單片機入門基礎知識大全免費下載 單片機第八課（尋址方式與指令系統） 通過前面的學習，我們已經了解了單片機內部的結構，并且也已經知道，要控制單片機，讓它為我們干學，要用指令，我們已學了幾條指令，但很零散，從現在開始，我們將要系統地學習8051的指令部份。 一、概述 1、指令的格式 我們已知，要讓計算機做事，就得給計算機以指令，并且我們已知，計算機很“笨”，只能懂得數字，如前面我們寫進機器的75H，90H，00H等等，所以指令的第一種格式就是機器碼格式，也說是數字的形式。但這種形式實在是為難我們人了，太難記了，于是有另一種格式，助記符格式，如MOV P1，#0FFH，這樣就好記了。 這兩種格式之間的關系呢，我們不難理解，本質上它們完全等價，只是形式不一樣而已。 2、匯編 我們寫指令使用匯編格式，而計算機只懂機器碼格式，所以要將我們寫的匯編格式的指令轉換為機器碼格式，這種轉換有兩種方法：手工匯編和機器匯編。手工匯編實際上就是查表，因為這兩種格式純粹是格式不同，所以是一一對應的，查一張表格就行了。不過手工查表總是嫌麻煩，所以就有了計算機軟件，用計算機軟件來替代手工查表，這就是機器匯編。 二、尋址 讓我們先來復習一下我們學過的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH這些指令都是將一些數據送到相應的位置中去，為什么要送數據呢？第一個因為送入的數可以讓燈全滅掉，第二個是為了要實現延時，從這里我們可以看出來，在用單片機的編程語言編程時，經常要用到數據的傳遞，事實上數據傳遞是單片機編程時的一項重要工作，一共有28條指令（單片機共111條指令）。下面我們就從數據傳遞類指令開始吧。 分析一下MOV P1，#0FFH這條指令，我們不難得出結論，第一個詞MOV是命令動詞，也就是決定做什么事情的，MOV是MOVE少寫了一個E，所以就是“傳遞”，這就是指令，規定做什么事情，后面還有一些參數，分析一下，數據傳遞必須要有一個“源”也就是你要送什么數，必須要有一個“目的”，也就是你這個數要送到什么地方去，顯然在上面那條指令中，要送的數（源）就是0FFH，而要送達的地方（目的地）就是P1這個寄存器。在數據傳遞類指令中，均將目的地寫在指令的后面，而將源寫在最后。 這條指令中，送給P1是這個數本身，換言之，做完這條指令后，我們可以明確地知道，P1中的值是0FFH，但是并不是任何時候都可以直接給出數本身的。例如，在我們前面給出的延時程序例是這樣寫的： MAIN： SETB P1.0 ；（１） LCALL DELAY ；（２） CLR P1.0 ；（３） LCALL DELAY ；（４） AJMP MAIN ；（５） ；以下子程序 DELAY： MOV R7，#250 ；（６） D1： MOV R6，#250 ；（７） D2： DJNZ R6，D2 ；（８） DJNZ R7，D1 ；（９） RET ；（１０） END ；（１１） 表1 MAIN： SETB P1.0 ；（１） MOV 30H，#255 LCALL DELAY ； CLR P1.0 ；（３） MOV 30H,#200 LCALL DELAY ；（４） AJMP MAIN ；（５） ；以下子程序 DELAY： MOV R7，30H ；（６） D1： MOV R6，#250 ；（７） D2： DJNZ R6，D2 ；（８） DJNZ R7，D1 ；（９） RET ；（１０） END ；（１１） 表2 這樣一來，我每次調用延時程序延時的時間都是相同的（大致都是0.13S)，如果我提出這樣的要求：燈亮后延時時間為0.13S燈滅，燈滅后延時0.1秒燈亮，如此循環，這樣的程序還能滿足要求嗎？不能，怎么辦？我們可以把延時程序改成這樣(見表2)：調用則見表2中的主程，也就是先把一個數送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根據30H單元中傳過來的數確定。這樣就可以滿足要求。 從這里我們可以得出結論，在數據傳遞中要找到被傳遞的數，很多時候，這個數并不能直接給出，需要變化，這就引出了一個概念：如何尋找操作數，我們把尋找操作數所在單元的地址稱之為尋址。在這里我們直接使用數所在單元的地址找到了操作數，所以稱這種方法為直接尋址。除了這種方法之外，還有一種，如果我們把數放在工作寄存器中，從工作寄存器中尋找數據，則稱之為寄存器尋址。例：MOV A，R0就是將R0工作寄存器中的數據送到累加器A中去。提一個問題：我們知道，工作寄存器就是內存單元的一部份，如果我們選擇工作寄存器組0，則R0就是RAM的00H單元，那么這樣一來，MOV A，00H，和MOV A，R0不就沒什么區別了嗎？為什么要加以區分呢？的確，這兩條指令執行的結果是完全相同的，都是將00H單元中的內容送到A中去，但是執行的過程不同，執行第一條指令需要2個周期，而第二條則只需要1個周期，第一條指令變成最終的目標碼要兩個字節（E5H 00H），而第二條則只要一個字節（E8h）就可以了。 這么斤斤計較！不就差了一個周期嗎，如果是12M的晶振的話，也就1個微秒時間了，一個字節又能有多少？ 不對，如果這條指令只執行一次，也許無所謂，但一條指令如果執行上1000次，就是1毫秒，如果要執行1000000萬次，就是1S的誤差，這就很可觀了，單片機做的是實時控制的事，所以必須如此“斤斤計較”。字節數同樣如此。 再來提一個問題，現在我們已知，尋找操作數可以通過直接給的方式（立即尋址）和直接給出數所在單元地址的方式（直接尋址），這就夠了嗎？ 看這個問題，要求從30H單元開始，取20個數，分別送入A累加器。 就我們目前掌握的辦法而言，要從30H單元取數，就用MOV A，30H，那么下一個數呢？是31H單元的，怎么取呢？還是只能用MOV A，31H，那么20個數，不是得20條指令才能寫完嗎？這里只有20個數，如果要送200個或2000個數，那豈不要寫上200條或2000條命令?這未免太笨了吧。為什么會出現這樣的狀況？是因為我們只會把地址寫在指令中，所以就沒辦法了，如果我們不是把地址直接寫在指令中，而是把地址放在另外一個寄存器單元中，根據這個寄存器單元中的數值決定該到哪個單元中取數據，比如，當前這個寄存器中的值是30H，那么就到30H單元中去取，如果是31H就到31H單元中去取，就可以解決這個問題了。怎么個解決法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我們就可以通過一定的方法讓這里面的值發生變化，比如取完一個數后，將這個寄存器單元中的值加1，還是執行同一條指令，可是取數的對象卻不一樣了，不是嗎。通過例子來說明吧。 MOV R7，#20 MOV R0，#30H LOOP：MOV A，@R0 INC R0 DJNZ R7,LOOP 這個例子中大部份指令我們是能看懂的，第一句，是將立即數20送到R7中，執行完后R7中的值應當是20。第二句是將立即數30H送入R0工作寄存器中，所以執行完后，R0單元中的值是30H，第三句，這是看一下R0單元中是什么值，把這個值作為地址，取這個地址單元的內容送入A中，此時，執行這條指令的結果就相當于MOV A，30H。第四句，沒學過，就是把R0中的值加1，因此執行完后，R0中的值就是31H，第五句，學過，將R7中的值減1，看是否等于0，不等于0，則轉到標號LOOP處繼續執行，因此，執行完這句后，將轉去執行MOV A，@R0這句話，此時相當于執行了MOV A，31H（因為此時的R0中的值已是31H了），如此，直到R7中的值逐次相減等于0，也就是循環20次為止，就實現了我們的要求：從30H單元開始將20個數據送入A中。 這也是一種尋找數據的方法，由于數據是間接地被找到的，所以就稱之為間址尋址。注意，在間址尋址中，只能用R0或R1存放等尋找的數據。 二、指令 數據傳遞類指令 1） 以累加器為目的操作數的指令 MOV A，Rn MOV A，direct MOV A，@Ri MOV A，#data 第一條指令中，Rn代表的是R0-R7。第二條指令中，direct就是指的直接地址，而第三條指令中，就是我們剛才講過的。第四條指令是將立即數data送到A中。 下面我們通過一些例子加以說明： MOV A，R1 ；將工作寄存器R1中的值送入A，R1中的值保持不變。 MOV A,30H ；將內存30H單元中的值送入A，30H單元中的值保持不變。 MOV A,@R1 ；先看R1中是什么值，把這個值作為地址，并將這個地址單元中的值送入A中。如執行命令前R1中的值為20H，則是將20H單元中的值送入A中。 MOV A,#34H ；將立即數34H送入A中，執行完本條指令后，A中的值是34H。 2）以寄存器Rn為目的操作的指令 MOV Rn,A MOV Rn,direct MOV Rn,#data 這組指令功能是把源地址單元中的內容送入工作寄存器，源操作數不變。
上傳時間： 2013-10-13
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MSP430系列單片機C語言程序設計與開發MSP430系列是一個具有明顯技術特色的單片機品種。關于它的硬件特性及匯編語言程序設計已在《MSP430系列超低功耗16位單片機的原理與應用》及《MSP430系列 FLASH型超低功耗16位單片機》等書中作了全面介紹。《MSP430系列單片機C語言程序設計與開發》介紹IAR公司為MSP430系列單片機配備的C程序設計語言C430。書中敘述了C語言的基本概念、C430的擴展特性及C庫函數；對C430的集成開發環境的使用及出錯信息作了詳盡的說明；并以MSP430F149為例，對各種應用問題及外圍模塊操作提供了典型的C程序例程，供讀者在今后的C430程序設計中參考。 《MSP430系列單片機C語言程序設計與開發》可以作為高等院校計算機、自動化及電子技術類專業的教學參考書，也可作為工程技術人員設計開發時的技術資料。MSP430系列超低功耗16位單片機的原理與應用目錄MSP430系列單片機C語言程序設計與開發 目錄 第1章 C語言基本知識1.1 標識符與關鍵字11.1.1 標識符11.1.2 關鍵字11.2 數據基本類型21.2.1 整型數據21.2.2 實型數據31.2.3 字符型數據41.2.4 各種數據轉換關系61.3 C語言的運算符71.3.1 算術運算符71.3.2 關系運算符和邏輯運算符71.3.3 賦值運算符81.3.4 逗號運算符81.3.5 ? 與 ：運算符81.3.6 強制轉換運算符91.3.7 各種運算符優先級列表91.4 程序設計的三種基本結構101.4.1 語句的概念101.4.2 順序結構111.4.3 選擇結構121.4.4 循環結構141.5 函數181.5.1 函數定義181.5.2 局部變量與全局變量191.5.3 形式參數與實際參數201.5.4 函數調用方式201.5.5 函數嵌套調用211.5.6 變量的存儲類別221.5.7 內部函數和外部函數231.6 數組231.6.1 一維數組241.6.2 多維數組241.6.3 字符數組261.7 指針271.7.1 指針與地址的概念271.7.2 指針變量的定義281.7.3 指針變量的引用281.7.4 數組的指針281.7.5 函數的指針301.7.6 指針數組311.8 結構和聯合321.8.1 結構定義321.8.2 結構類型變量的定義331.8.3 結構類型變量的初始化341.8.4 結構類型變量的引用341.8.5 聯合341.9 枚舉361.9.1 枚舉的定義361.9.2 枚舉元素的值371.9. 3 枚舉變量的使用371.10 類型定義381.10.1 類型定義的形式381.10.2 類型定義的使用381.11 位運算391.11.1 位運算符391.11.2 位域401.12 預處理功能411.12.1 簡單宏定義和帶參數宏定義411.12.2 文件包含431.12.3 條件編譯命令44第2章 C430--MSP430系列的C語言2.1 MSP430系列的C語言452.1.1 C430概述452.1.2 C430程序設計工作流程462.1.3 開始462.1.4 C430程序生成472.2 C430的數據表達482.2.1 數據類型482.2.2 編碼效率502.3 C430的配置512.3.1 引言512.3. 2 存儲器分配522.3.3 堆棧體積522.3.4 輸入輸出522.3.5 寄存器的訪問542.3.6 堆體積542.3.7 初始化54第3章 C430的開發調試環境3.1 引言563.1.1 Workbench特性563.1.2 Workbench的內嵌編輯器特性563.1.3 C編譯器特性573.1. 4 匯編器特性573.1.5 連接器特性583.1.6 庫管理器特性583.1.7 C?SPY調試器特性593.2 Workbench概述593.2.1 項目管理模式593.2.2 選項設置603.2.3 建立項目603.2.4 測試代碼613.2.5 樣本應用程序613.3 Workbench的操作623.3.1 開始633.3.2 編譯項目683.3.3 連接項目693.3.4 調試項目713.3.5 使用Make命令733.4 Workbench的功能匯總753.4.1 Workbench的窗口753.4.2 Workbench的菜單功能813.5 Workbench的內嵌編輯器993.5.1 內嵌編輯器操作993.5.2 編輯鍵說明993.6 C?SPY概述1013.6.1 C?SPY的C語言級和匯編語言級調試1013.6.2 程序的執行1023.7 C?SPY的操作1033.7.1 程序生成1033.7.2 編譯與連接1033.7.3 C?SPY運行1033.7.4 C語言級調試1043.7.5 匯編級調試1113.8 C?SPY的功能匯總1133.8.1 C?SPY的窗口1133.8.2 C?SPY的菜單命令功能1203.9 C?SPY的表達式與宏1323.9.1 匯編語言表達式1323.9.2 C語言表達式1333.9.3 C?SPY宏1353.9.4 C?SPY的設置宏1373.9.5 C?SPY的系統宏137 第4章 C430程序設計實例4.1 程序設計與調試環境1434.1.1 程序設計調試集成環境1434.1.2 設備連接1444.1.3 ProF149實驗系統1444.2 數值計算1454.2.1 C語言表達式1454.2.2 利用MPY實現運算1464.3 循環結構1474.4 選擇結構1484.5 SFR訪問1494.6 RAM訪問1504.7 FLASH訪問1514.8 WDT操作1534.8. 1 WDT使程序自動復位1534.8.2 程序對WATCHDOG計數溢出的控制1544.8.3 WDT的定時器功能1554.9 Timer操作1554.9.1 用Timer產生時鐘信號1554.9.2 用Timer檢測脈沖寬度1564.10 UART操作1574.10.1 點對點通信1574.10.2 點對多點通信1604.11 SPI操作1634.12 比較器操作1654.13 ADC12操作1674.13.1 單通道單次轉換1674.13.2 序列通道多次轉換1684.14 時鐘模塊操作1704.15 中斷服務程序1714.16 省電工作模式1754.17 調用匯編語言子程序1764.17.1 程序舉例1764.17.2 生成C程序調用的匯編子程序177第5章 C430的擴展特性5.1 C430的語言擴展概述1785.1.1 擴展關鍵字1785.1.2 #pragma編譯命令1785.1.3 預定義符號1795.1.4 本征函數1795.1.5 其他擴展特性1795.2 C430的關鍵字擴展1795.2.1 interrupt1805.2.2 monitor1805.2.3 no_init1815.2.4 sfrb1815.2.5 sfrw1825.3 C430的 #pragma編譯命令1825.3.1 bitfields=default1825.3.2 bitfields=reversed1825.3.3 codeseg1835.3.4 function=default1835.3.5 function=interrupt1845.3.6 function=monitor1845.3.7 language=default1845.3.8 language=extended1845.3.9 memory=constseg1855.3.10 memory=dataseg1855.3.11 memory=default1855.3.12 memory=no_init1865.3.13 warnings=default1865.3.14 warnings=off1865.3.15 warnings=on1865.4 C430的預定義符號1865.4.1 DATE1875.4.2 FILE1875.4.3 IAR_SYSTEMS_ICC1875.4.4 LINE1875.4.5 STDC1875.4.6 TID1875.4.7 TIME1885.4.8 VER1885.5 C430的本征函數1885.5.1 _args＄1885.5.2 _argt＄1895.5.3 _BIC_SR1895.5.4 _BIS_SR1905.5.5 _DINT1905.5.6 _EINT1905.5.7 _NOP1905.5.8 _OPC1905.6 C430的匯編語言接口1915.6.1 創建匯編子程序框架1915.6.2 調用規則1915.6.3 C程序調用匯編子程序1935.7 C430的段定義1935.7.1 存儲器分布與段定義1945.7.2 CCSTR段1945.7.3 CDATA0段1945.7.4 CODE段1955.7.5 CONST1955.7.6 CSTACK1955.7.7 CSTR1955.7.8 ECSTR1955.7.9 IDATA01965.7.10 INTVEC1965.7.11 NO_INIT1965.7.12 UDATA0196第6章 C430的庫函數6.1 引言1976.1.1 庫模塊文件1976.1.2 頭文件1976.1.3 庫定義匯總1976.2C 庫函數參考2046.2.1 C庫函數的說明格式2046.2.2 C庫函數說明204第7章 C430編譯器的診斷消息7.1 編譯診斷消息的類型2307.2 編譯出錯消息2317.3 編譯警告消息243附錄 AMSP430系列FLASH型芯片資料248附錄 BProF149實驗系統251附錄 CMSP430x14x.H文件253附錄 DIAR MSP430 C語言產品介紹275
上傳時間： 2014-05-05
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MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用TI公司的MSP430系列微控制器是一個近期推出的單片機品種。它在超低功耗和功能集成上都有一定的特色，尤其適合應用在自動信號采集系統、液晶顯示智能化儀器、電池供電便攜式裝置、超長時間連續工作設備等領域。《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》對這一系列產品的原理、結構及內部各功能模塊作了詳細的說明，并以方便工程師及程序員使用的方式提供軟件和硬件資料。由于MSP430系列的各個不同型號基本上是這些功能模塊的不同組合，因此，掌握《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》的內容對于MSP430系列的原理理解和應用開發都有較大的幫助。《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》的內容主要根據TI公司的《MSP430 Family Architecture Guide and Module Library》一書及其他相關技術資料編寫。 《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》供高等院校自動化、計算機、電子等專業的教學參考及工程技術人員的實用參考，亦可做為應用技術的培訓教材。MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用 目錄 第1章 MSP430系列1.1 特性與功能1.2 系統關鍵特性1.3 MSP430系列的各種型號??第2章 結構概述2.1 CPU2.2 代碼存儲器?2.3 數據存儲器2.4 運行控制?2.5 外圍模塊2.6 振蕩器、倍頻器和時鐘發生器??第3章 系統復位、中斷和工作模式?3.1 系統復位和初始化3.2 中斷系統結構3.3 中斷處理3.3.1 SFR中的中斷控制位3.3.2 外部中斷3.4 工作模式3.5 低功耗模式3.5.1 低功耗模式0和模式13.5.2 低功耗模式2和模式33.5.3 低功耗模式43.6 低功耗應用要點??第4章 存儲器組織4.1 存儲器中的數據4.2 片內ROM組織4.2.1 ROM表的處理4.2.2 計算分支跳轉和子程序調用4.3 RAM與外圍模塊組織4.3.1 RAM4.3.2 外圍模塊--地址定位4.3.3 外圍模塊--SFR??第5章 16位CPU?5.1 CPU寄存器5.1.1 程序計數器PC5.1.2 系統堆棧指針SP5.1.3 狀態寄存器SR5.1.4 常數發生寄存器CG1和CG2?5.2 尋址模式5.2.1 寄存器模式5.2.2 變址模式5.2.3 符號模式5.2.4 絕對模式5.2.5 間接模式5.2.6 間接增量模式5.2.7 立即模式5.2.8 指令的時鐘周期與長度5.3 指令集概述5.3.1 雙操作數指令5.3.2 單操作數指令5.3.3 條件跳轉5.3.4 模擬指令的簡短格式5.3.5 其他指令5.4 指令分布??第6章 硬件乘法器?6.1 硬件乘法器的操作6.2 硬件乘法器的寄存器6.3 硬件乘法器的SFR位6.4 硬件乘法器的軟件限制6.4.1 硬件乘法器的軟件限制--尋址模式6.4.2 硬件乘法器的軟件限制--中斷程序??第7章 振蕩器與系統時鐘發生器?7.1 晶體振蕩器7.2 處理機時鐘發生器7.3 系統時鐘工作模式7.4 系統時鐘控制寄存器7.4.1 模塊寄存器7.4.2 與系統時鐘發生器相關的SFR位7.5 DCO典型特性??第8章 數字I/O配置?8.1 通用端口P08.1.1 P0的控制寄存器8.1.2 P0的原理圖8.1.3 P0的中斷控制功能8.2 通用端口P1、P28.2.1 P1、P2的控制寄存器8.2.2 P1、P2的原理圖8.2.3 P1、P2的中斷控制功能8.3 通用端口P3、P48.3.1 P3、P4的控制寄存器8.3.2 P3、P4的原理圖8.4 LCD端口8.5 LCD端口--定時器/端口比較器??第9章 通用定時器/端口模塊?9.1 定時器/端口模塊操作9.1.1 定時器/端口計數器TPCNT1--8位操作9.1.2 定時器/端口計數器TPCNT2--8位操作9.1.3 定時器/端口計數器--16位操作9.2 定時器/端口寄存器9.3 定時器/端口SFR位9.4 定時器/端口在A/D中的應用9.4.1 R/D轉換原理9.4.2 分辨率高于8位的轉換??第10章 定時器?10.1 Basic Timer110.1.1 Basic Timer1寄存器10.1.2 SFR位10.1.3 Basic Timer1的操作10.1.4 Basic Timer1的操作--LCD時鐘信號fLCD?10.2 8位間隔定時器/計數器10.2.1 8位定時器/計數器的操作10.2.2 8位定時器/計數器的寄存器10.2.3 與8位定時器/計數器有關的SFR位10.2.4 8位定時器/計數器在UART中的應用10.3 看門狗定時器11.1.3 比較模式11.1.4 輸出單元11.2 TimerA的寄存器11.2.1 TimerA控制寄存器TACTL11.2.2 捕獲/比較控制寄存器CCTL11.2.3 TimerA中斷向量寄存器11.3 TimerA的應用11.3.1 TimerA增計數模式應用11.3.2 TimerA連續模式應用11.3.3 TimerA增/減計數模式應用11.3.4 TimerA軟件捕獲應用11.3.5 TimerA處理異步串行通信協議11.4 TimerA的特殊情況11.4.1 CCR0用做周期寄存器11.4.2 定時器寄存器的啟/停11.4.3 輸出單元Unit0??第12章 USART外圍接口--UART模式?12.1 異步操作12.1.1 異步幀格式12.1.2 異步通信的波特率發生器12.1.3 異步通信格式12.1.4 線路空閑多處理機模式12.1.5 地址位格式12.2 中斷與控制功能12.2.1 USART接收允許12.2.2 USART發送允許12.2.3 USART接收中斷操作12.2.4 USART發送中斷操作12.3 控制與狀態寄存器12.3.1 USART控制寄存器UCTL12.3.2 發送控制寄存器UTCTL12.3.3 接收控制寄存器URCTL12.3.4 波特率選擇和調制控制寄存器12.3.5 USART接收數據緩存URXBUF12.3.6 USART發送數據緩存UTXBUF12.4 UART模式--低功耗模式應用特性12.4.1 由UART幀啟動接收操作12.4.2 時鐘頻率的充分利用與UART模式的波特率12.4.3 節約MSP430資源的多處理機模式12.5 波特率的計算??第13章 USART外圍接口--SPI模式?13.1 USART的同步操作13.1.1 SPI模式中的主模式--MM=1、SYNC=113.1.2 SPI模式中的從模式--MM=0、SYNC=113.2 中斷與控制功能13.2.1 USART接收允許13.2.2 USART發送允許13.2.3 USART接收中斷操作13.2.4 USART發送中斷操作13.3 控制與狀態寄存器13.3.1 USART控制寄存器13.3.2 發送控制寄存器UTCTL13.3.3 接收控制寄存器URCTL13.3.4 波特率選擇和調制控制寄存器13.3.5 USART接收數據緩存URXBUF13.3.6 USART發送數據緩存UTXBUF??第14章 液晶顯示驅動?14.1 LCD驅動基本原理14.2 LCD控制器/驅動器14.2.1 LCD控制器/驅動器功能14.2.2 LCD控制與模式寄存器14.2.3 LCD顯示內存14.2.4 LCD操作軟件例程14.3 LCD端口功能14.4 LCD與端口模式混合應用實例??第15章 A/D轉換器?15.1 概述15.2 A/D轉換操作15.2.1 A/D轉換15.2.2 A/D中斷15.2.3 A/D量程15.2.4 A/D電流源15.2.5 A/D輸入端與多路切換15.2.6 A/D接地與降噪15.2.7 A/D輸入與輸出引腳15.3 A/D控制寄存器??第16章 其他模塊16.1 晶體振蕩器16.2 上電電路16.3 晶振緩沖輸出??附錄A 外圍模塊地址分配?附錄B 指令集描述?B1 指令匯總B2 指令格式B3 不增加ROM開銷的指令模擬B4 指令說明B5 用幾條指令模擬的宏指令??附錄C EPROM編程?C1 EPROM操作C2 快速編程算法C3 通過串行數據鏈路應用\"JTAG\"特性的EPROM模塊編程C4 通過微控制器軟件實現對EPROM模塊編程??附錄D MSP430系列單片機參數表?附錄E MSP430系列單片機產品編碼?附錄F MSP430系列單片機封裝形式?
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單片機C語言應用程序設計針對目前最通用的單片機8051和最流行的程序設計語言——C語言，以KEII。公司8051單片機開發套件講解單片機的C語言應用程序設計。該套件的編譯器有支持經典8051及8051派生產品的版本，統稱為Cx51。Windows集成開發環境μVision2把μVisionl用的模擬調試器dScope與集成環境無縫結合起來，使用更方便，支持的單片機品種更多。 本書的特點是取材于原文資料，總結實際教學和應用經驗，實例較多，實用性強。本書中C語言是針對8051特有結構描述的，這樣，即使無編程基礎的人，也可通過本書學習單片機的c編程。單片機C語言應用程序設計目錄第1章 單片機基礎知識 1.1 8051單片機的特點 1.2 8051的內部知識 1.3 8051的系統擴展 習題一第2章 C與8051 2.1 8051的編程語言 2.2 Cx51編譯器 2.3 KEIL 8051開發工具 2.4 KEIL Cx51編程實例 2.5 Cx51程序結構 習題二第3章 Cx51 數據與運算 3.1 數據與數據類型 3.2 常量與變量 3.3 Cx51數據存儲類型與8051存儲器結構 3.4 8051特殊功能寄存器（SFR）及其Cx51定義 3.5 8051并行接口及其Cx51定義 3.6 位變量（BIT）及其Cx51定義 3.7 Cx51運算符、表達式及其規則 習題三第4章 Cx51 流程控制語句 4.1 C語言程序的基本結構及其流程圖 4.2 選擇語句 4.3 循環語句 習題四第5章 Cx51 構造數據類型 5.1 數組 5.2 指針 5.3 結構 5.4 共用體 5.5 枚舉 習題五第6章 Cx51 函數第7章 模塊化程序設計第8章 8051內部資源的C編輯第9章 8051擴展資源的C編輯第10章 8051輸出控制的C編程第11章 8051數據采集的C編程第12章 8051機間通信的C編程第13章 8051人機交互的C編程附錄A μVision2集成開發環境使用附錄B KEIL Cx51 上機制南
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MSP430系列flash型超低功耗16位單片機MSP430系列單片機在超低功耗和功能集成等方面有明顯的特點。該系列單片機自問世以來，頗受用戶關注。在2000年該系列單片機又出現了幾個FLASH型的成員，它們除了仍然具備適合應用在自動信號采集系統、電池供電便攜式裝置、超長時間連續工作的設備等領域的特點外，更具有開發方便、可以現場編程等優點。這些技術特點正是應用工程師特別感興趣的。《MSP430系列FLASH型超低功耗16位單片機》對該系列單片機的FLASH型成員的原理、結構、內部各功能模塊及開發方法與工具作詳細介紹。MSP430系列FLASH型超低功耗16位單片機 目錄 第1章 引 論1.1 MSP430系列單片機1.2 MSP430F11x系列1.3 MSP430F11x1系列1.4 MSP430F13x系列1.5 MSP430F14x系列第2章 結構概述2.1 引 言2.2 CPU2.3 程序存儲器2.4 數據存儲器2.5 運行控制2.6 外圍模塊2.7 振蕩器與時鐘發生器第3章 系統復位、中斷及工作模式3.1 系統復位和初始化3.1.1 引 言3.1.2 系統復位后的設備初始化3.2 中斷系統結構3.3 MSP430 中斷優先級3.3.1 中斷操作--復位/NMI3.3.2 中斷操作--振蕩器失效控制3.4 中斷處理 3.4.1 SFR中的中斷控制位3.4.2 中斷向量地址3.4.3 外部中斷3.5 工作模式3.5.1 低功耗模式0、1（LPM0和LPM1）3.5.2 低功耗模式2、3（LPM2和LPM3）3.5.3 低功耗模式4（LPM4）22 3.6 低功耗應用的要點23第4章 存儲空間4.1 引 言4.2 存儲器中的數據4.3 片內ROM組織4.3.1 ROM 表的處理4.3.2 計算分支跳轉和子程序調用4.4 RAM 和外圍模塊組織4.4.1 RAM4.4.2 外圍模塊--地址定位4.4.3 外圍模塊--SFR4.5 FLASH存儲器4.5.1 FLASH存儲器的組織4.5.2 FALSH存儲器的數據結構4.5.3 FLASH存儲器的控制寄存器4.5.4 FLASH存儲器的安全鍵值與中斷4.5.5 經JTAG接口訪問FLASH存儲器39第5章 16位CPU5.1 CPU寄存器5.1.1 程序計數器PC5.1.2 系統堆棧指針SP5.1.3 狀態寄存器SR5.1.4 常數發生寄存器CG1和CG25.2 尋址模式5.2.1 寄存器模式5.2.2 變址模式5.2.3 符號模式5.2.4 絕對模式5.2.5 間接模式5.2.6 間接增量模式5.2.7 立即模式5.2.8 指令的時鐘周期與長度5.3 指令組概述5.3.1 雙操作數指令5.3.2 單操作數指令5.3.3 條件跳轉5.3.4 模擬指令的簡短格式5.3.5 其他指令第6章 硬件乘法器6.1 硬件乘法器6.2 硬件乘法器操作6.2.1 無符號數相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.2 有符號數相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.3 無符號數乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.4 有符號數乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.3 硬件乘法器寄存器6.4 硬件乘法器的軟件限制6.4.1 尋址模式6.4.2 中斷程序6.4.3 MACS第7章 基礎時鐘模塊7.1 基礎時鐘模塊7.2 LFXT1與XT27.2.1 LFXT1振蕩器7.2.2 XT2振蕩器7.2.3 振蕩器失效檢測7.2.4 XT振蕩器失效時的DCO7.3 DCO振蕩器7.3.1 DCO振蕩器的特性7.3.2 DCO調整器7.4 時鐘與運行模式7.4.1 由PUC啟動7.4.2 基礎時鐘調整7.4.3 用于低功耗的基礎時鐘特性7.4.4 選擇晶振產生MCLK7.4.5 時鐘信號的同步7.5 基礎時鐘模塊控制寄存器7.5.1 DCO時鐘頻率控制7.5.2 振蕩器與時鐘控制寄存器7.5.3 SFR控制位第8章 輸入輸出端口8.1 引 言8.2 端口P1、P28.2.1 P1、P2的控制寄存器8.2.2 P1、P2的原理8.2.3 P1、P2的中斷控制功能8.3 端口P3、P4、P5和P68.3.1 端口P3、P4、P5和P6的控制寄存器8.3.2 端口P3、P4、P5和P6的端口邏輯第9章 看門狗定時器WDT9.1 看門狗定時器9.2 WDT寄存器9.3 WDT中斷控制功能9.4 WDT操作第10章 16位定時器Timer_A10.1 引 言10.2 Timer_A的操作10.2.1 定時器模式控制10.2.2 時鐘源選擇和分頻10.2.3 定時器啟動10.3 定時器模式10.3.1 停止模式10.3.2 增計數模式10.3.3 連續模式10.3.4 增/減計數模式10.4 捕獲/比較模塊10.4.1 捕獲模式10.4.2 比較模式10.5 輸出單元10.5.1 輸出模式10.5.2 輸出控制模塊10.5.3 輸出舉例10.6 Timer_A的寄存器10.6.1 Timer_A控制寄存器TACTL10.6.2 Timer_A寄存器TAR10.6.3 捕獲/比較控制寄存器CCTLx10.6.4 Timer_A中斷向量寄存器10.7 Timer_A的UART應用 第11章 16位定時器Timer_B11.1 引 言11.2 Timer_B的操作11.2.1 定時器長度11.2.2 定時器模式控制11.2.3 時鐘源選擇和分頻11.2.4 定時器啟動11.3 定時器模式11.3.1 停止模式11.3.2 增計數模式11.3.3 連續模式11.3.4 增/減計數模式11.4 捕獲/比較模塊11.4.1 捕獲模式11.4.2 比較模式11.5 輸出單元11.5.1 輸出模式11.5.2 輸出控制模塊11.5.3 輸出舉例11.6 Timer_B的寄存器11.6.1 Timer_B控制寄存器TBCTL11.6.2 Timer_B寄存器TBR11.6.3 捕獲/比較控制寄存器CCTLx11.6.4 Timer_B中斷向量寄存器第12章 USART通信模塊的UART功能12.1 異步模式12.1.1 異步幀格式12.1.2 異步通信的波特率發生器12.1.3 異步通信格式12.1.4 線路空閑多機模式12.1.5 地址位多機通信格式12.2 中斷和中斷允許12.2.1 USART接收允許12.2.2 USART發送允許12.2.3 USART接收中斷操作12.2.4 USART發送中斷操作12.3 控制和狀態寄存器12.3.1 USART控制寄存器UCTL12.3.2 發送控制寄存器UTCTL12.3.3 接收控制寄存器URCTL12.3.4 波特率選擇和調整控制寄存器12.3.5 USART接收數據緩存URXBUF12.3.6 USART發送數據緩存UTXBUF12.4 UART模式，低功耗模式應用特性12.4.1 由UART幀啟動接收操作12.4.2 時鐘頻率的充分利用與UART的波特率12.4.3 多處理機模式對節約MSP430資源的支持12.5 波特率計算 第13章 USART通信模塊的SPI功能13.1 USART同步操作13.1.1 SPI模式中的主模式13.1.2 SPI模式中的從模式13.2 中斷與控制功能 13.2.1 USART接收/發送允許位及接收操作13.2.2 USART接收/發送允許位及發送操作13.2.3 USART接收中斷操作13.2.4 USART發送中斷操作13.3 控制與狀態寄存器13.3.1 USART控制寄存器13.3.2 發送控制寄存器UTCTL13.3.3 接收控制寄存器URCTL13.3.4 波特率選擇和調制控制寄存器13.3.5 USART接收數據緩存URXBUF13.3.6 USART發送數據緩存UTXBUF第14章 比較器Comparator_A14.1 概 述14.2 比較器A原理14.2.1 輸入模擬開關14.2.2 輸入多路切換14.2.3 比較器14.2.4 輸出濾波器14.2.5 參考電平發生器14.2.6 比較器A中斷電路14.3 比較器A控制寄存器14.3.1 控制寄存器CACTL114.3.2 控制寄存器CACTL214.3.3 端口禁止寄存器CAPD14.4 比較器A應用14.4.1 模擬信號在數字端口的輸入14.4.2 比較器A測量電阻元件14.4.3 兩個獨立電阻元件的測量系統14.4.4 比較器A檢測電流或電壓14.4.5 比較器A測量電流或電壓14.4.6 測量比較器A的偏壓14.4.7 比較器A的偏壓補償14.4.8 增加比較器A的回差第15章 模數轉換器ADC1215.1 概 述15.2 ADC12的工作原理及操作15.2.1 ADC內核15.2.2 參考電平15.3 模擬輸入與多路切換15.3.1 模擬多路切換15.3.2 輸入信號15.3.3 熱敏二極管的使用15.4 轉換存儲15.5 轉換模式15.5.1 單通道單次轉換模式15.5.2 序列通道單次轉換模式15.5.3 單通道重復轉換模式15.5.4 序列通道重復轉換模式15.5.5 轉換模式之間的切換15.5.6 低功耗15.6 轉換時鐘與轉換速度15.7 采 樣15.7.1 采樣操作15.7.2 采樣信號輸入選擇15.7.3 采樣模式15.7.4 MSC位的使用15.7.5 采樣時序15.8 ADC12控制寄存器15.8.1 控制寄存器ADC12CTL0和ADC12CTL115.8.2 轉換存儲寄存器ADC12MEMx15.8.3 控制寄存器ADC12MCTLx15.8.4 中斷標志寄存器ADC12IFG.x和中斷允許寄存器ADC12IEN.x15.8.5 中斷向量寄存器ADC12IV15.9 ADC12接地與降噪第16章 FLASH型芯片的開發16.1 開發系統概述16.1.1 開發技術16.1.2 MSP430系列的開發16.1.3 MSP430F系列的開發16.2 FLASH型的FET開發方法16.2.1 MSP430芯片的JTAG接口16.2.2 FLASH型仿真工具16.3 FLASH型的BOOT ROM16.3.1 標準復位過程和進入BSL過程16.3.2 BSL的UART協議16.3.3 數據格式16.3.4 退出BSL16.3.5 保護口令16.3.6 BSL的內部設置和資源附錄A 尋址空間附錄B 指令說明B.1 指令匯總B.2 指令格式B.3 不增加ROM開銷的模擬指令B.4 指令說明（字母順序）B.5 用幾條指令模擬的宏指令附錄C MSP430系列單片機參數表附錄D MSP430系列單片機封裝形式附錄E MSP430系列器件命名
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深入淺出AVR單片機思路清晰，以AVR單片機為載體，介紹了初學單片機所必須掌握的專業知識。書中語言嚴謹但不乏幽默風趣，配以大量的照片、圖示和實例程序，使讀者在愉悅中完成專業知識的學習，并培養了學習嵌入式系統的興趣。本書在講述AVR單片機的同時，更注重于對讀者學習和設計能力的啟發、培養，幫助他們養成“從實踐中來，到實踐中去”的科學方法論，為進一步的學習創造了基礎。 本書講述淺顯、內容豐富、編排合理、實例詳盡。首先介紹了如何閱讀器件資料的方法，然后熟悉ICCAVR集成開發環境并搭建實驗開發裝置，接著從實際應用出發，啟發式地介紹AVR單片機的常用資源和對應軟件方法，最后較為全面地補充了從事嵌入式系統開發要擴展的軟件知識。 第1篇 Are you ready？ 第1章 學會閱讀Datasheet 1.1 如何閱讀PDF文件，如何獲得Datasheet文件 1.2 Datasheet告訴我們些什么 1.3 如何看懂AVR的Datasheet 1.4 如何得到幫助 1.5 匯編語言執行時間的計算方法 1.6 ATmega48/88/168常用熔絲的作用及其配置方法 1.7 對誤燒寫為外部時鐘模式的解鎖方法 實例1 閱讀74HC595 Datasheet 第2章 深入開發環境 2.1 認識ICC編譯環境 2.2 事半功倍的代碼生成器 2.3 ICC之不得不說的故事 2.4 AVR最小系統和下載線DIY 實例2 AVR最小系統DIY第2篇 Let\'s go！ 第3章 從跑馬燈開始 3.1 輸入/輸出界面 3.1.1 單片機的輸入/輸出設備——引腳 3.1.2 “芯”里有數——數碼管顯示 3.1.3 單片機的輸入/輸出設備——從按鍵到鍵盤 3.2 用ATmega48/88/168單片機端口驅動數碼管 3.3 操縱ATmega48/88/168單片機端口 3.4 端口內建上拉電阻的使用 3.5 端口位操作 實例3 跑馬燈 實例4 數碼管的顯示（上） 實例5 數碼管的顯示（下） 實例6 矩陣鍵盤 第4章 對不起接個電話 4.1 十萬火急——中斷 4.2 中斷的特性 4.3 使用中斷時的注意事項 4.4 ATmega48/88/168單片機有哪些中斷源 4.5 如何編寫一個中斷的服務程序代碼 4.6 ATmega48/88/168單片機中斷的開關控制 4.7 ATmega48/88/168中斷標志位 4.8 ATmega48/88/168中斷優先級 4.9 ATmega48/88/168單片機中斷向量 4.10 中斷與查詢之爭 4.11 用查詢方式響應外設中斷 4.12 中斷誤觸發 4.13 前后臺與原子操作 實例7 中斷喚醒的鍵盤掃描 實例8 旋轉編碼器 第5章 一秒究竟有多長 5.1 單片機與時間 5.2 軟件延時 5.3 不需要加載的“自由計時器” 5.4 通過重加載控制定時中斷周期 5.5 使用代碼生成器生成定時器1初始化代碼 5.6 定時器的其他工作模式 5.7 PWM波及其應用簡介 5.8 人類能看懂的電子時鐘——實時時鐘簡介 實例9 閃爍的燈 實例10 漸明漸暗的燈 實例11 復雜閃爍控制 第6章 電量低 6.1 從猜數游戲到A/D轉換器 6.2 ATmega48/88/168的A/D轉換器 6.3 ATmega48/88/168單片機中與A/D相關的引腳 6.4 ATmega48/88/168單片機中與A/D相關的寄存器 6.5 使用A/D時需要注意些什么 6.6 怎樣知道A/D轉換完成 6.7 讀取A/D的轉換結果 6.8 使用代碼生成器生成ADC初始化代碼 6.9 書寫具有工程結構的初始化代碼 6.10 電量計原理概述 …… 第7章 正在過收費站 第8章 包裝的學問 第9章 傻孩子求職記 第10章 MISSION UPDATE第3篇 Code Name C 第11章 朝花夕拾 第12章 指針都是紙老虎 第13章 來自身邊的啟示 第14章 初識嵌入式系統
上傳時間： 2014-05-05
上傳用戶：佳期如夢
含原理圖+電路圖+程序的波形發生器:在工作中，我們常常會用到波形發生器，它是使用頻度很高的電子儀器。現在的波形發生器都采用單片機來構成。單片機波形發生器是以單片機核心，配相應的外圍電路和功能軟件，能實現各種波形發生的應用系統，它由硬件部分和軟件部分組成，硬件是系統的基礎，軟件則是在硬件的基礎上，對其合理的調配和使用，從而完成波形發生的任務。 波形發生器的技術指標：（1） 波形類型：方型、正弦波、三角波、鋸齒波；（2） 幅值電壓：1V、2V、3V、4V、5V；（3） 頻率值：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；（4） 輸出極性：雙極性操作設計1、 機器通電后，系統進行初始化，LED在面板上顯示6個0，表示系統處于初始狀態，等待用戶輸入設置命令，此時，無任何波形信號輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”，可以分別進入頻率，幅值波形設置，使系統進入設置狀態，相應的數碼管顯示“一”，此時，按其它鍵，無效；3、 在進入某一設置狀態后，輸入0~9等數字鍵，（數字鍵僅在設置狀態時，有效）為欲輸出的波形設置相應參數，LED將參數顯示在面板上；4、 如果在設置中，要改變已設定的參數，可按下“CL”鍵，清除所有已設定參數，系統恢復初始狀態，LED顯示6個0，等待重新輸入命令；5、 當必要的參數設定完畢后，所有參數顯示于LED上，用戶按下“EN”鍵，系統會將各波形參數傳遞到波形產生模塊中，以便控制波形發生，實現不同頻率，不同電壓幅值，不同類型波形的輸出；6、 用戶按下“EN”鍵后，波形發生器開始輸出滿足參數的波形信號，面板上相應類型的運行指示燈閃爍，表示波形正在輸出，LED顯示波形類型編號，頻率值、電壓幅值等波形參數；7、 波形發生器在輸出信號時，按下任意一個鍵，就停止波形信號輸出，等待重新設置參數，設置過程如上所述，如果不改變參數，可按下“EN”鍵，繼續輸出原波形信號；8、 要停止波形發生器的使用，可按下復位按鈕，將系統復位，然后關閉電源。硬件組成部分通過綜合比較，決定選用獲得廣泛應用，性能價格高的常用芯片來構成硬件電路。單片機采用MCS-51系列的89C51（一塊）,74LS244和74LS373（各一塊）,反相驅動器 ULN2803A（一塊）,運算放大器 LM324（一塊） 波形發生器的硬件電路由單片機、鍵盤顯示器接口電路、波形轉換（D/ A）電路和電源線路等四部分構成。1.單片機電路功能：形成掃描碼，鍵值識別，鍵功能處理，完成參數設置；形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出；產生定時中斷；形成波形的數字編碼,并輸出到D/A接口電路；如電路原理圖所示： 89C51的P0口和P2口作為擴展I/O口，與8255、0832、74LS373相連接，可尋址片外的寄存器。單片機尋址外設，采用存儲器映像方式，外部接口芯片與內部存儲器統一編址，89Ｃ51提供16根地址線P0（分時復用）和P2，P2口提供高8位地址線，P0口提供低8位地址線。P0口同時還要負責與8255，0832的數據傳遞。P2.7是8255的片選信號，P2.6是0832（1）的片選，P2.5是0832（2）的片選，低電平有效，P0.0、P0.1經過74LS373鎖存后，送到8255的A1、A2作，片內A口，B口，C口，控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發光三極管，作為波形類型指示燈，表示正在輸出的波形是什么類型。單片機89C51內部有兩個定時器/計數器，在波形發生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對應不同的定時初值，定時器的溢出信號作為中斷請求。控制定時器中斷的特殊功能寄存器設置如下：定時控制寄存器TCON＝（０００１００００）工作方式選擇寄存器（TMOD）＝（００００００００）中斷允許控制寄存器（IE）＝（１０００００１０）2、鍵盤顯示器接口電路功能：驅動6位數碼管動態顯示； 提供響應界面； 掃面鍵盤； 提供輸入按鍵。由并口芯片8255，鎖存器74LS273，74LS244，反向驅動器ULN2803A，6位共陰極數碼管（LED）和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口，C口的低4位輸出到掃描碼，高4位作為輸入行狀態，按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為LED段碼輸出口，與74LS244相連接，B口作為LED的位選信號輸出口，與ULN2803A相連接。8255內部的4個寄存器地址分配如下：控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能：將波形樣值的數字編碼轉換成模擬值；完成單極性向雙極性的波形輸出；構成由兩片0832和一塊LM324運放組成。0832（1）是參考電壓提供者，單片機向0832（1）內的鎖存器送數字編碼，不同的編碼會產生不同的輸出值，在本發生器中，可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個模擬值，這些值作為0832（2）的參考電壓，使0832（2）輸出波形信號時，其幅度是可調的。0832（2）用于產生各種波形信號，單片機在波形產生程序的控制下，生成波形樣值編碼，并送到0832（2）中的鎖存器，經過D/A轉換，得到波形的模擬樣值點，假如N個點就構成波形的一個周期，那么0832（2）輸出N個樣值點后，樣值點形成運動軌跡，就是波形信號的一個周期。重復輸出N個點后，由此成第二個周期，第三個周期……。這樣0832（2）就能連續的輸出周期變化的波形信號。運放A1是直流放大器，運放A2是單極性電壓放大器，運放A3是雙極性驅動放大器，使波形信號能帶得起負載。地址分配：0832（1）：DFFFH ，0832（2）：BFFFH4、電源電路：功能：為波形發生器提供直流能量；構成由變壓器、整流硅堆，穩壓塊7805組成。220V的交流電，經過開關，保險管（1.5A/250V），到變壓器降壓，由220V降為10V，通過硅堆將交流電變成直流電，對于諧波，用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩定，使用7805進行穩壓。最后，＋5V電源配送到各用電負載。
上傳時間： 2013-11-08
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用單片機AT89C51改造普通雙桶洗衣機：AT89C2051作為AT89C51的簡化版雖然去掉了P0、P2等端口，使I/O口減少了，但是卻增加了一個電壓比較器，因此其功能在某些方面反而有所增強，如能用來處理模擬量、進行簡單的模數轉換等。本文利用這一功能設計了一個數字電容表，可測量容量小于2微法的電容器的容量，采用3位半數字顯示，最大顯示值為1999，讀數單位統一采用毫微法（nf），量程分四檔，讀數分別乘以相應的倍率。電路工作原理 本數字電容表以電容器的充電規律作為測量依據，測試原理見圖1。電源電路圖。 壓E+經電阻R給被測電容CX充電，CX兩端原電壓隨充電時間的增加而上升。當充電時間t等于RC時間常數τ時，CX兩端電壓約為電源電壓的63.2%，即0.632E+。數字電容表就是以該電壓作為測試基準電壓，測量電容器充電達到該電壓的時間，便能知道電容器的容量。例如，設電阻R的阻值為1千歐，CX兩端電壓上升到0.632E+所需的時間為1毫秒，那么由公式τ=RC可知CX的容量為1微法。 測量電路如圖2所示。A為AT89C2051內部構造的電壓比較器，AT89C2051 圖2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外，還有一個功能是作為電壓比較器的輸入端，P1.0為同相輸入端，P1.1為反相輸入端，電壓比較器的比較結果存入P3.6口對應的寄存器，P3.6口在AT89C2051外部無引腳。電壓比較器的基準電壓設定為0.632E+，在CX兩端電壓從0升到0.632E+的過程中，P3.6口輸出為0，當電池電壓CX兩端電壓一旦超過0.632E+時，P3.6口輸出變為1。以P3.6口的輸出電平為依據，用AT89C2051內部的定時器T0對充電時間進行計數，再將計數結果顯示出來即得出測量結果。整機電路見圖3。電路由單片機電路、電容充電測量電路和數碼顯示電路等 圖3 部分組成。AT89C2051內部的電壓比較器和電阻R2-R7等組成測量電路，其中R2-R5為量程電阻，由波段開關S1選擇使用，電壓比較器的基準電壓由5V電源電壓經R6、RP1、R7分壓后得到，調節RP1可調整基準電壓。當P1.2口在程序的控制下輸出高電平時，電容CX即開始充電。量程電阻R2-R5每檔以10倍遞減，故每檔顯示讀數以10倍遞增。由于單片機內部P1.2口的上拉電阻經實測約為200K，其輸出電平不能作為充電電壓用，故用R5兼作其上拉電阻，由于其它三個充電電阻和R5是串聯關系，因此R2、R3、R4應由標準值減去1K，分別為999K、99K、9K。由于999K和1M相對誤差較小，所以R2還是取1M。數碼管DS1-DS4、電阻R8-R14等組成數碼顯示電路。本機采用動態掃描顯示的方式，用軟件對字形碼譯碼。P3.0-P3.5、P3.7口作數碼顯示七段筆劃字形碼的輸出，P1.3-P1.6口作四個數碼管的動態掃描位驅動碼輸出。這里采用了共陰數碼管，由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉電流能力，所以不用三極管就能驅動數碼管。R8-R14為P3.0-P3.5、P3.7口的上拉電阻，用以驅動數碼管的各字段，當P3的某一端口輸出低電平時其對應的字段筆劃不點亮，而當其輸出高電平時，則對應的上拉電阻即能點亮相應的字段筆劃。
上傳時間： 2013-12-31
上傳用戶：ming529
用AT89C2051單片機制作的數字電容表：AT89C2051作為AT89C51的簡化版雖然去掉了P0、P2等端口，使I/O口減少了，但是卻增加了一個電壓比較器，因此其功能在某些方面反而有所增強，如能用來處理模擬量、進行簡單的模數轉換等。本文利用這一功能設計了一個數字電容表，可測量容量小于2微法的電容器的容量，采用3位半數字顯示，最大顯示值為1999，讀數單位統一采用毫微法（nf），量程分四檔，讀數分別乘以相應的倍率。
上傳時間： 2013-11-19
上傳用戶：wuyuying
一、實驗目的１．掌握定時/計數器、輸入/輸出接口電路設計方法。 ２．掌握中斷控制編程技術的方法和應用。３．掌握8086匯編語言程序設計方法。 二、實驗內容與要求 微機燈光控制系統主要用于娛樂場所的彩燈控制。系統的彩燈共有12組，在實驗時用12個發光二極管模擬。1. 基本要求：燈光控制共有8種模式，如12個燈依次點亮；12個燈同時閃爍等八種。系統可以通過鍵盤和顯示屏的人機對話，將8種模式進行任意個數、任意次序的連接組合。系統不斷重復執行輸入的模式組合，直至鍵盤有任意一個鍵按下，退出燈光控制系統，返回DOS系統。2. 提高要求：音樂彩燈控制系統，根據音樂的變化控制彩燈的變化，主要有以下幾種：第一種為音樂節奏控制彩燈，按音樂的節拍變換彩燈花樣。第二種音律的強弱（信號幅度大小）控制彩燈。強音時，燈的亮度加大，且被點亮的數目增多。第三種按音調高低（信號頻率高低）控制彩燈。低音時，某一部分燈點亮；高音時，另一部分點亮。 三、實驗報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、設計原理我們以背景霓虹燈的一種顯示效果為例，介紹控制霓虹燈顯示的基本原理。設有一排 n 段水平排列的霓虹燈，某種顯示方式為從左到右每0.2 秒逐個點亮。其控制過程如下： 若以“ 1 ”代表霓虹燈點亮，以“ 0 ”代表霓虹燈熄滅，則開始時刻， n 段霓虹燈的控制信號均為“ 0 ”，隨后，控制器將一幀 n 個數據送至 n 段霓虹燈的控制端，其中，最左邊的一段霓虹燈對應的控制數據為“ 1 ”，其余的數據均為零，即 1000 … 000 。當 n 個數據送完以后，控制器停止送數，保留這種狀態（定時） 0.2 秒，此時，第 1 段霓虹燈被點亮，其余霓虹燈熄滅。隨后，控制器又在極短的時間內將數據 1100 … 000 送至霓虹燈的控制端，并定時 0.2 秒，這段時間，前兩段霓虹燈被點亮。由于送數據的過程很快，我們觀測到的效果是第一段霓虹燈被點亮 0.2 秒后，第 2 段霓虹燈接著被點亮，即每隔 0.2 秒顯示一幀圖樣。如此下去，最后控制器將數據 1111 … 111 送至 n 段霓虹燈的控制端，則 n 段霓虹燈被全部點亮。 只要改變送至每段霓虹燈的數據，即可改變霓虹燈的顯示方式，顯然，我們可以通過合理地組合數據（編程）來得到霓虹燈的不同顯示方式。 五、總體方案論證分析系統設計思路如下：1) 采集8位開關輸入信號，若輸入數據為0時，將其修改為1。確定輸入的硬件接口電路。采樣輸入開關量，并存入NUM的軟件程序段。2) 以12個燈依次點亮為例(即燈光控制模式M1)，考慮與其相應的燈光顯示代碼數據。確定顯示代碼數據輸出的接口電路。輸出一個同期顯示代碼的軟件程序段（暫不考慮時隙的延時要求）。3) 應用定時中斷服務和NUM數據，實現t＝N×50ms的方法。4) 實現某一種模式燈光顯示控制中12個時隙一個周期，共重復四次的控制方法。要求在初始化時采樣開關輸入數據NUM，并以此控制每一時隙的延時時間；在每一時隙結束時，檢查有無鍵按下，若是退出鍵按下，則結束燈光控制，返回DOS系統，若是其他鍵就返回主菜單，重新輸入控制模式數據。5) 通過人機對話，輸入8種燈光顯示控制模式的任意個數、任意次序連接組合的控制模式數據串（以ENTER鍵結尾）。對輸入的數據進行檢查，若數據都在1 - 8之間，則存入INBUF；若有錯誤，則通過屏幕顯示輸入錯誤，準備重新輸入燈光顯示控制模式數據。6) 依次讀取INBUF中的控制模式數據進行不同模式的燈光顯示控制，在沒有任意鍵按下的情況下，系統從第一個控制模式數據開始，順序工作到最后一個控制模式數據后，又返回到第一個控制模式數據，不斷重復循環進行燈光顯示控制。7) 本系統的軟件在總體上有兩部份，即主程序（MAIN）和實時中斷服務程序（INTT）。討論以功能明確、相互界面分割清晰的軟件程序模塊化設計方法。即確定有關功能模塊，并畫出以功能模塊表示的主程序（MAIN）流程框圖和定時中斷服務程序的流程框圖。 六、硬件電路設計 以微機實驗平臺和PC機資源為硬件設計的基礎,不需要外加電路。主要利用了以下的資源：1．8255并行口電路8255并行口電路主要負責數據的輸入與輸出，可以輸出數據控制發光二極管的亮滅和讀取乒乓開關的數據。實驗時可以將8255的A口、B口和一組發光二極管相連，C口和乒乓開關相連。2．8253定時/計數器8253定時/計數器和8259中斷控制器一起實現時隙定時。本設計的定時就是采用的t＝N×50ms的方法，50ms由8253定時/計數器的計數器0控制定時，N是在中斷服務程序中軟件計時。8253的OUT0接到IRQ2，產生中斷請求信號。8253定時/計數器定時結束會發出中斷信號，進入中斷服務程序。3．PC機資源本設計除了利用PC機作為控制器之外，還利用了PC機的鍵盤和顯示器。鍵盤主要是輸入控制模式數據，顯示器就是顯示提示信息。 七、軟件設計 軟件主要分為主程序（MAIN）和中斷服務程序（INTT），主程序包含系統初始化、讀取乒乓開關、讀取控制模式數據以及按鍵處理等模塊。中斷服務程序主要是定時時間到后根據控制模式數據點亮相應的發光二極管。1．主程序主程序的程序流程圖如圖1所示。
上傳時間： 2014-04-05
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