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第一章单片机概述
单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在
一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件,构成一种单片式的微型计算
机。20世纪80年代以来,国际上单片机的发展迅速,其产品之多令人目不暇接,
单片机应用不断深入,新技术层出不穷。
单片机的应用技术是一项新型的工程技术,其内涵随着单片机的发展而发展。由
于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活,为许多大公司所采
纳,使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51
系列单片机以后,世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片
机,使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强,在国内外单片机应
用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点,在
各个领域都有广泛的应用,有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。
20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透
了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,
同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
1
第二章MSC-51芯片简介
8051是MCS-51系列单片机的典型产品。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/
计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控
制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:
·中央处理器:
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处
理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工
作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
数据存储器·(RAM)
8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是
统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用
于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,
运算的中间结果或用户定义的字型表。
·程序存储器(ROM):
8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM):
8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于
控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口:
8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
·全双工串行口:
8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该
串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。
·中断系统:
8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个
串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
·时钟电路:
2
8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉
冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛
(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合
二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用
的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿
结构。
3
第三章设计方案
1.课程设计要求:
1)、以MCS-51系列单片机为核心器件组成交通灯控制系统,采用定时中断实现
精确定时;
2)、利用提供单元模块构成硬件系统。
系统完成内容如下:
正常情况下,A、B道(A、B道交叉组成十字路口,A是主道,B是支道)轮
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