微控制器原理课程设计报告

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1、北京信息科技大学微控制器技术课程设计报告课程设计报告课程设计名称微控制器技术指导教师设计起止日期系别自动化学院控制工程系专业自动化学生姓名________________班级/学号____成绩________________64北京信息科技大学微控制器技术课程设计报告一．前言（一）MCS-51单片机：8051是一种8位元的单晶片微电脑，属于MCS-51单晶片的一种，由英特尔公司于1981年制造。到现在，有更多的IC设计商，如ATMEL、飞利浦、华邦等公司，相继开发了功能更多、更强大的相容产品。8051单晶片是同步式的顺序逻辑系统，整个系统的工作完全是依赖系统内部的时脉信号，用以来产生各种动

2、作周期及同步信号。在8051单晶片中已内建时脉产生器，在使用时只需接上石英晶体谐振器（或其它振荡子）及电容，就可以让系统产生正确的时脉信号。8051能够达到以一般工业配线盘更小的体积，来达成自动控制作业，如感测讯号的撷取、循序控制等，它皆能轻易的完成。近年来单晶片的功能不断加强，价格愈加便宜，传统的8051已经成为学校的教材。单晶片具备了便宜、电路简单、体积小与耗电低等优点，所以目前在业界使用的极为广泛。比如要控制一个马达就不需要使用一台PC来控制，只要一颗单晶片加上驱动电路就可以加以控制这颗马达的运转了。1、中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，

3、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。2、数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。3、程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。4、定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。

4、5、并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。6、全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。7、中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。8、时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。64北京信息科技大学微控制器技术课程设计报告单片机的结构有两种类型，一种是程序存

5、储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。图前言-18051单元8051单晶片的接脚名称与功用，8051总共有40支接脚，4个

6、8位元双向I/O，其中PORT3除了可以当作I/O以外，也兼具其他特殊功能。 VCC：接正电源5V GND：接地 PORT0：可做一般I/O使用，当作输入或输出时应在外部接提升电阻外部记忆体扩充时，当作资料汇流排（D07）及位址汇流排（A07） 64北京信息科技大学微控制器技术课程设计报告PORT1：一般I/O使用，内部设有提升电阻。 PORT2：一般I/O使用，内部也有提升电阻，外部记忆体扩充时，当作位址汇流排（A815）使用。 RST：晶片重置信号输入脚，只要输入一高电位脉冲，大于2个机械周期，就可以完成重置动作 ALE/PROG：接外部记忆体时，位址栓锁致能输出脉冲，利用此信号将位址

7、栓锁住，以便取得资料码未接外部记忆体时，有1/6石英晶体的振荡频率，可做为外部时脉在烧录PROM时，此接脚也是烧录脉波之输入端 PSEN：当作程式储存致能外部程式记忆体之读取脉波，在每个机械周期会动2次，外接ROM时，与ROM的／OE脚连接 EA/VPP：接高电位时，读取内部程式记忆体；接低电位时，读取外部程式记忆体。欲烧录内部EPROM时，利用此脚接收21V之烧录供应电压 XTAL1,XTAL2：接石英晶体振荡器，工作