031单片机，由于是用指示灯显示输出方波信号，一个LED显示灯即可满足设计要求。18四、设计内容（1）这里采用应用广泛的MCS-51系列中的8031单片机作为产生方波的控制芯片，利用单片机内部的定时/计数器T0实现软

3、时钟的目的。首先将T0设定工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（50ms），然后用另一个定时/计数器T1对基准时间计数形成秒时，再配合给定的脉冲信号，最后通过LED指示灯把输出方波的信号显示出来，达到读取波形的目的。（2）本设计电路在硬件上接线简单,8031的P1.0外接T1，P1.7外接指示灯即可。五、方波（一）方波的简介方波是一种非正弦曲线的波形，通常会于电子和讯号处理时出现。理想方波只有“高”和“低”这两个值。电流的波形为矩形的电流即为方波电流。不论时间轴上下是不是对称的，只要是矩形就可叫方波，必要时，可加“对称”，“不对称”加以说明。（二）起源与应用在现实世界，方波只有

4、有限的带宽由于一般电子零件只有高(1)和低(0)两个值，方波就自然产生，并于数码开关电路中广泛应用。因为方波可以快速从一个值转至另一个(即0→1或1→0)，所以方波就用作时钟讯号来准确地触发同步电路。但是如果用频率定义域18来表示方波，就会出然一连串的谐波。这可能会产生电磁波和电流脉波，影响周围的电路，产生噪声和错误，对一些精密仪器如类比数位资料转换器(analog-to-digitalconverter)影响十分明显，所以设计会使用正弦波作时钟讯号来代替方波。　　在音乐上，方波被视为空洞的声音，因此会以减法合成过滤方波作管乐的基础。另外，电吉他的失真效果(distortion)把波

5、形的外层削去，令波形趋向成为方波。失真越大会令波形越像方波。　　一个“简单二能级莱德马契函数”(simpletwo-levelRademacherfunction)就是一个方波。六、硬件介绍（8031）8031是最常见的的MCS-51系列单片机，是inter公司早期的成熟的单片机产品，应用范围涉及到各行各业。18（一）内部结构及引脚图一个机器周期＝12个振荡脉冲周期（ｆosc）18（二）存储器空间以及存储器内部数据存储器外部数据存储器外部程序存储器(用mov指令读写)(用movx指令读写)(用movc指令读)１、内部数据存储器结构:内部RAM区:专用寄存器区:开机复位状态：复位后：内

6、部RAM区及外部RAM区皆保持原值18２、程序状态字:PSW┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐│CY│AC│F0│RS1│RS0│OV│X│P│└──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘CY：进、借位，有进、借位：CY=1AC：半进、借位，有半进、借位：AC=1F0：用户标志位（由用户设定）RS1,RS0：工作寄存器组选择位００：选择０组０１：选择１组１０：选择２组１１：选择３组OV：溢出位，有溢出：OV=1X：无效位P：奇偶位，运算结果有奇数个１：P=1３、程序存储器特定入口:0000H:复位或开机后的程序入口0003H:外部中断0服务程序入口000BH:定

7、时/计数器0中断服务程序入口0013H:外部中断1服务程序入口001BH:定时/计数器1中断服务程序入口0023H:串行I/O中断服务程序入口18（三）定时/计数器8031片内有两个１６位定时/计数器（增量式计数）１、工作方式（方式０、方式１、方式２、方式３）以定时/计数器１为例⑴方式０（１３位定时/计数）⑵方式１（１６位定时/计数）18⑶方式２（８位自动重装时间常数定时/计数）⑷方式３（仅适用于定时/计数器０）TL0用于８位定时/计数TH0只用于８位定时