《毕业设计AT89C51单片机中英文文献翻译》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计AT89C51单片机中英文文献翻译（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计（论文）AT89C51单片机中英文文献翻译21622818 AT89C51的概况1 AT89C51应用单片机广泛应用于商业诸如调制解调器电动机控制系统空调控制系统汽车发动机和其他一些领域这些单片机的高速处理速度和增强型外围设备集合使得它们适合于这种高速事件应用场合然而这些关键应用领域也要求这些单片机高度可靠健壮的测试环境和用于验证这些无论在元部件层次还是系统级别的单片机的合适的工具环境保证了高可靠性和低市场风险Intel 平台工程部门开发了一种面向对象的用于验证它的AT89C51 汽车单片机多线性测试环境这种环境的目标不仅是为AT89C51 汽车单片机提供一种健壮测试环境而且开发一种能
2、够容易扩展并重复用来验证其他几种将来的单片机开发的这种环境连接了AT89C51本文讨论了这种测试环境的设计和原理它的和各种硬件软件环境部件的交互性以及如何使用AT89C5111 介绍8 位AT89C51 CHMOS 工艺单片机被设计用于处理高速计算和快速输入输出MCS51 单片机典型的应用是高速事件控制系统商业应用包括调制解调器电动机控制系统打印机影印机空调控制系统磁盘驱动器和医疗设备汽车工业把MCS51 单片机用于发动机控制系统悬挂系统和反锁制动系统AT89C51 尤其很好适用于得益于它的处理速度和增强型片上外围功能集诸如汽车动力控制车辆动态悬挂反锁制动和稳定性控制应用由于这些决定性应用市场
3、需要一种可靠的具有低干扰潜伏响应的费用-效能控制器服务大量时间和事件驱动的在实时应用需要的集成外围的能力具有在单一程序包中高出平均处理功率的中央处理器拥有操作不可预测的设备的经济和法律风险是很高的一旦进入市场尤其任务决定性应用诸如自动驾驶仪或反锁制动系统错误将是财力上所禁止的重新设计的费用可以高达500K 美元如果产品族享有同样内核或外围设计缺陷的话费用会更高另外部件的替代品领域是极其昂贵的因为设备要用来把模块典型地焊接成一个总体的价值比各个部件高几倍为了缓和这些问题在最坏的环境和电压条件下对这些单片机进行无论在部件级别还是系统级别上的综合测试是必需的Intel Chandler 平台工程组提
4、供了各种单片机和处理器的系统验证这种系统的验证处理可以被分解为三个主要部分系统的类型和应用需求决定了能够在设备上执行的测试类型12 AT89C51提供以下标准功能4k 字节FLASH 闪速存储器128 字节内部RAM32 个IO 口线2 个16 位定时计数器一个5 向量两级中断结构一个全双工串行通信口片内振荡器及时钟电路同时AT89C51 降至0Hz 的静态逻辑操作并支持两种可选的节电工作模式空闲方式体制CPU 的工作但允许RAM定时计数器串行通信口及中断系统继续工作掉电方式保存RAM 中的内容但振荡器体制工作并禁止其他所有不见工作直到下一个硬件复位 图1-2-1 AT89C51 方框图13引
5、脚功能说明Vcc电源电压GND地P0 口P0 口是一组8 位漏极开路型双向IO 口也即地址数据总线复用作为输出口用时每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL 逻辑门电路对端口写1可作为高阻抗输入端用在访问外部数据存储器或程序存储器时这组口线分时转换地址低8 位和数据总线复用在访问期间激活内部上拉电阻在Flash 编程时P0 口接受指令字节而在程序校验时输出指令字节校验时要求外接上拉电阻P1 口P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向IO 口P1 的输出缓冲级可驱动吸收或输出电流4 个TTL 逻辑门电路对端口写1通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平此时可作输入口作为输入口使用时因为内部存在上拉电阻某个引
6、脚被外部信号拉低时会输出一个电流IILFlash 编程和程序校验期间P1 接受低8 位地址P2 口P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向IO 口P2 的输出缓冲级可驱动吸收或输出电流4 个TTL 逻辑门电路对端口写1通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平此时可作输入口作为输入口使用时因为内部存在上拉电阻某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流IIL在访问外部程序存储器或16 位四肢的外部数据存储器例如执行MOVX DPTR指令时P2 口送出高8 位地址数据在访问8 位地址的外部数据存储器例如执行MOVX RI 指令时P2 口线上的内容也即特殊功能寄存器SFR区中R2 寄存器的内容在整个访问期间不改
7、变Flash 编程和程序校验时P2 也接收高位地址和其他控制信号P3 口P3 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向IO 口P3 的输出缓冲级可驱动吸收或输出电流4 个TTL 逻辑门电路对端口写1通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平此时可作输入口作为输入口使用时因为内部存在上拉电阻某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流IILP3 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号RST复位输入当振荡器工作时RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位ALEPROG当访问外部程序存储器或数据存储器时ALE地址锁存允许输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节即使不访问外部存储器ALE 仍以
8、时钟振荡频率的16 输出固定的正脉冲信号因此它可对外输出时钟或用于定时目的要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲对Flash 存储器编程期间该引脚还用于输入编程脉冲PROG如有必要可通过对特殊功能寄存器SFR区中的8EH 单元D0 位置位可禁止ALE 操作该位置位后只有一条MOVX 和MOVC 指令ALE 才会被激活此外该引脚会被微弱拉高单片机执行外部程序时应设置ALE 无效PSEN程序存储允许输出是外部程序存储器的读选通型号当89C51 由外部存储器取指令或数据时每个机器周期两次PSEN 有效即输出两个脉冲在此期间当访问外部数据存储器这两次有效的PSEN 信号不出现EAVP
9、P外部访问允许欲使CPU 仅访问外部程序存储器地址为0000HFFFFHEA 端必须保持低电平接地需注意的是如果加密位LB1 被编程复位时内部会锁存EA 端状态如EA 端为高电平接Vcc 端CPU 则执行内部程序存储器中的指令Flash 存储器编程时该引脚加上12v 的编程允许电源Vpp当然这必须是该器件使用12v 编程电压VppXTAL1振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端XTAL2振荡器反相放大器的输出端89C51 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器引脚XTAL1 和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器振
10、荡电路参见图5外接石英晶体或陶瓷谐振器及电容C1C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路对电容C1C2 虽没有十分严格的要求但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低振荡器工作的稳定性起振的难易程度及温度稳定性如果使用石英晶体我们推荐电容使用30Pf10 Pf而如使用陶瓷谐振器建议选择40Pf10Pf用户也可以采用外部时钟这种情况下外部时钟脉冲接到XTAL1 端即内部时钟发生器的输入端XTAL2 则悬空掉电模式在掉电模式下振荡器停止工作进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令片内RAM 和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结推出掉电模式的唯一方法是硬件复位复位后将重新定义全部特殊功能寄
11、存器但不改变RAM 中的内容在Vcc 恢复到正常工作电平前复位应无效且必须保持一定时间以使振荡器重启动并稳定工作89C51 的程序存储器阵列是采用字节写入方式编程的每次写入一个字符要对整个芯片的EPROM 程序存储器写入一个非空字节必须使用片擦除的方法将整个存储器的内容清楚2 编程方法编程前设置好地址数据及控制信号编程单元的地址加在P1 口和P2 口的P20P2311 位地址范围为0000H0FFFH数据从P0口输入引脚P26P27 和P36P37 的电平设置见表6PSEB 为低电平RST保持高电平EAVpp 引脚是编程电源的输入端按要求加上编程电压ALEPROG引脚输入编程脉冲负脉冲编程时可
12、采用420MHz 的时钟振荡器89C51 编程方法如下在地址线上加上要编程单元的地址信号在数据线上加上要写入的数据字节激活相应的控制信号在高电压编程方式时将EAVpp 端加上12v 编程电压每对Flash 存储阵列写入一个字节或每写入一个程序加密位加上一个ALEPROG 编程脉冲改变编程单元的地址和写入的数据重复15 步骤知道全部文件编程结束每个字节写入周期是自身定时的通常约为15ms数据查询89C51 单片机用数据查询方式来检测一个写周期是否结束在一个写周期中如需要读取最后写入的那个字节则读出的数据的最高位P07是原来写入字节的最高位的反码写周期开始后可在任意时刻进行数据查询21ReadyB
13、usy字节编程的进度可通过ReadyBusy 输出信号检测编程期间ALE 变为高电平H后P34ReadyBusy端被拉低表示正在编程状态忙状态编程完成后P34 变为高电平表示准备就绪状态程序校验如果加密位LBLB2 没有进行编程则代码数据可通过地址和数据线读回原编写的数据采用下图的电路程序存储器的地址由P1 口和P2 口的P20P23 输入数据由P0 口读出P206P27 和P36P37 的控制信号见表6PSEN 保持低电平ALEEA 和RST 保持高电平校验时P0 口必须接上10k 左右的上拉电阻图2-1-1 编程电路 图2-2-2 校验电路22芯片擦除利用控制信号的正确组合 表6 并保持A
14、LEPROG 引脚10ms 的低电平脉冲宽度即可将EPROM 阵列 4k 字节 和三个加密位整片擦除代码阵列在片擦除操作中将任何非空单元写入1这步骤需在编程之前进行23读片内签名字节89C51 单片机内有3 个签名字节地址为030H031H 和032H于声明该器件的厂商号和编程电压读签名字节的过程和单元030H031H 和032H的正常校验相仿只需要将P36 和P37 保持低电平返回值意义如下 030H 1EH 声明产品由ATMEL 公司制造 031H 51H 声明为89C51 单片机 032H FFH 声明为12V 编程电压 032H 05H 声明为5 编程电压24 编程接口采用控制信号的正
15、确组合可对Flash 闪速存储阵列中的每一代码字节进行写入和存储器的整片擦除写操作周期是自身定时的初始化后它将自动定时到操作完成微机接口实现两种信息形式的交换在计算机之外由电子系统所处理的信息以一种物理信号形式存在但在程序中它是用数字表示的任一接口的功能都可分为以某种形式进行数据库变换的一些操作所以外部和内部形式的转换是由许多步骤完成的模拟-数字转换器ADC用来将连续变化信号变成相应的数字量这数字量可是可能性的二进制数值中的一固定值如果传感器输出不是连续变化的就不需模拟-数字转换这种情况下信号调理单元必须将输入信号变换成为另一信号也可直接与接口的下一部分即微计算机本身的输入输出单元相连接输出接
16、口采用相似的形式明显的差别在于信息流的方向相反是从程序到外部世界这种情况下程序可称为输出程序它监督接口的操作并完成数字-模拟转换器DAC所需数字的标定该子程序依次送出信息给输出器件产生相应的电信号由DAC 转换成模拟形式最后信号经调理通常是放大以形成适应于执行器操作的形式在微机电路中使用的信号几乎总是太小而不能被直接地连到外部世界因而必须用某种形式将其转换成更适宜的形式接口电路部分的设计是使用微机的工程师所面临最重要的任务之一我们已经了解到微机中信号以离散的位形式表示当微机要与只有打开或关闭操作的设备相连时这种数字形式是最有用的这里每一位都可表示一开关或执行器的状态为了解决实际问题一个单片机不仅包括CPU程序和数据存储器另外它
