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单片机原理及应用——单片机最小系统设计
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单片机原理及应用
——单片机最小系统设计
学 院:
专 业:
组 别:
报告人1: 学号:
报告人2: 学号:
指导教师
完成日期
一、实验名称:实验二 单片机最小系统设计
二、实验目的:
1. 掌握C8051F020单片机最小系统设计方法。
2. 进一步熟悉Keil uVision2 开发环境的使用。
3. 了解C语言程序设计和调试方法。
4. 熟悉C8051F优先权交叉开关译码器,掌握I/O口交叉开关设置和引脚配置。
5. 了解C8051F单片机内部和外部振荡器结构和配置方法。
三、实验内容:
1. C8051F020单片机最小系统设计、制作与调试。
2. C8051F020单片机系统时钟配置为外部晶体振荡器。
3. I/O口交叉开关配置。为UART0、/INT0和/INT1分配端口引脚。将P1.2、 P1.3 和P1.4配置为模拟输入。
4. 在P1.7输出一个矩形波,用示波器观察波形,并记录信号频率、周期与脉宽;改变系统时钟为外部晶体振荡器的二分频,并记录信号频率、周期与脉宽。
四、实验说明:
通过本实验,掌握C8051F020单片机最小系统设计、制作和调试方法;进一步初步熟悉Keil uVision2 开发环境的使用;了解C8051F020单片机的I/O口交叉开关和振荡器及配置使用;了解C语言程序设计和调试方法。
五、实验仪器和设备:
PC机、Keil uVision2软件,C8051F020单片机,EC3在线仿真器。
六、实验原理及参考程序流程图:
1. 最小系统原理框图
2. C8051F系列MCU振荡器
每个C8051F系列MCU都有一个内部振荡器和一个外部振荡器驱动电路,每个驱动电路都能产生系统时钟,MCU在复位后从内部振荡器启动。系统时钟可在内部振荡器和外部振荡器之间进行切换。也可以在选择内部振荡器时让外部振荡器保持在允许状态,这样可以避免在系统时钟被切换到外部振荡器时的启动延迟。外部振荡器具有很高的可配置性,为系统设置者提供了多种选择。时基信号可以从外部CMOS电平时钟源、晶体或陶瓷谐振器、RC组合电路或外部电容获得。内部和外部振荡器的工作受两个SFR寄存器控制,即OSCICN内部振荡器控制寄存器和OSCXCN外部振荡器控制寄存器。
3. C8051F020交叉开关配置
C8051F020单片机内部的数字和模拟资源可以通过P0~P3,32个I/O引脚使用。每个端口引脚都可以被定义为通用I/O(GPIO),又可以分配给一个数字外设或功能(例如:UART0 或/INT1),如图所示。其中P1口的引脚可以用做ADC1的模拟输入。设计者完全控制数字功能的引脚分配,只受I/O引脚数的限制。这种资源分配的灵活性是通过使用优先权交叉开关译码器实现的。
图4 交叉开关原理框图
端口 I/O 初始化包括以下步骤:
1) 用端口输入方式寄存器(PnMDIN)选择所有端口引脚的输入方式(模拟或数字)。
2) 用端口输出方式寄存器(PnMDOUT)选择所有端口引脚的输出方式(漏极开路或推挽)。
3) 将引脚分配给要使用的外设。
5) 使能交叉开关(XBARE = ‘1’)。
4. 程序流程图
七、实验源代码:
#include C8051F020.h
sbit waveout=P1^7;
void delay(unsigned char count)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;icount;i++)
{
for(j=0;j100;j++);
}
}
void main()
{
WDTCN=0xDE; //关闭看门狗
WDTCN=0xAD;
OSCXCN=0xE7; //外部振荡器,频率12kHZ~30kHz
XBR0=0x04; // UART0=1
XBR1=0x14; // /INT0=1和/INT1=1
XBR2=0x40; //允许交叉端口和上拉电源
P1MDIN=0xE3; // P1.2、P1.3、P1.4模拟输入
P1MDOUT=0x
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