单片机实验备课笔记01--2013秋 联系客服

发布时间 : 星期日 文章单片机实验备课笔记01--2013秋更新完毕开始阅读f417fad9aeaad1f346933ffe

晶振(或外部时钟)的振荡频率的确定,就确定了CPU的工作时序。这里介绍几个重要的时序概念,我们在以后的实验中还会经常涉及到:

◇ 振荡周期:是指为单片机提供定时信号的振荡器的周期。

◇ 时钟周期:振荡周期的两倍,前部分通常用来完成算术逻辑操作;后部分完成内部寄存器和寄存器间的传输。

◇ 机器周期:在8051单片机中,一个机器周期由12个振荡周期组成。

◇ 指令周期:是指执行一条指令所占用的全部时间。一个指令周期通常含有1~4个机器周期。机器周期和指令周期是两个很重要的衡量单片机工作速度的值。

若外接12MHz晶振时,8051的四个周期的值为: 振荡周期=1/12us; 时钟周期=1/6us; 机器周期=1us; 指令周期=1~4us。

在一些应用中,传统的8051的速度显得有些慢,因此,当前很多采用8051内核的新型单片机采用了加速处理器结构,使机器周期提高到振荡周期的6倍、4倍等等,RISC(精简指令集)的采用,更让单片机在单个时钟周期完成一条指令,使得单片机在处理速度上得到大大提高。

3 复位状态和复位电路设计 (1)复位状态

在8051单片机中,只要在单片机的RST引脚上出现2个机器周期以上的高电平,单片机就实现了复位。单片机在复位后,从0000H地址开始执行指令。复位以后单片机的P0~P3口输出高电平,且处于输入状态,SP(堆栈寄存器栈顶指针)的值为07H(因此,往往需要重新赋值,其余特殊功能寄存器和PC(程序计数器)都被清为0。复位不影响内部RAM的状态。 (2)复位电路

单片机可靠的复位是保证单片机正常运行的关键因素。因此,在设计复位电路时,通常要使RST引脚保持10ms以上的高电平。当RST从高电平变为低电平之后,单片机就从0000H地址开始执行程序。

8051单片机通常都采用上电自动复位和开关复位两种方式。实际使用中,有些外围芯片也需要复位,如8255等。这些复位端的复位电平要求与单片机的复位要求一致时,可以把它们连起来。

在最小系统板上,提供了一个通用的复位电路,在使用该板之前,必须将该电路与单片机联结起来。另外,还可以采用主板上的微处理器监控模块来控制复位脚,以便更加可靠地管理单片机的工作。

4 存储器、特殊功能寄存器及位地址

51单片机的存储器包括5个部分:程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、

5

位地址空间、外部数据存储器。位地址空间、特殊功能寄存器包括在内部数据存储器内。

51单片机的内部数据存储器一般只有128字节或256字节,当空间不够用时也就需要扩展外部数据存储器(参见实验十三)。有些单片机不具有内部程序存储器,例如8031,这时就需要扩展外部程序存储器(参见实验十四)。在单片机系统中,程序存储器和外部数据存储器的编址独立,各可寻址64K字节空间。两者在电路上,可以通过PSEN信号线区别开来。

特殊功能寄存器是非常重要的部分,我们通过对特殊功能寄存器的设置和读写来完成单片机的大部分工作。限于篇幅,这里不对其内容进行罗列,请查阅有关书籍。

5 51系列单片机内部资源概览表

芯片种类 8051 8052 片内存储器 ROM/EPROM RAM 4K 8K 128 256 5 6 中断源 定时/计数器 2 3 串行口 1 1 耗电 制造工艺 125mA HMOS 100mA HMOS 以上列出的是Intel8051、8051的主要资源配置。现在,由于8位51单片机的广泛使用,各个芯片生产厂商推出了具有自身特色的采用51内核的单片机,它们在这些基本资源的基础上进行了进一步的裁减或增强。

二、.介绍单片机仿真器(伟福S51、仿真头POD-H8X5X),烧录器(西尔特Superpro 680);

现场演示伟福S51、仿真头POD-H8X5X,介绍其功能、各部分的用途及有关线的联接方法。

◆ 1。PODH8X5X / PODH591 仿真头 ◆

6

PODH8X5X 可以从外部引入仿真电源,来仿真2.7V~5.5V用户电压,当用户需要仿真低电压时,将“电源选择跳线”接成“外部电源接入”方式即可。仿真头的低电压由用户板提供。注意:当用户想仿真低电压时,仿真头上的仿真CPU必须能工作于低电压状态。(详见PODH8X5X 使用说明)

仿真器与PODH8X5X 仿真头连接图

2. 仿真器

仿真器使用9 针串行口,与PC 机用两头为孔的串行电缆连接。对于一些只有USB 口而没有串口的计算机,可以使用USB转串口电缆将USB 转成串行口。

仿真器外形示意图

7

K51L/K51T/K51S 51 系列专用型仿真器

本实验用S51型

三、介绍实验用汇编软件及其的使用方法

现场用大屏幕示操作并讲解(介绍主要内容,大部分内容由学生提前预习自学)。 本实验使用威福软件。打开桌面上的图标,显示如下画面:

?文件(F)

文件| 打开文件

打开用户程序,进行编辑。如果文件已经在项目中,可以在项目窗口中双击相应文件名打开文件. 文件| 保存文件

保存用户程序。用户在修改程序后,如果进行编译,则在编译前,系统会自动将修改

8