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1、南京信息工程大学电工电子实验教学中心,单片机课程设计,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,主要内容： 典型单片机（ MCS-51, AT89S51, PIC, Motorola, AVR ）的性能，MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统，难点在于时序、ISP下载技术。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,预备知识：元器件实物图,单片机芯片 AT89C51 AT89S51 AT89S52 AT89C2051,南京信息工程大学电工电子实验教
2、学中心,通信芯片MAX232CPE 时钟芯片 DS1302,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,EEPROM 24C02 温度传感器18B20,AD变换器0832,稳压片78L05,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,晶 振 电阻和排电阻,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,瓷片小电容,零压力插座,万用焊接板,仪器盒,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,步进电机,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,液晶字符显示屏 液晶图形点阵显示屏,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,拨动开关,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,红外遥控用 发射接受一体管 继电器,南京信息工程大学电工电子实验教
3、学中心,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,各类接插件,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,遥控组件,超声波发射接受头,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,双路遥控组件,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,长距离遥控器30004000M,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,88二极管点阵 八段数码管,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,超声波发射和接收一体化机,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,能汉字显示的显示屏和实时时钟板,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,电子万年历,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,MCS-51系列单片机配置一览表,南京信息工程大学电工电子实验教学
4、中心,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,1.3.2 程序执行方式,程序执行方式是单片机基本工作方式，可分为连续执行工作方式和单步执行工作方式。 1连续执行工作方式 这是所有单片机都需要的一种方式。单片机复位后，PC值为0000H，因此单片机复位后立即转到0000H处执行程序。单片机按照程序事先编排的任务，自动连续地执行下去。 2单步执行工作方式 这是用户调试程序的一种工作方式，在单片机开发系统上有一专用的单步按键（或软件调试环境）。按一次，单片机就执行一条指令（仅仅执行一条），这样就可以逐条检查程序，发现问题进行修改。 单步执行方式是利用单片机外部中断功能实现的。,南京信息工程大学电工电子
5、实验教学中心,（1）电源控制寄存器PCON,PCON各位的定义如下表所示。,IDL：空闲方式控制位，该位为1时，单片机进入空闲待机工作方式。 PD： 掉电方式控制位，为1时，单片机进入掉电工作方式。 上面的IDL、PD同时为1，则进入掉电工作方式，同时为0，则工作在正常运行状态。 GF0, GF1：通用标志位，描述中断是来自正常运行还是来自空闲方式，用户可通过指令设定它们的状态。 SMOD：为串行口波特率倍率控制位，用于串行通信。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,（2）空闲工作方式,将IDL位置为1（用指令MOV PCON, #01H），则进入空闲工作方式，其内部控制电路如右图所示。此时
6、，CPU进入空闲待机状态，中断系统、串行口、定时器/计数器，仍有时钟信号，仍继续工作。 退出空闲状态有两种方法：一是中断退出，二是硬件复位退出。,（3）掉电工作方式,将PD置为1（用指令MOV PCON, #02H），可使单片机进入掉电工作方式。此时振荡器停振，只有片内的RAM和SFR中的数据保持不变，而包括中断系统在内的全部电路都将处于停止工作状态。退出掉电工作方式，只能采用硬件复位的方法。 欲使8051从掉电方式退出后继续执行掉电前的程序，则必须在掉电前预先把SFR中的内容保存到片内RAM中，并在掉电方式退出后恢复SFR掉电前的内容。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,1.5 AT89
7、S51的 ISP下载线原理及其应用,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,ISP技术 ISP（In-System Programming）,Lattice是ISP（在线可编程）技术的发明者(据说Lattice公司最早是由华人创办的），ISP技术极大的促进了PLD产品的发展。 在系统编程ISP ISP（In-System Programming）在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码， 而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。ISP技术是未来发展方向。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,1、什么是ISP,随着电子技术的日益发展，芯片的规模
8、越来越大，封装日趋小型化，相应的对系统板级调试困难也在加大。 回忆一下传统的编程方式，举设计单片机系统为例，如果想要对单片机编程序，必须要把单片机先从电路板上取下来，然后放入专用的编程器进行编程，最后再次放入电路板进行调试。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,可以看出，这样的开发步骤有以下缺点： 1）频繁的拔插芯片，容易损坏芯片的引脚； 2）如果频繁的调试程序，换程序，必须重复拔插，大大降低了开发效率。 isp技术彻底地改变了传统的开发模式，它只要在电路板上留下个接口（如ispdown的十芯插座），配合ispdown的下载电缆，就可以不用拔出芯片，在电路板上就可以对芯片进行编程，对比传统的
9、开发系统，有以下优势：,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,1）工程师在开发电子系统时彻底告别频繁拔插芯片的噩梦，避免损坏芯片的引脚； 2） ISP 可以加速产品的上市并降低研发成本。 3）ISP技术帮助工程师缩短从设计、制造到现场调试、简化生产流程大大提高了工作效率。 4）在试验新品或学生试验等经常需要用不同的程序调试芯片的场合中，在线编程技术尤为重要。 5）采用ISP设计是对市场定型产品进行现场升级和维护的最经济、最有效的方式。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,2、ISP的工作原理,ISP的工作原理 ISP的工作原理比较简单，一般通用做法是内部的存储器可以由上位机的软件通过外部接口
10、来进行改写。对于单片机来讲可以通过SPI或其它的串行接口接收上位机传来的数据并写入存储器中。所以即使我们将芯片焊接在电路板上，只要留出和上位机接口的这个串口，就可以实现芯片内部存储器的改写，而无须再取下芯片。 ISP的优点 ISP技术的优势是不需要编程器就可以进行单片机的实验和开发，单片机芯片可以直接焊接到电路板上，调试结束即成成品，免去了调试时由于频繁地插入取出芯片对芯片和电路板带来的不便。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,与微机并口的连接方法,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,成品实际的接线图示,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,PCB板上的图示,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,面包板搭接的示例1（何列244）,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,面包板搭接的示例2（刘刚373）,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,试验软件采用Easy pro2.0,打开软件界面，并演示。,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,成功后，进行PCB板图的设计,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,线路板厂生产的成品,南京信息工程大学电工电子实验教学中心,实验板成品,
