1.1 微型計算機的組成及工作原理1.1.1 微型計算機中的基本概念1. 微處理器2. 微型計算機 (1)單片微處理機 (2)通用微型計算機3. 微型計算機系統1.1.2 微機基本結構 微型計算機的基本組成如圖1.1所示,它由中央處理器(CPU)、存儲器(Memory)、輸入輸出接口(I/O接口)和系統總線(BUS)構成。 1.1.3 微型計算機的基本工作過程 微型計算機的基本工作過程是執行程序的過程,也就是CPU自動從程序存放的第1個存儲單元起,逐步取出指令、分析指令,并根據指令規定的操作類型和操作對象,執行指令規定的相關操作。如此重復,周而復始,直至執行完程序的所有指令,從而實現程序的基本功能,這就是微型計算機的基本工作原理。 1.2 典型單片機產品簡介1.2.1 MCS-51單片機系列 MCS-51可分為兩個子系列和4種類型,如表1-1所示。按資源的配置數量,MCS-51系列分為51和52兩個子系列,其中51子系列是基本型,而52子系列屬于增強型。表1-1 MCS-51系列單片機分類
上傳時間: 2013-11-07
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單片機原理及應用教程:1.1 微型計算機的組成及工作原理1.1.1 微型計算機中的基本概念1. 微處理器2. 微型計算機 (1)單片微處理機 (2)通用微型計算機3. 微型計算機系統2.1 MCS—51系列單片機的結構原理2.1.1 MCS-51單片機邏輯結構 MCS-51單片機的系統結構框圖如圖2.1所示。 3.1 MCS-51單片機指令格式 一條匯編語言指令中最多包含4個區段,如下所示: 標號:操作碼 目的操作數,源操作數 ;注釋 標號與操作碼之間“:”隔開; 操作碼與操作數之間用“空格”隔開; 目的操作數和源源操作數之間有“,”分隔; 操作數與注釋之間用“;”隔開。 所謂程序設計,就是按照給定的任務要求,編寫出完整的計算機程序。要完成同樣的任務,使用的方法或程序并不是唯一的。因此,程序設計的質量將直接影響到計算機系統的工作效率、運行可靠性。 前面我們學過了匯編語言形式的指令系統,本章重點介紹匯編語言程序結構以及如何利用匯編語言指令進行程序設計的方法。
上傳時間: 2013-10-09
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MCS-51系列單片機芯片結構:2.1 MCS—51系列單片機的結構原理2.1.1 MCS-51單片機邏輯結構 MCS-51單片機的系統結構框圖如圖2.1所示。 圖2.1 MCS-51單片機的系統結構框圖由圖2.1可以看出,單片機內部主要包含下列幾個部件:u 一個8位CPU;u 一個時鐘電路;u 4Kbyte程序存儲器;u 128byte數據存儲器;u 兩個16位定時/計數器;u 64Kbyte擴展總線控制電路;u 四個8-bit并行I/O端口;u 一個可編程串行接口;五個中斷源,其中包括兩個優先級嵌套中斷 1. CPU CPU即中央處理器的簡稱,是單片機的核心部件,它完成各種運算和控制操作,CPU由運算器和控制器兩部分電路組成。(1)運算器電路 運算器電路包括ALU(算術邏輯單元)、ACC(累加器)、B寄存器、狀態寄存器、暫存器1和暫存器2等部件,運算器的功能是進行算術運算和邏輯運算。 (2)控制器電路 控制器電路包括程序計數器PC、PC加1寄存器、指令寄存器、指令譯碼器、數據指針DPTR、堆棧指針SP、緩沖器以及定時與控制電路等。控制電路完成指揮控制工作,協調單片機各部分正常工作。
上傳時間: 2013-10-27
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基于對8086 單芯片計算機的研究,設計了系統顯示接口模塊,其中包括SDRAM 顯示存儲器,DMA 顯示傳輸通道和VGA 顯示終端3 個主要功能單元。整個設計遵循ASIC流程,討論了基于FPGA 的實現技術。使用具體顯示實例驗證,結果表明,該顯示接口能夠正確完成所要求的單芯片計算機顯示操作。關鍵詞:8086 單芯片計算機;顯示接口;SDRAM;DMA 通道;VGA
上傳時間: 2013-10-10
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8051系列單片機應用系統的PROTEUS仿真設計:介紹PROTEUS軟件的基礎上,以電扶梯單片機控制系統為實例來介紹如何采用PROTEUS軟件進行8051單片機應用系統仿真設計。關鍵詞:8051單片機 應用系統 PROTEUS軟件 keil c軟件 綁定 仿真單片機在電子產品中的應用已經越來越廣泛,由于市場競爭日趨激烈,要求新產品的開發周期越來越短。因此應運而生了單片機仿真技術。PROTEUS軟件是英國Labcenter electronics公司研發的EDA工具軟件。它是一個集模擬電路、數字電路、模/數混合電路以及多種微控制器系統為一體的系統設計和仿真平臺。是目前同類軟件中最先進、最完整的電子類仿真平臺之一。它真正實現了在計算機上完成從原理圖、電路分析與仿真、單片機代碼調試與仿真、系統測試與功能驗證到PCB板生成的完整的電子產品研發過程。1. PROTEUS軟件簡介PROTEUS從1989年問世至今,經過了近20年的使用、完善,功能越來越強、性能越來越好。運行PROTEUS軟件,計算機系統需具有:200MHz或更高的奔騰處理器,Win98/Me/2000/XP或更高版本的操作系統,64MB或以上的可用硬盤空間,64MB或以上的RAM空間,用PROTEUS VSM仿真時,則要求300MHz以上的奔騰處理器,如果專門使用PROTEUS VSM作實時仿真較大或較復雜的電路系統,則建議采用更高配置的計算機系統,以便獲得更好的仿真效果[1]。已經安裝了Proteus ISIS7軟件的桌面上就會有圖標 。雙擊該圖標,出現工作界面如圖1所示。界面中包括:標題欄、下拉主菜單、快捷按鈕欄、標準工具欄、繪圖工具箱、狀態欄、選擇元器件按鈕、預覽對象方位控制按鈕、仿真操作按鈕、預覽窗口、電路原理圖編輯窗口等。
上傳時間: 2013-11-05
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利用TPM2定時器產生一通道語音信號輸出,語音數據為PCM格式:PCM的概念脈沖編碼調制(Pulse Code Modulation,PCM)是概念上最簡單、理論上最完善的編碼系統,是最早研制成功、使用最為廣泛的編碼系統,但也是數據量最大的編碼系統。PCM的編碼原理比較直觀和簡單,它的原理框圖如圖1-1所示。在這個編碼框圖中,它的輸入是模擬聲音信號,它的輸出是PCM樣本。圖中的“防失真濾波器”是一個低通濾波器,用來濾除聲音頻帶以外的信號;“波形編碼器”可暫時理解為“采樣器”,“量化器”可理解為“量化階大小(step-size)”生成器或者稱為“量化間隔”生成器。
上傳時間: 2013-11-21
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MCP定時器產生中心對稱PWM輸出:PWM波是一種脈寬可調的脈沖波,用于交、直流電機的電壓控制。PWM一共有兩種調整方法,一是定頻調寬、另一種是定寬調頻。其中定頻調寬是種最常見的脈寬調制方式,它使脈沖波的頻率保持不變,只調整脈沖寬度。同時定頻調寬的PWM波形也分為兩種,一種是單邊的PWM,另一種是中心對稱的雙邊PWM。中心對稱的PWM主要應用在需要對稱PWM波形的場合,如半橋、全橋的雙極性驅動等。中心對稱的PWM的生成原理如圖1-2所示:定時計數器工作在連續增減計數方式,在計數初值設置為0且比較值小于周期值的條件下,當增計數過程中計數值和比較值匹配時置位輸出,而在周期匹配時會改計數方向為減計數,當減計數過程中計數值和比較值匹配時復位輸出,當減計數到零時會改計數方向為增計數,開始下一個循環。因此中心對稱的PWM的周期為設定周期的二倍,占空比為:%100))((×−TPRNTPR(N為比較匹配數據,TPR為周期寄存器的值)。比較值的改變會影響PWM的兩邊的波形,并且兩邊相對高電平的中心對稱,這便是中心對稱雙邊PWM波形的特點。如果比較值為零,那么PWM將一直輸出高電平;如比較值大于等于周期值,則PWM會一直輸出低電平,占空比為0。
上傳時間: 2013-11-13
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MCP定時器的死區插入: 在雙極性PWM驅動系統中,上下橋臂的電力開關器件交替導通(如圖1-1的半橋電路)。圖1-1 電力開關半橋電路理想情況下,電力開關器件的開啟和關斷是不需要時間的,這時只要上下橋臂的驅動信號只要相反就可以;而實際的電力開關器件的開啟和關斷是需要時間的,而且關斷時間比開啟時間要長,這時就會出現一橋臂尚沒有完全關閉的情況下,另一橋臂就導通了,這就會出現上下橋臂同時導通的情況,致使電源短路,出現很大的直通電流,導致電力器件大量發熱,不但會造成電源浪費,還可能燒毀電力開關器件。因此,為避免出現上下橋臂直通的現象,就需要在一橋臂開始前,保證另一橋臂完全關斷,為此,在PWM驅動信號中插入死區保護時間,如圖1-2中的灰條所示(這個信號是電力器件在低電平導通,高電平關斷的情況)。
上傳時間: 2013-11-14
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AT89C51單片機溫度控制系統:本系統以AT89C51單片機系統為控制核心,用線性度好 靈敏度高的集成溫度傳感器AD590及分辨率高、噪聲低的A/D轉換器進行溫度采集,采用線性數字校正和數字濾波技術,增強系統的靈敏度和抗干擾能力。關鍵詞:溫度測控;單片機;PID控制 溫度測控系統結構框圖如圖1所示,設計中假定被控對象為lL凈水,采用lkW 電爐進行加熱。本設計主要以微控制器為控制核心,利用PID控制算法進行水溫度的恒溫控制。
上傳時間: 2013-10-31
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單片機指令周期:時序是用定時單位來描述的,MCS-51的時序單位有四個,它們分別是節拍、狀態、機器周期和指令周期,接下來我們分別加以說明。節拍與狀態:我們把振蕩脈沖的周期定義為節拍(為方便描述,用P表示),振蕩脈沖經過二分頻后即得到整個單片機工作系統的時鐘信號,把時鐘信號的周期定義為狀態(用S表示),這樣一個狀態就有兩個節拍,前半周期相應的節拍我們定義為1(P1),后半周期對應的節拍定義為2(P2)。機器周期:MCS-51 有固定的機器周期,規定一個機器周期有6 個狀態,分別表示為S1-S6,而一個狀態包含兩個節拍,那么一個機器周期就有12個節拍,我們可以記著S1P1、S1P2……S6P1、S6P2,一個機器周期共包含12個振蕩脈沖,即機器周期就是振蕩脈沖的12 分頻,顯然,如果使用6MHz的時鐘頻率,一個機器周期就是2us,而如使用12MHz的時鐘頻率,一個機器周期就是1us。指令周期:執行一條指令所需要的時間稱為指令周期,MCS-51的指令有單字節、雙字節和三字節的,所以它們的指令周期不盡相同,也就是說它們所需的機器周期不相同,可能包括一到四個不等的機器周期(這些內容,我們將在下面的章節中加以說明)。
上傳時間: 2013-10-15
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