單片機原理及綜合設計 第一章：MCS-51系列單片機的存儲結構（4學時）① 掌握內部數據寄存器RAM的結構、用途和特點；② 程序存儲器ROM的結構特點，編程中應注意的問題；③ 片內、外程序存儲器的確定方法。 第二章：MCS-51單片機指令系統及時序（4學時）① 111條指令的功能分類；② 指令的尋址方式；③ 偽指令及匯編語言源程序的格式；④ 與指令的相關時序。第三章：MCS-51單片機內部模塊的功能介紹（8學時）① 內部并行I/O端口的結構特點、使用中的注意事項；② 定時/計數器的2種工作方式、4種計數模式；③ 串行接口的4種工作模式的設定及波特率的計算；④ 中斷系統的結構、中斷響應的過程和編程方法。 第四章：MCS-51單片機系統的擴展及應用（8學時）；① 系統擴展的幾種方法；② 外部程序、數據存儲器的擴展；③ A/D、D/A轉換器與單片機的接口電路及編程方法；④ 鍵盤掃描/動態顯示接口電路；⑤ 單片機的監控電路等。
上傳時間： 2013-10-28
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AVR單片機技術原理 AVR單片機介紹 單片機又稱單片微控制器，它是把一個計算機系統集成到一個芯片上，概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。單片機技術是計算機技術的一個分支,是簡易機器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威設計中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術, 共同研發出RISC精簡指令集的高速8位單片機，簡稱AVR。[編輯本段]AVR單片機的優勢特征 單片機已廣泛地應用于軍事、工業、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機器人制作等領域，使產品功能、精度和質量大幅度提升，且電路簡單，故障率低，可靠性高，成本低廉。單片機種類很多，在簡易機器人制作和創新中，為什么選用AVR單片機呢？ 一、簡便易學，費用低廉 首先，對于非專業人員來說，選擇AVR單片機的最主要原因，是進入AVR單片機開發的門檻非常低，只要會操作電腦就可以學習AVR單片機的開發。單片機初學者只需一條ISP下載線，把編輯、調試通過的軟件程序直接在線寫入AVR單片機，即可以開發AVR單片機系列中的各種封裝的器件。AVR單片機因此在業界號稱“一線打天下”。 其次，AVR單片機便于升級。AVR程序寫入是直接在電路板上進行程序修改、燒錄等操作，這樣便于產品升級。 再次，AVR單片機費用低廉。學習AVR單片機可使用ISP在線下載編程方式(即把PC機上編譯好的程序寫到單片機的程序存儲器中)，不需購買仿真器、編程器、擦抹器和芯片適配器等，即可進行所有AVR單片機的開發應用，這可節省很多開發費用。程序存儲器擦寫可達10000次以上，不會產生報廢品。 二、高速、低耗、保密 首先，AVR單片機是高速嵌入式單片機： 1、AVR單片機具有預取指令功能，即在執行一條指令時，預先把下一條指令取進來，使得指令可以在一個時鐘周期內執行。 2、多累加器型，數據處理速度快。AVR單片機具有32個通用工作寄存器，相當于有32條立交橋，可以快速通行。 3、中斷響應速度快。AVR單片機有多個固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷。 其次，AVR單片機耗能低。對于典型功耗情況，WDT關閉時為100nA，更適用于電池供電的應用設備。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次，AVR單片機保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術，保密位單元深藏于芯片內部，無法用電子顯微鏡看到。 三、I/O口功能強,具有A/D轉換等電路 1. AVR單片機的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實情況。工業級產品，具有大電流(灌電流)10～40 mA,可直接驅動可控硅SCR或繼電器，節省了外圍驅動器件。 2. AVR單片機內帶模擬比較器，I/O口可用作A/D轉換，可組成廉價的A/D轉換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR單片機可組成零外設元件單片機系統，使該類單片機無外加元器件即可工作，簡單方便，成本又低。 4. AVR單片機可重設啟動復位,以提高單片機工作的可靠性。有看門狗定時器實行安全保護,可防止程序走亂(飛),提高了產品的抗干擾能力。 四、有功能強大的定時器/計數器及通訊接口 定時/計數器T/C有8位和16位,可用作比較器。計數器外部中斷和PWM(也可用作D/A)用于控制輸出，某些型號的AVR單片機有3～4個PWM，是作電機無級調速的理想器件。 AVR單片機有串行異步通訊UART接口,不占用定時器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般標準整數頻率下,而波特率可達576K。
上傳時間： 2013-10-18
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ISP 型單片機實驗板學習單片機離不開實驗，以往單片機的實驗往往依賴于仿真機和單片機學習系統，價格昂貴，至使學習單片機的門檻很高，很多人不能跨入單片機學習的大門。近年來，隨著FLASH型單片機的廣泛應用，采用軟件模擬加寫片驗證成為一種經濟實用的實驗方法，尤其是隨著單片機技術的發展，很多單片機都具有了ISP 功能，只要一根下載線即可以編程。STC 單片機更是將其ISP 功能發揮極致，只要有RS232 接口，不需任何其他電路即可實現ISP 功能。。多年前，本網站為單片機愛好者設計了實驗電路板，并公開了全部的軟、硬件資料，廣受愛好者歡迎，很多人使用這塊實驗電路板學習并由此入門，同時網絡上也出現了很多同類功能的實驗電路板，為廣大愛好者學習單片機創造了良好的條件。隨著技術的發展，本站在原實驗電路板的基礎上，開發了一塊功能更強的實驗電路板，該板除保留了原板廣受好評的部分外，新增了更多的功能。最大的特點是具有仿真能力，不再需要昂貴的仿真機，即可使用Keil 軟件進行仿真調試，使得學習成本大為下降。板上安裝了6 位數碼管（原板為2 位數碼管）；8 個發光二極管；四個按鈕開關；一個簡單的音響電路；一個用于計數實驗的振蕩器；At24CXXX 類芯片插座；X5045 芯片插座；RS232 串行接口。
上傳時間： 2013-10-24
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PIC 單片機的組成習題解答 解答部分1. PIC 單片機指令的執行過程遵循著一種全新哈佛總線體系結構的原則，充分利用了計算機系統在程序存儲器和數據存儲器之間地址空間的相互獨立性，取指過程和執行指令過程可以流水線操作同時進行。因此，當PIC 時鐘頻率為4MHZ時，執行一條非轉移類指令需要4 個系統時鐘周期，即1us,但其指令執行的真實時間應為2us(在執行n—1 條指令時取第n 條指令，然后執行第n 條指令)。所以選項B 正確2. 端口RE 共有3 個引腳RE0~RE2，它們除了用做普通I/O 引腳和第5~7 路模擬信號輸入引腳外，還依次分別承擔并行口讀出/寫入/片選控制端引腳。A． 對。讀出/寫入（REO~RE1）。B．錯。同步串行的相關引腳與端口C 有關。C．錯。通用異步/同步串行的相關引腳與端口C有關。D． 錯。CCP模塊的相關引腳也是與端口C有關。所以選項A正確。3. 上電延時電路能提供一個固定的72ms 上電延時，從而使VDD有足夠的時間上繁榮昌盛到單片機合適的工作電壓。所以選項B 正確。
上傳時間： 2013-11-09
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PIC16F877 單片機的鍵盤和LED 數碼顯示接口 1 PIC16F877單片機與鍵盤和LED數碼顯示的硬件接口電路單片機的許多應用都需要進行人機對話，最簡單的人機對話需要LED 數碼管顯示數字和少量字符；鍵盤是解決計算機輸入的簡單手段；借此可以向計算機輸入程序、置數、送操作命令、控制程序的執行等等，所以使用非常廣泛。圖1 鍵盤、LED數碼顯示與PIC16F877 單片機的接口電路本例中采用8 個按鍵組成的小鍵盤，4 只共陰極的LED 數碼管，采用4 片74LS373 驅動數碼管，采用的驅動方法是靜態方式。使用1 片74LS245 作為鍵盤的接口；這些外圍器件與PIC16F877 單片機的接口電路如圖1 所示，這種連接方法與51 系列的單片機連接方法一樣，其他的連接方法還有好幾種，PIC16F877 單片機的鍵盤輸入接法還有其他特殊而十分方便好用的方式。8 鍵鍵盤通過74LS245 與單片機相連，鍵盤按鍵狀態的數據輸入由RC3 輸出腳控制；當RC3=“0”時，鍵盤狀態從74LS245 的A 端輸出到單片機的PORTB口，此時讀PORTB口的數據即為鍵盤狀態。為了及時地響應鍵盤操作，需要經常對鍵盤進行掃描；掃描的方式有許多種，我們將鍵盤的掃描程序安排在主程序的循環執行過程中的方式，并采用20ms延遲來消除按鍵的抖動問題，此外，為了實現每按鍵一次只響應一次的功能，在執行相應的按鍵程序之前，必須確保按鍵已經松開；在本例中這一措施有效的防止了數據抖動過快的問題。LED 數碼顯示有動態掃描和靜態顯示兩種方式（圖1 采取的方式為靜態方式），在動態掃描方式中，各數碼顯示是輪流點亮的，即控制數碼顯示的位選信號和相應的要顯示的數碼的字形代碼同時逐一送出，反復不已，由于視覺的暫留現象，卻好象全都點亮著，這種電路的接法以后再介紹。在靜態方式中，只要將數據送出鎖存以后，各數碼顯示的數據不需要刷新，只要數據不需改變，就可以不去管他，所以稱為靜態顯示。在圖1 電路中，輸出顯示的操作簡化為對74LS373 的并口操作而已。由于靜態方式的工作原理比較簡單，編程也比較直觀簡單，程序間的相互關聯很少。因此編程容易，但要增加硬件，成本較高；與之相比，動態掃描的編程雖然要復雜一些，但因其所用硬件少，成本低。由數碼轉化為字形代碼可采用軟件譯碼、硬件譯碼等兩種方式。軟件譯碼是將各數碼的字形代碼構成一個表格存儲于內存之中，在顯示數碼時，通過執行查表程序而得到相應的字形代碼，再將之送入數碼顯示輸出電路進行顯示，本例即采用這種方式，這種方式的編程與單片機有關，在程序中給出了PIC16F877 的編程例程，對需要熟悉PIC16F877 單片機的人員有一定的參考價值。硬件譯碼則采用CD4511、74LS46、74LS47、74LS48、74LS49等BCD 碼—7段鎖存、譯碼、驅動芯片直接譯出字形代碼，點亮LED。74LS373 由LE 端對要顯示的數據進行鎖存控制，實現LED 的靜態顯示。采用了PIC16F877 的端口輸出操作，模擬74LS373 的數據鎖存時序，即由軟件實現數據鎖存，這種方法可以十分容易的改變時序和延遲長短，使高速設備可以與低速設備聯系配合好，設計簡單方便，不好的地方是編程較長和稍微復雜一點。這種編程方法在下面的程序中有很好的體現。
上傳時間： 2013-10-29
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LM3S 系列微控制器Flash 存儲器應用 在眾多的單片機中都集成了 Flash 存儲器系統，該存儲器系統可用作代碼和數據的存儲。它在整個存儲器中所處的位置在最起始的位置，一般其起始地址從零開始。
上傳時間： 2013-10-09
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NEC78K0/KF1用戶手冊 8位單片微控制器 本手冊適用于那些希望了解78K0/KF1產品功能，并設計開發相關應用系統和程序的用戶。主要產品如下。78K0/KF1： μPD780143，780144，780146，780148，78F0148，780143(A)，780144(A)，780146(A)，780148(A)，78F0148(A)，780143(A1)，780144(A1)，780146(A1)，780148(A1)，78F0148(A1)，780143(A2)，780144(A2)，780146(A2)和780148(A2)
上傳時間： 2014-12-27
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單片機常用芯片和器件手冊 地址鎖存器由于MCS-51單片機的P0口是分時復用的地址/數據總線,因此在進行程序存儲器擴展時,必須利用地址鎖存器將信號從地址/數據總線中分離開來。 常用的地址鎖存器是: 74LS373828274LS273 存儲器擴展MCS-51的程序存儲器尋址空間為64k字節(0000H--FFFFH),其中8051、8751片內涵有4K字節的ROM或EPROM，8031片內部不帶ROM。當片內ROM不夠用或采用8031芯片時，需擴展程序存儲器。MCS-51單片機訪問外部程序存儲器所使用的控制信號有： ALE：低8位地址鎖存控制； PSEN：外部程序存儲器“讀取”控制。 常用的程序存儲器有： EPROM： 2716 2732 2764 27128 27256 EEPROM：2817 2864 MCS-51的數據存儲器尋址空間為64k字節(0000H--FFFFH)。而8031單片機內部只有128個字節的RAM存儲器。數據存儲器只使用WR、RD控制線。 常用的數據存儲器有： 靜態RAM：6116 6264 動態RAM：2186
上傳時間： 2013-11-15
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Cortex-M3 技術參考手冊 Cortex-M3是一個32位的核，在傳統的單片機領域中，有一些不同于通用32位CPU應用的要求。譚軍舉例說，在工控領域，用戶要求具有更快的中斷速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中斷技術，完全基于硬件進行中斷處理，最多可減少12個時鐘周期數，在實際應用中可減少70%中斷。 單片機的另外一個特點是調試工具非常便宜，不象ARM的仿真器動輒幾千上萬。針對這個特點，Cortex-M3采用了新型的單線調試(Single Wire)技術，專門拿出一個引腳來做調試，從而節約了大筆的調試工具費用。同時，Cortex-M3中還集成了大部分存儲器控制器，這樣工程師可以直接在MCU外連接Flash，降低了設計難度和應用障礙。 ARM Cortex-M3處理器結合了多種突破性技術，令芯片供應商提供超低費用的芯片，僅33000門的內核性能可達1.2DMIPS/MHz。該處理器還集成了許多緊耦合系統外設，令系統能滿足下一代產品的控制需求。ARM公司希望Cortex-M3核的推出，能幫助單片機廠商實. Cortex的優勢應該在于低功耗、低成本、高性能3者(或2者)的結合。 Cortex如果能做到 合理的低功耗(肯定要比Arm7 & Arm9要低，但不大可能比430、PIC、AVR低) ＋ 合理的高性能(10~50MIPS是比較可能出現的范圍) ＋ 適當的低成本(1~5$應該不會奇怪)。 簡單的低成本不大可能比典型的8位MCU低。對于已經有8位MCU的廠商來說，比如Philips、Atmel、Freescale、Microchip還有ST和Silocon Lab，不大可能用Cortex來打自己的8位MCU。對于沒有8位MCU的廠商來說，當然是另外一回事，但他們在國內進行推廣的實力在短期內還不夠。 對于已經有32位ARM的廠商來說，比如Philips、Atmel、ST，又不大可能用Cortex來打自己的Arm7/9，對他們來說，比較合理的定位把Cortex與Arm7/9錯開，即<40MIPS的性能＋低于Arm7的價格，當然功耗也會更低些；當然這樣做的結果很可能是，斷了16位MCU的后路。 對于仍然在推廣16位MCU的廠商來說，比如Freescal、Microchip，處境比較尷尬，因為Cortex基本上可以完全替代16位MCU。 所以，未來的1～2年，來自新廠商的Cortex比較值得期待－包括國內的供應商；對于已有32位ARM的廠商，情況比較有趣；對于16位MCU的廠商，反應比較有意思。 關于編程模式 Cortex－M3處理器采用ARMv7-M架構，它包括所有的16位Thumb指令集和基本的32位Thumb-2指令集架構，Cortex-M3處理器不能執行ARM指令集。 Thumb-2在Thumb指令集架構（ISA）上進行了大量的改進，它與Thumb相比，具有更高的代碼密度并提供16/32位指令的更高性能。 關于工作模式 Cortex-M3處理器支持2種工作模式：線程模式和處理模式。在復位時處理器進入“線程模式”，異常返回時也會進入該模式，特權和用戶（非特權）模式代碼能夠在“線程模式”下運行。 出現異常模式時處理器進入“處理模式”，在處理模式下，所有代碼都是特權訪問的。 關于工作狀態 Coretx-M3處理器有2種工作狀態。 Thumb狀態：這是16位和32位“半字對齊”的Thumb和Thumb-2指令的執行狀態。 調試狀態：處理器停止并進行調試，進入該狀態。
上傳時間： 2013-12-04
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Keil 軟件實例教程 2 單片機開發中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變為CPU可以執行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變為機器碼，用于MCS-51 單片機的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機開發技術的不斷發展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發，單片機的開發軟件也在不斷發展，Keil 軟件是目前最流行開發MCS-51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發方案，通過一個集成開發環境（uVision）將這些部份組合在一起。運行Keil 軟件需要Pentium 或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統。掌握這一軟件的使用對于使用51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果你使用C 語言編程，那么Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國內你只能買到該軟件、而你買的仿真機也很可能只支持該軟件），即使不使用C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。我們將通過一些實例來學習Keil 軟件的使用，在這一部份我們將學習如何輸入源程序，建立工程、對工程進行詳細的設置，以及如何將源程序變為目標代碼。圖1 所示電路圖使用89C51 單片機作為主芯片，這種單片機性屬于MCS-51 系列，其內部有4K 的FLASH ROM,可以反復擦寫，非常適于做實驗。89C51 的P1 引腳上接8 個發光二極管，P3.2~P3.4 引腳上接4 個按鈕開關，我們的第一個任務是讓接在P1 引腳上的發光二極管依次循環點亮。 一、Keil 工程的建立首先啟動Keil 軟件的集成開發環境，這里假設讀者已正確安裝了該軟件，可以從桌面上直接雙擊uVision 的圖標以啟動該軟件。UVison啟動后，程序窗口的左邊有一個工程管理窗口，該窗口有3 個標簽，分別是Files、Regs、和Books，這三個標簽頁分別顯示當前項目的文件結構、CPU 的寄存器及部份特殊功能寄存器的值（調試時才出現）和所選CPU 的附加說明文件，如果是第一次啟動Keil，那么這三個標簽頁全是空的。
上傳時間： 2013-10-26
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