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郑州轻工业学院电信07-1班 单片机课程设计 2011年1月17号出炉的,自己做的,原理图是自己画的,网上的图太恶心人了,本设计核心就是RS232电平转换器
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1 单片机简介
如果将 8 位单片机的推出作为起点,那么单片机的发展历史大致可分
为以下几个阶段。
第一阶段(1976-1978):单片机的控索阶段。以 Intel 公司的
MCS – 48 为代表。MCS – 48 的推出是在工控领域的控索,参与这一控
索的公司还有 Motorola 、Zilog 等,都取得了满意的效果。这就是 SCM
的诞生年代,“单机片”一词即由此而来。第二阶段(1978-1982)单片机
的完善阶段。Intel 公司在 MCS – 48 基础上推出了完善的、典型的单片
机系列 MCS –51。第三阶段(1982-1990): 8 位单片机的巩固发展及
16 位单片机的推出阶段,也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel 公
司推出的 MCS – 96 系列单片机,将一些用于测控系统的模数转换器、
程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中,体现了单片机的微控制器特
征。随着 MCS – 51 系列的广应用,许多电气厂商竞相使用 80C51 为内
核,将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道 A/D 转换部
件、可靠性技术等应用到单片机中,增强了外围电路路功能,强化了智
能控制的特征。第四阶段(1990—):微控制器的全面发展阶段。随着
单片机在各个领域全面深入地发展和应用,出现了高速、大寻址范围、
强运算能力的 8 位/16 位/32 位通用型单片机,以及小型廉价的专用型单
片机。
1
2 硬件设计
整体设计
在 系统中都装有异步通信适配器,利用它可以实现异步串行通
信。适配器的核心元件是可编程的 芯片,它使 有能力与
其他具有 标准的接口的计算机或设备进行通信,而
单片机本身具有一个双全工的串行口,因此只要配上电平转换电路就可
以和 接口组成一个简单的通信通道。
简 单 的 与 单 片 机 通 信 只 要 根 线 就 可 以 了 , 单 片 机 的
、 与 的 、 分别相连,连接地线。由于 系列
单片机的串行口使用的是 电平,因此在 和单片机间要有
电平转换电路,图 所示为 与单片机的通信图。
89C51
TXD
232 电平转换
RXD2
串行口
PC
RXD RXD3
GND
GND5
图 机与单片机的通信图
2.2 单片机选择
2.2.1 AT89C51
2
是美国 公司生产的低电压,高性能的
位单片机。片内 的可反复擦写的只读程序存储器()
和 的随机存储器(),器件采用 公司的高密
度、非易失存储技术生产,兼容标准 指令系统,片内置通用
位中央处理器( )和 !"# 存储单元,功能强大。 单片
机可为提供许多高性价的应用场合,可灵活的应用于各种控制领域。
图 单片机
2.2.2 AT89C51 功能特性描述
3
提供以下标准功能:$ 字节 !"# 闪速存储器,
字节内部 , 个 %& 口线,两个 ' 位定时&计数器,一个 向量
中断结构,一个全双工串行通信口,片内震荡器及时钟电路。同时,
可降至 ()* 的静态逻辑操作,并支持两种软件的可选的节电
工作模式。空闲方式停止 的工作,但允许 ,定时&计数器,窜
行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 中的内容,但震荡
器停止工作并禁止所有部件工作直到下一个硬件复位。
2.2.3 AT89C51 引脚功能说明
+,,:电源电压
-.:地
( 口: 口是一组 位漏极开路行双向 %& 口,也既地址&数据总
线复用口。
口: 口是一个内部上拉电阻的 位双向 %& 口, 的输入缓
冲级可驱动(吸收或输出电流) 个 逻辑门电路。
口: 口是一个带有内部上拉电阻的 位双向 %& 口,
口: 口是一组带有内部上拉电阻的 位双向 %& 口,, 的
输入缓冲级可驱动(吸收或输出电流) 个 逻辑门电路。
:复位输出。当震荡器工作时, 引脚出现两个机器周期以
上高电平使机器复位。
& 当访问外部程序存储器或数据存储器时,(地址
锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低 位字节,即使不访问外部字节,
仍时钟震荡频率的 &' 输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出
时钟脉冲或用于定时目的。
:程序存入允许( )输出的是外部程序存储器的读
4
选通信号。
&+:外部访问允许。/:震荡器反向放大器及内部时钟
的输入端。
:震荡器反向放大器的输出端。
2.2.4 AT89C51 的串行接口
AT89C51 单片 机内 部有 一个 全双工的串行接 收和 发射 缓冲 器
(SBUFF),这两个在物理上独立的接收发射器,即可以接收也可以发
射数据,但接收缓冲器只可以读出不能写入,而发送缓冲器只能写入不
能读出,它们的地址是 99H。这个通信口即可以用于网络通信,亦可以
实现串行异步通信,还可以构成同步移位寄存器使用。如果在串行口的
输入输出引脚上加上电平转换器,就可以方便的构成标准的 RS-232 接
口。
SBUF 为串行口的收发缓冲器,它是一个可寻址的专用寄存器,其
中包含了接收器和发射器寄存器,可以实现全双工通信。但这两个寄存
器具有同一地址(99H)。 MCS-51 的串行数据传输很简单,只要向缓
冲器写入数据就可发送数据。而从接收缓冲器读出数据既可接收数据。
SCON 控制寄存器,它是一个可寻址的专用寄存器,用于串行数据通信
的控制,单元地址是 98H,其结构格式如下:
表 寄存器 . 结构
. 0 ' (
( . 1 1 % %
位地址
!) ) ) ) 1) ) ) )
5
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pybymbj1989
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