单片机最小系统应用设计

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1、 单片机最小片机最小应用系用系统设计 单片机最小应用系统设计包括单片机最小应用系统设计包括单片机的广泛单片机的广泛选择和单片机最小系统设计。选择和单片机最小系统设计。单片机的广泛选择单片机的广泛选择最大限度满足应用系统对最大限度满足应用系统对 硬件资源的要求。硬件资源的要求。单片机最小系统设计单片机最小系统设计单片机和最通常的外围单片机和最通常的外围 电路设计。电路设计。本章内容本章内容6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机的广泛选择单片机的广泛选择6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计6.3 80C516.3 80C51单片机最小应用系统设计单片机最

2、小应用系统设计6.4 6.4 单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例本章要求本章要求2 2 根据应用系统能正确选择单片机的型号根据应用系统能正确选择单片机的型号1 1 了解掌握了解掌握MCS-51MCS-51系列系列单片机单片机4 4 掌握掌握单片机最小应用系统的设计方法单片机最小应用系统的设计方法3 3 掌握掌握3 3种典型种典型最小系统的结构和组成最小系统的结构和组成一一. 单片机应用系统的典型结构单片机应用系统的典型结构6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计 应用系统是以单片机为核心，构成的一个智能化应用系统是以单片机为核心，构成的一个

3、智能化应用系统是以单片机为核心，构成的一个智能化应用系统是以单片机为核心，构成的一个智能化产品系统。产品系统。产品系统。产品系统。1. 1. 典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次应用系统设计分三个结构层次应用系统设计分三个结构层次应用系统设计分三个结构层次应用系统设计分三个结构层次。单单单单片机：片机：片机：片机： 保证产品系统智能化处理和智能化控制。保证产品系统智能化处理和智能化控制。保证产品系统智能化处理和智能化控制。保证产品系统智能化处理和智能化控制。 提供应用系统硬件基础（提供应用系统硬件基础（I/OI/O口、总线、中断、口、总线、中

4、断、 ADCADC等）和软件基础（指令系统）。等）和软件基础（指令系统）。 设计时选择最适合产品需要的单片机器件是重设计时选择最适合产品需要的单片机器件是重 点，要求了解它的性能、结构、指令系统、开点，要求了解它的性能、结构、指令系统、开 发环境及技术支持状况等。发环境及技术支持状况等。一一. 单片机应用系统的典型结构单片机应用系统的典型结构6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计1. 1. 典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次单单单单片机系统：片机系统：片机系统：片机系统： 是单片机应用系统中的计算机系统。是单片

5、机应用系统中的计算机系统。是单片机应用系统中的计算机系统。是单片机应用系统中的计算机系统。 由单片机、时钟电路、复位电路和资源扩展电路由单片机、时钟电路、复位电路和资源扩展电路由单片机、时钟电路、复位电路和资源扩展电路由单片机、时钟电路、复位电路和资源扩展电路 构成。构成。构成。构成。 设计时主要熟悉和掌握最小系统的设计方法和单设计时主要熟悉和掌握最小系统的设计方法和单设计时主要熟悉和掌握最小系统的设计方法和单设计时主要熟悉和掌握最小系统的设计方法和单 片机资源的扩展方法。片机资源的扩展方法。片机资源的扩展方法。片机资源的扩展方法。一一. 单片机应用系统的典型结构单片机应用系统的典型结构6.1

6、 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计1. 1. 典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次典型应用系统的结构层次单单单单片机应用系统：片机应用系统：片机应用系统：片机应用系统： 单单单单片机应用系统片机应用系统片机应用系统片机应用系统是满足使用要求，实现预定功能是满足使用要求，实现预定功能是满足使用要求，实现预定功能是满足使用要求，实现预定功能 ，运行可靠的产品系统。，运行可靠的产品系统。，运行可靠的产品系统。，运行可靠的产品系统。 由单片机系统、各种接口电路由单片机系统、各种接口电路由单片机系统、各种接口电路由单片机系统、各种接口电路( (

7、( (传感器、传感器、传感器、传感器、ADCADCADCADC、键、键、键、键 盘、显示、司服控制驱动等盘、显示、司服控制驱动等盘、显示、司服控制驱动等盘、显示、司服控制驱动等) ) ) )、外部设备接口电、外部设备接口电、外部设备接口电、外部设备接口电 路（串口通信）构成。路（串口通信）构成。路（串口通信）构成。路（串口通信）构成。 设计时主要根据产品功能要求，设计各种功能电设计时主要根据产品功能要求，设计各种功能电设计时主要根据产品功能要求，设计各种功能电设计时主要根据产品功能要求，设计各种功能电 路和外围设备接口电路。路和外围设备接口电路。路和外围设备接口电路。路和外围设备接口电路。一一

8、. 单片机应用系统的典型结构单片机应用系统的典型结构6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计2. 2. 应用系统的单片机趋势应用系统的单片机趋势应用系统的单片机趋势应用系统的单片机趋势单单单单片机内部资源不断丰富扩大片机内部资源不断丰富扩大片机内部资源不断丰富扩大片机内部资源不断丰富扩大 片内存储器片内存储器片内存储器片内存储器SRAMSRAMSRAMSRAM不断扩大。不断扩大。不断扩大。不断扩大。 I/OI/OI/OI/O口数量增多，种类多样化。口数量增多，种类多样化。口数量增多，种类多样化。口数量增多，种类多样化。 时钟系统、中断系统更完善。时钟系统、中断系统更

9、完善。时钟系统、中断系统更完善。时钟系统、中断系统更完善。单单单单片机内部功能不断加强片机内部功能不断加强片机内部功能不断加强片机内部功能不断加强 增加了增加了增加了增加了ADCADCADCADC、PWMPWMPWMPWM、LDCLDCLDCLDC接口。接口。接口。接口。 增强了增强了增强了增强了I/OI/OI/OI/O口功率驱动。口功率驱动。口功率驱动。口功率驱动。 增加了模拟比较器。增加了模拟比较器。增加了模拟比较器。增加了模拟比较器。一一. 单片机应用系统的典型结构单片机应用系统的典型结构6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计2. 2. 应用系统的单片机趋势

10、应用系统的单片机趋势应用系统的单片机趋势应用系统的单片机趋势片内程序存储器的状态趋向用户开放片内程序存储器的状态趋向用户开放片内程序存储器的状态趋向用户开放片内程序存储器的状态趋向用户开放 MaskROMMaskROMMaskROMMaskROM 单片机生产厂家将用户程序制作到单片机生产厂家将用户程序制作到单片机生产厂家将用户程序制作到单片机生产厂家将用户程序制作到ROMROMROMROM 区区区区掩膜工艺。掩膜工艺。掩膜工艺。掩膜工艺。各种串口扩展总线的发展和完善各种串口扩展总线的发展和完善各种串口扩展总线的发展和完善各种串口扩展总线的发展和完善 省去了片外程序存储器扩展。省去了片外程序存储

11、器扩展。省去了片外程序存储器扩展。省去了片外程序存储器扩展。 各种串行通信式外围电路的发展各种串行通信式外围电路的发展各种串行通信式外围电路的发展各种串行通信式外围电路的发展, ,使原并改串使原并改串使原并改串使原并改串, ,电电电电 路更加简单。路更加简单。路更加简单。路更加简单。 OTPROM OTPROM OTPROM OTPROM 一次可编程一次可编程一次可编程一次可编程双极熔丝式双极熔丝式双极熔丝式双极熔丝式最可靠。最可靠。最可靠。最可靠。 MTPROM(EPROMMTPROM(EPROMMTPROM(EPROMMTPROM(EPROM和和和和FlashROMFlashROMFlas

12、hROMFlashROM) ) ) )用户多次编程写入。用户多次编程写入。用户多次编程写入。用户多次编程写入。3. 3. 单片结构的专用化趋势单片结构的专用化趋势单片结构的专用化趋势单片结构的专用化趋势二二. 单片机的广泛选择单片机的广泛选择1. 1. 单片机分类单片机分类单片机分类单片机分类(1)(1)按通用性能分类按通用性能分类按通用性能分类按通用性能分类6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计 单片机生产厂家、型号众多，选择合适的单片机单片机生产厂家、型号众多，选择合适的单片机单片机生产厂家、型号众多，选择合适的单片机单片机生产厂家、型号众多，选择合适的单片机

13、可以使系统最大简化，功能优异，成本低廉，性能可以使系统最大简化，功能优异，成本低廉，性能可以使系统最大简化，功能优异，成本低廉，性能可以使系统最大简化，功能优异，成本低廉，性能可靠。可靠。可靠。可靠。 专用型专用型专用型专用型电度表专用单片机电度表专用单片机电度表专用单片机电度表专用单片机 传感器接口、显示器接口，数据通信接传感器接口、显示器接口，数据通信接传感器接口、显示器接口，数据通信接传感器接口、显示器接口，数据通信接 口和口和口和口和CPUCPU实现最大系统集成。实现最大系统集成。实现最大系统集成。实现最大系统集成。 通用型通用型通用型通用型片内只集成应用系统中所需通用性电路片内只集成

14、应用系统中所需通用性电路片内只集成应用系统中所需通用性电路片内只集成应用系统中所需通用性电路 单元，而满足产品功能的外围电路须外单元，而满足产品功能的外围电路须外单元，而满足产品功能的外围电路须外单元，而满足产品功能的外围电路须外 部扩展。部扩展。部扩展。部扩展。二二. 单片机的广泛选择单片机的广泛选择1. 1. 单片机分类单片机分类单片机分类单片机分类6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(2)(2)按总线结构分类按总线结构分类按总线结构分类按总线结构分类(3)(3)按单片机程序存储器的供应状态分类按单片机程序存储器的供应状态分类按单片机程序存储器的供应状态分类

15、按单片机程序存储器的供应状态分类 总线型总线型总线型总线型有并行数据总线和地址（有并行数据总线和地址（有并行数据总线和地址（有并行数据总线和地址（P2P2口）总线。口）总线。口）总线。口）总线。 非总线型非总线型非总线型非总线型没有并行数据总线和地址总线。没有并行数据总线和地址总线。没有并行数据总线和地址总线。没有并行数据总线和地址总线。 MaskROMMaskROMMaskROMMaskROM 掩膜工艺型掩膜工艺型掩膜工艺型掩膜工艺型最可靠、适合大批量最可靠、适合大批量最可靠、适合大批量最可靠、适合大批量。 OTPROM OTPROM OTPROM OTPROM 一次可编程型一次可编程型一次

16、可编程型一次可编程型最可靠、小批量。最可靠、小批量。最可靠、小批量。最可靠、小批量。 MTPROM(EPROMMTPROM(EPROMMTPROM(EPROMMTPROM(EPROM和和和和FlashROMFlashROMFlashROMFlashROM) ) ) )用户多次编程型用户多次编程型用户多次编程型用户多次编程型 最方便、可靠性落差一点。最方便、可靠性落差一点。最方便、可靠性落差一点。最方便、可靠性落差一点。二二. 单片机的广泛选择单片机的广泛选择1. 1. 单片机分类单片机分类单片机分类单片机分类6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(4)(4)按单片

17、机的技术特点分类按单片机的技术特点分类按单片机的技术特点分类按单片机的技术特点分类 按数据总线宽度分按数据总线宽度分按数据总线宽度分按数据总线宽度分4 4位机、位机、位机、位机、8 8位机、位机、位机、位机、1616位机、位机、位机、位机、3232位机位机位机位机 。 按指令系统分按指令系统分按指令系统分按指令系统分 复杂指令集复杂指令集复杂指令集复杂指令集( ( ( (CISCCISCCISCCISC,Complex,Complex,Complex,Complex Instruction Computer) Instruction Computer) Instruction Computer

18、) Instruction Computer) 精简指令集精简指令集精简指令集精简指令集( ( ( (RISCRISCRISCRISC,Reduction,Reduction,Reduction,Reduction Instruction Computer) Instruction Computer) Instruction Computer) Instruction Computer) 目前和未来相当时间内目前和未来相当时间内目前和未来相当时间内目前和未来相当时间内8 8 8 8位机是主流，主要体现位机是主流，主要体现位机是主流，主要体现位机是主流，主要体现 在控制功能的系统集成在控制功能的

19、系统集成在控制功能的系统集成在控制功能的系统集成, , , ,而不是追求高速处理的而不是追求高速处理的而不是追求高速处理的而不是追求高速处理的 数据总线的宽度上。数据总线的宽度上。数据总线的宽度上。数据总线的宽度上。 RISCRISCRISCRISC结构结构结构结构单字节指令单字节指令单字节指令单字节指令( ( ( (1212或或或或1414位位位位),),),),单字节程序单字节程序单字节程序单字节程序 存储器存储器存储器存储器( ( ( (1212或或或或1414位位位位) ) ) )和和和和CPUCPUCPUCPU的流水线工作方式。大的流水线工作方式。大的流水线工作方式。大的流水线工作方

20、式。大 大提高了指令运行速度。大提高了指令运行速度。大提高了指令运行速度。大提高了指令运行速度。二二. 单片机的广泛选择单片机的广泛选择2. 2. 单片机的广泛选择原则单片机的广泛选择原则单片机的广泛选择原则单片机的广泛选择原则6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计 选择单片机时要考虑的主要因素有：产品批量、选择单片机时要考虑的主要因素有：产品批量、选择单片机时要考虑的主要因素有：产品批量、选择单片机时要考虑的主要因素有：产品批量、成本、技术要求、技术支持、开发环境、现有技术成本、技术要求、技术支持、开发环境、现有技术成本、技术要求、技术支持、开发环境、现有技术成

21、本、技术要求、技术支持、开发环境、现有技术基础等。基础等。基础等。基础等。 选择的单片机必须最大程度地满足产品的功能、可选择的单片机必须最大程度地满足产品的功能、可选择的单片机必须最大程度地满足产品的功能、可选择的单片机必须最大程度地满足产品的功能、可 靠性、功耗、使用环境等技术要求。靠性、功耗、使用环境等技术要求。靠性、功耗、使用环境等技术要求。靠性、功耗、使用环境等技术要求。 根据根据根据根据单片机应用系统的技术要求列出单片机选型单片机应用系统的技术要求列出单片机选型单片机应用系统的技术要求列出单片机选型单片机应用系统的技术要求列出单片机选型 指标指标指标指标确定机型（确定机型（确定机型（

22、确定机型（4 4 4 4、8 8 8 8、16161616、32323232位机）、总线类位机）、总线类位机）、总线类位机）、总线类 型（总线型、非总线型）、通用型（通用型、专型（总线型、非总线型）、通用型（通用型、专型（总线型、非总线型）、通用型（通用型、专型（总线型、非总线型）、通用型（通用型、专 用型）、程序存储器供应状态等。用型）、程序存储器供应状态等。用型）、程序存储器供应状态等。用型）、程序存储器供应状态等。二二. 单片机的广泛选择单片机的广泛选择2. 2. 单片机的广泛选择原则单片机的广泛选择原则单片机的广泛选择原则单片机的广泛选择原则6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设

23、计单片机应用系统结构设计 大批量大批量大批量大批量能得到单片机厂家的技术支持，选择余能得到单片机厂家的技术支持，选择余能得到单片机厂家的技术支持，选择余能得到单片机厂家的技术支持，选择余 地大地大地大地大, , , ,成本降低。成本降低。成本降低。成本降低。-专用型。专用型。专用型。专用型。 小批量小批量小批量小批量自己开发要考虑技术基础。自己开发要考虑技术基础。自己开发要考虑技术基础。自己开发要考虑技术基础。-通用型。通用型。通用型。通用型。 具体选择以具体选择以具体选择以具体选择以8 8 8 8位为基础。实时性要求很高时，选择位为基础。实时性要求很高时，选择位为基础。实时性要求很高时，选择

24、位为基础。实时性要求很高时，选择 高速运行的高速运行的高速运行的高速运行的8 8 8 8位机；位机；位机；位机；实时性要求很高且有大量数据实时性要求很高且有大量数据实时性要求很高且有大量数据实时性要求很高且有大量数据 处理任务时可选处理任务时可选处理任务时可选处理任务时可选1616位或位或位或位或3232位机。位机。位机。位机。二二. 单片机的广泛选择单片机的广泛选择3. 3. 单片机的更新选择单片机的更新选择单片机的更新选择单片机的更新选择6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(1)(1)货源性的更新选择货源性的更新选择货源性的更新选择货源性的更新选择(2)(2

25、)竞争性更新选择竞争性更新选择竞争性更新选择竞争性更新选择(3)(3)专用化的更新选择专用化的更新选择专用化的更新选择专用化的更新选择 更新选择是指原有单片机应用系统中，为了提高更新选择是指原有单片机应用系统中，为了提高更新选择是指原有单片机应用系统中，为了提高更新选择是指原有单片机应用系统中，为了提高性能，降低成本而重新选择其他型号的单片机。性能，降低成本而重新选择其他型号的单片机。性能，降低成本而重新选择其他型号的单片机。性能，降低成本而重新选择其他型号的单片机。 为了提高产品性能、降低成本、增加可靠性，选为了提高产品性能、降低成本、增加可靠性，选为了提高产品性能、降低成本、增加可靠性，选

26、为了提高产品性能、降低成本、增加可靠性，选 择新的单片机替代原有的单片机，更新原产品系择新的单片机替代原有的单片机，更新原产品系择新的单片机替代原有的单片机，更新原产品系择新的单片机替代原有的单片机，更新原产品系 统，会取得很好效果。统，会取得很好效果。统，会取得很好效果。统，会取得很好效果。 考虑单片机的兼容性和柔性化结构。考虑单片机的兼容性和柔性化结构。考虑单片机的兼容性和柔性化结构。考虑单片机的兼容性和柔性化结构。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置1. 1. 应用系统中的系统扩展应用系统中的系统扩展应用系统中的系统扩展应用系统中的系统扩展6.1 6.1

27、典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计 在选择合适的单片机后，片内资源仍不能满足应在选择合适的单片机后，片内资源仍不能满足应在选择合适的单片机后，片内资源仍不能满足应在选择合适的单片机后，片内资源仍不能满足应用系统要求时，通过系统扩展和系统配置完成应用用系统要求时，通过系统扩展和系统配置完成应用用系统要求时，通过系统扩展和系统配置完成应用用系统要求时，通过系统扩展和系统配置完成应用系统硬件电路设计。系统硬件电路设计。系统硬件电路设计。系统硬件电路设计。 主要是存储器、主要是存储器、主要是存储器、主要是存储器、I/OI/O口、定时器口、定时器口、定时器口、定时器/ /计数器、中断源

28、计数器、中断源计数器、中断源计数器、中断源 等扩展。等扩展。等扩展。等扩展。 总线型单片机中，并行总线及相应指令系统可直总线型单片机中，并行总线及相应指令系统可直总线型单片机中，并行总线及相应指令系统可直总线型单片机中，并行总线及相应指令系统可直 接支持单片机系统扩展设计。接支持单片机系统扩展设计。接支持单片机系统扩展设计。接支持单片机系统扩展设计。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置2. 2. 应用系统的系统配置应用系统的系统配置应用系统的系统配置应用系统的系统配置6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(1)(1)前向通道接口配置

29、前向通道接口配置前向通道接口配置前向通道接口配置 对控制对象要求的外围电路和通道接口设计称为对控制对象要求的外围电路和通道接口设计称为对控制对象要求的外围电路和通道接口设计称为对控制对象要求的外围电路和通道接口设计称为单片机的系统配置。单片机的系统配置。单片机的系统配置。单片机的系统配置。 是指应用系统中的传感输入通道接口电路的设计是指应用系统中的传感输入通道接口电路的设计是指应用系统中的传感输入通道接口电路的设计是指应用系统中的传感输入通道接口电路的设计 -从传感器到单片机输入引脚的全部应用电路的设计。从传感器到单片机输入引脚的全部应用电路的设计。从传感器到单片机输入引脚的全部应用电路的设计

30、。从传感器到单片机输入引脚的全部应用电路的设计。 传感器的信号不同，输入通道接口电路能将它们处传感器的信号不同，输入通道接口电路能将它们处传感器的信号不同，输入通道接口电路能将它们处传感器的信号不同，输入通道接口电路能将它们处 理成统一的、单片机能接收的数字量或开关电平。理成统一的、单片机能接收的数字量或开关电平。理成统一的、单片机能接收的数字量或开关电平。理成统一的、单片机能接收的数字量或开关电平。 模拟量须经过放大处理，模拟量须经过放大处理，模拟量须经过放大处理，模拟量须经过放大处理，A/DA/D转换，转换成单片机转换，转换成单片机转换，转换成单片机转换，转换成单片机 能接收的数字量。能接

31、收的数字量。能接收的数字量。能接收的数字量。 开关信号应经整形、放大、电平调整变成单片机开关信号应经整形、放大、电平调整变成单片机开关信号应经整形、放大、电平调整变成单片机开关信号应经整形、放大、电平调整变成单片机 I/OI/OI/OI/O口的标准口的标准口的标准口的标准TTLTTLTTLTTL或或或或CMOSCMOSCMOSCMOS电平信号。电平信号。电平信号。电平信号。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置2. 2. 应用系统的系统配置应用系统的系统配置应用系统的系统配置应用系统的系统配置6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(2

32、)(2)后向通道接口配置后向通道接口配置后向通道接口配置后向通道接口配置(3)(3)人机通道接口配置人机通道接口配置人机通道接口配置人机通道接口配置 是指应用系统中伺服驱动控制的输出通道接口电是指应用系统中伺服驱动控制的输出通道接口电是指应用系统中伺服驱动控制的输出通道接口电是指应用系统中伺服驱动控制的输出通道接口电 路的设计路的设计路的设计路的设计-从单片机到控制对象的全部输出电路设计。从单片机到控制对象的全部输出电路设计。从单片机到控制对象的全部输出电路设计。从单片机到控制对象的全部输出电路设计。 输出通道接口的设计主要是输出通道接口的设计主要是输出通道接口的设计主要是输出通道接口的设计主

33、要是D/AD/AD/AD/A转换及功率驱动。转换及功率驱动。转换及功率驱动。转换及功率驱动。 是指应用系统中人机对话的外围设备接口电路的是指应用系统中人机对话的外围设备接口电路的是指应用系统中人机对话的外围设备接口电路的是指应用系统中人机对话的外围设备接口电路的 设计设计设计设计键盘、显示器、打印机、编码器、键盘、显示器、打印机、编码器、键盘、显示器、打印机、编码器、键盘、显示器、打印机、编码器、ICICICIC卡等。卡等。卡等。卡等。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置2. 2. 应用系统的系统配置应用系统的系统配置应用系统的系统配置应用系统的系统配置6.1

34、6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(4)(4)通信接口配置通信接口配置通信接口配置通信接口配置 是指应用系统中标准数字通信接口电路的设计是指应用系统中标准数字通信接口电路的设计是指应用系统中标准数字通信接口电路的设计是指应用系统中标准数字通信接口电路的设计。 RS-232RS-232RS-232RS-232、RS-422/485RS-422/485RS-422/485RS-422/485通信接口通信接口通信接口通信接口。 选用适当器件将选用适当器件将选用适当器件将选用适当器件将UARTUARTUARTUART扩展为扩展为扩展为扩展为RS-232RS-232RS-232

35、RS-232、RS-422/485RS-422/485RS-422/485RS-422/485 通信接口。通信接口。通信接口。通信接口。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置3. 3. 系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(1)(1)并行扩展总线并行扩展总线并行扩展总线并行扩展总线(2)(2)串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线 在单片机应用系统中使用的总线主要有并行总线在单片机应用系统中使用的总线主要

36、有并行总线在单片机应用系统中使用的总线主要有并行总线在单片机应用系统中使用的总线主要有并行总线和串行总线。和串行总线。和串行总线。和串行总线。 总线型单片机提供了并行总线扩展引脚总线型单片机提供了并行总线扩展引脚总线型单片机提供了并行总线扩展引脚总线型单片机提供了并行总线扩展引脚 -数据（数据（数据（数据（DBDBDBDB）、地址（）、地址（）、地址（）、地址（ABABABAB）、控制（）、控制（）、控制（）、控制（CBCBCBCB）总线）总线）总线）总线。 控制（控制（控制（控制（CBCBCBCB）总线）总线）总线）总线读（读（读（读（RDRDRDRD）、写（）、写（）、写（）、写（WRWR

37、WRWR）。 用串用串用串用串行总线扩展可采用串行扩展方式外围器件行总线扩展可采用串行扩展方式外围器件行总线扩展可采用串行扩展方式外围器件行总线扩展可采用串行扩展方式外围器件 -大大简化系统连接方式，增加系统结构的灵活性。大大简化系统连接方式，增加系统结构的灵活性。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置3. 3. 系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(2)(2)串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线I I

38、 I I2 2 2 2C C C C总线总线总线总线PhilipsPhilipsPhilipsPhilips公司公司公司公司 I I I I2 2 2 2C BUSC BUSC BUSC BUS（Inter-Integrated Circuit BUSInter-Integrated Circuit BUSInter-Integrated Circuit BUSInter-Integrated Circuit BUS） 同步串行总线同步串行总线同步串行总线同步串行总线 数据线（数据线（数据线（数据线（SDASDASDASDA）和时钟线（）和时钟线（）和时钟线（）和时钟线（SCLSCLSCLSC

39、L）。）。）。）。 I I I I2 2 2 2C C C C 总线驱动能力总线驱动能力总线驱动能力总线驱动能力400pF,400pF,400pF,400pF,位传输速度位传输速度位传输速度位传输速度100b/s100b/s100b/s100b/s。 I I I I2 2 2 2C C C C 总线上的外围器件通过软件编码地址。总线上的外围器件通过软件编码地址。总线上的外围器件通过软件编码地址。总线上的外围器件通过软件编码地址。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置3. 3. 系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技

40、术系统扩展与系统配置中的总线技术6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(2)(2)串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线SPISPISPISPI串行外围接口串行外围接口串行外围接口串行外围接口MOTOROLAMOTOROLAMOTOROLAMOTOROLA公司公司公司公司 SPISPISPISPI（Serial Peripheral InterfaceSerial Peripheral InterfaceSerial Peripheral InterfaceSerial Peripheral Interface） 同步串行接口同步串行接口同步串行接口同步

41、串行接口 MISO-MISO-MISO-MISO-数据输出、数据输出、数据输出、数据输出、 MOSI-MOSI-MOSI-MOSI-数据输入数据输入数据输入数据输入 和和和和SCK-SCK-SCK-SCK-时钟线。时钟线。时钟线。时钟线。 数据传送速度高数据传送速度高数据传送速度高数据传送速度高, , , ,主机位传输速度主机位传输速度主机位传输速度主机位传输速度1.05Mb/s1.05Mb/s1.05Mb/s1.05Mb/s。 从机位传输速度从机位传输速度从机位传输速度从机位传输速度2.1Mb/s2.1Mb/s2.1Mb/s2.1Mb/s。 SPISPISPISPI总线上的器件必须外加片选总

42、线上的器件必须外加片选总线上的器件必须外加片选总线上的器件必须外加片选(CS)(CS)(CS)(CS)线寻址。线寻址。线寻址。线寻址。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置3. 3. 系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设计单片机应用系统结构设计(2)(2)串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线MicrowireMicrowireMicrowireMicrowire同步串行总线同步串行总线同步串行总线同步串行总线National

43、National National National SemicondutorSemicondutorSemicondutorSemicondutor公司公司公司公司 同步串行总线同步串行总线同步串行总线同步串行总线 SO-SO-SO-SO-数据输出、数据输出、数据输出、数据输出、SI-SI-SI-SI-数据输入数据输入数据输入数据输入 和和和和SK-SK-SK-SK-时钟线。时钟线。时钟线。时钟线。 总线上的器件必须外加片选总线上的器件必须外加片选总线上的器件必须外加片选总线上的器件必须外加片选(CS)(CS)(CS)(CS)线寻址。线寻址。线寻址。线寻址。单总线单总线单总线单总线1-Wir

44、e1-Wire1-Wire1-WireDallasDallasDallasDallas公司公司公司公司 总线内含总线内含总线内含总线内含CPUCPUCPUCPU 总线上的器件寻址、总线上的器件寻址、总线上的器件寻址、总线上的器件寻址、数据输入、数据输出共用一数据输入、数据输出共用一数据输入、数据输出共用一数据输入、数据输出共用一 根线。根线。根线。根线。三三. 应用系统中的系统扩展和系统配置应用系统中的系统扩展和系统配置3. 3. 系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术系统扩展与系统配置中的总线技术6.1 6.1 典型典型单片机应用系统结构设

45、计单片机应用系统结构设计(3)(3)串行扩展总线的虚拟串行扩展总线的虚拟串行扩展总线的虚拟串行扩展总线的虚拟 用用用用I/OI/OI/OI/O口虚拟串行扩展口虚拟串行扩展口虚拟串行扩展口虚拟串行扩展总线接口总线接口总线接口总线接口。 在第在第在第在第8 8 8 8章介绍虚拟串行扩展章介绍虚拟串行扩展章介绍虚拟串行扩展章介绍虚拟串行扩展接口接口接口接口。一一. 80C51系列系列单片机单片机的兼容性的兼容性6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择1. 1. 指令兼容性指令兼容性指令兼容性指令兼容性2. 2. 总线兼容性总线兼容性总线兼容性总线兼容性3. 3.

46、引脚兼容性引脚兼容性引脚兼容性引脚兼容性 引脚兼容是指引脚兼容是指引脚兼容是指引脚兼容是指80C5180C5180C5180C51的各种型号规格封装引脚兼容。的各种型号规格封装引脚兼容。的各种型号规格封装引脚兼容。的各种型号规格封装引脚兼容。 不同型号功能涉及外部引脚的改变不同型号功能涉及外部引脚的改变不同型号功能涉及外部引脚的改变不同型号功能涉及外部引脚的改变设置第设置第设置第设置第2 2 2 2功能。功能。功能。功能。 封装引脚兼容的单片机型号有封装引脚兼容的单片机型号有封装引脚兼容的单片机型号有封装引脚兼容的单片机型号有: : : : 8C524 8C524 、8C550 8C550 、

47、8CL410 8CL410 、80C5180C51、 80C5280C52、 8C851 8C851 、8C575 8C575 、8CL7818CL781、 89C51 89C51 、89C52 89C52 、 8C652 8C652 、8C528 8C528 、8CL7828CL782、 89C54 89C54 、89C55 89C55 、 8C576 8C576 、8C58 8C58 、 8C51RA8C51RA、8C54 8C54 、89CRX89CRX 8C575 8C575 、8C654 8C654 、89C8252 89C8252 、 851FA/FB/FC 851FA/FB/FC

48、 、一一. 80C51系列系列单片机单片机的兼容性的兼容性6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择 LCC44LCC44LCC44LCC44封装外型封装外型封装外型封装外型3. 3. 引脚兼容性引脚兼容性引脚兼容性引脚兼容性6401LCC39729171828 LCC44LCC44的封装引脚的封装引脚的封装引脚的封装引脚6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择引脚引脚功能功能引脚引脚功能功能引脚引脚功能功能引脚引脚功能功能1 1NCNC1212NCNC2323NCNC3434NCNC2 2P1.0P1.01313P3.1/

49、TXDP3.1/TXD2424P2.0/A8P2.0/A83535 EA /VPP EA /VPP3 3P1.1P1.11414P3.2/INT0P3.2/INT02525P2.1/A9P2.1/A93636P0.7/AD7P0.7/AD74 4P1.2P1.21515P3.3/INT1P3.3/INT12626P2.2/A10P2.2/A103737P0.6/AD6P0.6/AD65 5P1.3P1.31616P3.4/T0P3.4/T02727P2.3/A11P2.3/A113838P0.5/AD5P0.5/AD56 6P1.4P1.41717P3.5/T1P3.5/T12828P2.4/

50、A12P2.4/A123939P0.4/AD4P0.4/AD47 7P1.5P1.51818P3.6/ WRP3.6/ WR2929P2.5/A13P2.5/A134040P0.3/AD3P0.3/AD38 8P1.6P1.61919P3.7/ RDP3.7/ RD3030P2.6/A14P2.6/A144141P0.2/AD2P0.2/AD29 9P1.7P1.72020XTAL2XTAL23131P2.7/A15P2.7/A154242P0.1/AD1P0.1/AD11010RSTRST2121XTAL1XTAL13232PSENPSEN4343P0.0/AD0P0.0/AD01111P3

51、.0/RXDP3.0/RXD2222VSSVSS3333ALE/PROGALE/PROG4444VCCVCC一一. 80C51系列系列单片机单片机的兼容性的兼容性6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择441133232212341QFP QFP44QFP44QFP44QFP44封装外型封装外型封装外型封装外型3. 3. 引脚兼容性引脚兼容性引脚兼容性引脚兼容性 QFP44QFP44的封装引脚的封装引脚的封装引脚的封装引脚6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择引脚引脚功能功能引脚引脚功能功能引脚引脚功能功能引脚引脚功能功

52、能1 1P1.5P1.51212P3.6/ WRP3.6/ WR2323P2.5/A13P2.5/A133434P0.3/AD3P0.3/AD32 2P1.6P1.61313P3.7/ RDP3.7/ RD2424P2.6/A14P2.6/A143535P0.2/AD2P0.2/AD23 3P1.7P1.71414XTAL2XTAL22525P2.7/A15P2.7/A153636P0.1/AD1P0.1/AD14 4RSTRST1515XTAL1XTAL12626PSENPSEN3737P0.0/AD0P0.0/AD05 5P3.0/RXDP3.0/RXD1616VSSVSS2727ALE/

53、PROGALE/PROG3838VCCVCC6 6NCNC1717NCNC2828NCNC3939NCNC7 7P3.1/TXDP3.1/TXD1818P2.0/A8P2.0/A82929 EA /VPP EA /VPP4040P1.0P1.08 8P3.2/INT0P3.2/INT01919P2.1/A9P2.1/A93030P0.7/AD7P0.7/AD74141P1.1P1.19 9P3.3/INT1P3.3/INT12020P2.2/A10P2.2/A103131P0.6/AD6P0.6/AD64242P1.2P1.21010P3.4/T0P3.4/T02121P2.3/A11P2.3

54、/A113232P0.5/AD5P0.5/AD54343P1.3P1.31111P3.5/T1P3.5/T12222P2.4/A12P2.4/A123333P0.4/AD4P0.4/AD44444P1.4P1.4二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择1. 1. 总线型、非总线型选择总线型、非总线型选择总线型、非总线型选择总线型、非总线型选择 目前目前目前目前8051805180518051有许多封装引脚不同、功能不同、类型各异的有许多封装引脚不同、功能不同、类型各异的有许多封装引脚不同、功能不同、类

55、型各异的有许多封装引脚不同、功能不同、类型各异的单片机，其良好的兼容性保证了选择的灵活性。单片机，其良好的兼容性保证了选择的灵活性。单片机，其良好的兼容性保证了选择的灵活性。单片机，其良好的兼容性保证了选择的灵活性。 MTPROMMTPROMMTPROMMTPROM的发展的发展的发展的发展并行总线的应用价值降低。并行总线的应用价值降低。并行总线的应用价值降低。并行总线的应用价值降低。 并行总线占有大量引脚资源。并行总线占有大量引脚资源。并行总线占有大量引脚资源。并行总线占有大量引脚资源。 大量串行总线外围应用电路的普遍发展。大量串行总线外围应用电路的普遍发展。大量串行总线外围应用电路的普遍发展

56、。大量串行总线外围应用电路的普遍发展。 串行扩展总线的普遍应用。串行扩展总线的普遍应用。串行扩展总线的普遍应用。串行扩展总线的普遍应用。 导致非总线的小型价廉单片机。导致非总线的小型价廉单片机。导致非总线的小型价廉单片机。导致非总线的小型价廉单片机。 非总线单片机非总线单片机非总线单片机非总线单片机DIPDIPDIPDIP封装引脚图。封装引脚图。封装引脚图。封装引脚图。二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择 非总线单片机非总线单片机非总线单片机非总线单片机DIPDIPDIPDIP封装引脚图。封装引脚

57、图。封装引脚图。封装引脚图。(SCL)/X2(SCL)/X21 12 23 34 45 56 68 89 97 7101011111212141413132424232322222121202019191717161618181515VccVccP3.5P3.5P3.6P3.6P3.7P3.7P1.7P1.7P1.4P1.4P1.3P1.3P1.5/INT0P1.5/INT0P1.2P1.2P1.0P1.0P3.4P3.4P3.3P3.3P3.2P3.2P3.1P3.1P3.0P3.0P0.2P0.2P0.0P0.0P0.1P0.1X1X1VssVss(SDA)RST(SDA)RST8XC74

58、8/750(751)8XC748/750(751)P1.6/INT1P1.6/INT1P1.1P1.18XC749(752)8XC749(752)1 12 23 34 45 56 68 89 97 71010111112121414131324242323222221212020191917171616181815152626252528282727P3.4P3.4P3.3P3.3P3.2P3.2P3.1P3.1P3.0P3.0P0.2P0.2P0.0P0.0(SDA)/RST(SDA)/RSTP0.1P0.1(SCL)/X2(SCL)/X2X1X1VssVssVccVccP3.5P3.5P3

59、.6P3.6P3.7P3.7P0.4/PMWP0.4/PMWP0.3P0.3P1.7/T0P1.7/T0 AVssAVssADC0/P1.0ADC0/P1.0ADC1/P1.1ADC1/P1.1P1.2/ADC2P1.2/ADC2P1.3/ADC3P1.3/ADC3P1.4/ADC4P1.4/ADC4P1.6/INT1P1.6/INT1P1.5/INT0P1.5/INT0 AVssAVss二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择 非总线单片机非总线单片机非总线单片机非总线单片机DIPDIPDIPDIP

60、封装引脚图。封装引脚图。封装引脚图。封装引脚图。1 12 23 34 45 56 68 89 97 71010111112121414131324242323222221212020191917171616181815152626252528282727AVssAVss RXD/T0/P3.4 RXD/T0/P3.4 TXD/T1/P3.5 TXD/T1/P3.5 ECI/P3.6 ECI/P3.6 INT1/P3.7 INT1/P3.7 RSTRSTX2X2VssVssZINZINX1X1YINYINXINXINXYZRAMP XYZRAMP AVccAVcc P3.3 P3.3 P3.2

61、P3.2 P3.1 P3.1 P3.0 P3.0 INT0/P1.0INT0/P1.0 CEX/P1.1 CEX/P1.1 P1.2 P1.2 XDYC XDYCVccVcc ZDAC ZDAC XYSOURCE XYSOURCE XYDACBIAS XYDACBIAS DECOUPLEDECOUPLEVREGVREG8XC7548XC754RSTRSTP3.0P3.0P3.1P3.1XTAL2XTAL2XTAL1XTAL1INT0/P3.2INT0/P3.2T0/P3.4T0/P3.4P3.5P3.5INT1/P3.3INT1/P3.3GND GND 1 12 23 34 45 56 68

62、89 97 710101111121214141313202019191717161618181515VccVccP1.7P1.7P1.6P1.6P1.5P1.5P1.4P1.4P1.3P1.3P1.1/AIN1P1.1/AIN1P1.0/AIN0P1.0/AIN0P1.2P1.2P3.7P3.789C1051/(2051)/(4051)89C1051/(2051)/(4051)二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择 非总线单片机非总线单片机非总线单片机非总线单片机DIPDIPDIPDIP封装引脚图

63、。封装引脚图。封装引脚图。封装引脚图。RSTRSTRXD/P3.0RXD/P3.0TXD/P3.1TXD/P3.1XTAL2XTAL2XTAL1XTAL1INT0/P3.2INT0/P3.2ECI/T0/P3.4ECI/T0/P3.4PWM1/PCA1/CEX1/T1/P3.5PWM1/PCA1/CEX1/T1/P3.5INT1/P3.3INT1/P3.3GND GND 1 12 23 34 45 56 68 89 97 710101111121214141313202019191717161618181515VccVccP1.1/ADC1P1.1/ADC1P1.0/ADC0P1.0/ADC0

64、P3.7/CEX0/PCA0/PWM0P3.7/CEX0/PCA0/PWM0STC12C2052AD/(5410AD)STC12C2052AD/(5410AD)P1.5/MISI/ADC5P1.5/MISI/ADC5P1.4/SS/ADC4P1.4/SS/ADC4P1.3/ADC3P1.3/ADC3P1.2/ADC2P1.2/ADC2P1.6/MISO/ADC6P1.6/MISO/ADC6P1.7/SCLK/ADC7P1.7/SCLK/ADC7二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择 非总线单片机的主

65、要功能。非总线单片机的主要功能。非总线单片机的主要功能。非总线单片机的主要功能。芯片芯片型号型号ROM/KBROM/KBRAMRAM/B/B定定时器器/ /计数器数器I/I/0 0串行串行接口接口外部外部中断中断时钟频率率/MHZ/MHZ特点MASKMASKOTPOTP或或FLASHFLASH8*C7508*C7501 11 164641(161(16位位) )1919_2 23.540高速高速时钟, LED, LED驱动输出出8*C7488*C7482 22 264641(161(16位位)/10)/10位位1919_2 23.516LEDLED驱动输出出8*C7518*C7512 22 2

66、64641(161(16位位) )1919I I2 2C C2 23.516LEDLED驱动输出出8*C7498*C7492 22 264641(161(16位位)/1(10)/1(10位位) )2121_2 23.5165 5通道通道8 8位位ADC,8ADC,8位位PWMPWM8*C7528*C7522 22 264641(161(16位位) )2121I I2 2C C2 23.5165 5通道通道8 8位位ADC,8ADC,8位位PWMPWM8*C7548*C7544 44 42562562(162(16位位) )1111UARTUART2 23.516PCA, 8PCA, 8位位DA

67、C,PWM,DAC,PWM,参考和参考和复用复用输入端入端89C105189C1051_1 164641(161(16位位) )1515_2 2024LEDLED驱动输出出, ,模模拟比比较器器89C205189C2051_2 21281282(162(16位位) )1515UARTUART2 2024LEDLED驱动输出出, ,模模拟比比较器器89C405189C4051_4 41281282(162(16位位) )1515UARTUART2 2024LEDLED驱动输出出, ,模模拟比比较器器87LPC7687LPC764 4_4 41281282(162(16位位)/WDT)/WDT15

68、15I I2 2C,C,UARTUART2 2020可可编程程I/O,2I/O,2个模个模拟比比较器器, ,低低电平复位平复位二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择2. 2. 单片机的功能选择单片机的功能选择单片机的功能选择单片机的功能选择 程序存储器程序存储器容量、供应状态扩展容量、供应状态扩展-FlashROMFlashROM。80C5180C51系列中所有型号的单片机在功能都进行了扩展。系列中所有型号的单片机在功能都进行了扩展。 CUPCUP外围资源外围资源定时器定时器/ /计数器、计数器、I

69、/OI/O口、口、 中断源定时中断源定时/ /计数器的捕获计数器的捕获/ /比较功能、比较功能、 可能编程计数器阵列可能编程计数器阵列PCAPCA (Programmable Counter Array)(Programmable Counter Array)、 高速输入高速输入/ /输出的输出的I/OI/O口、口、 可编程的可编程的I/OI/O端口设定等扩展端口设定等扩展 数据存储器数据存储器容量扩展容量扩展-EEPROM-EEPROM。二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择2. 2. 单片机的功

70、能选择单片机的功能选择单片机的功能选择单片机的功能选择 单片机外围接口单片机外围接口单片机外围接口单片机外围接口ADCADCADCADC、PWMPWMPWMPWM、模拟比较器、模拟比较器、模拟比较器、模拟比较器、I/OI/OI/OI/O口口口口 驱动器等外围功能扩展。驱动器等外围功能扩展。驱动器等外围功能扩展。驱动器等外围功能扩展。 串行接口串行接口串行接口串行接口串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线串行扩展总线I I I I2 2 2 2C BUSC BUSC BUSC BUS、 通信总线通信总线通信总线通信总线UARTUARTUARTUART的增强、及现场总线的增强、及现场总线的增强、及现

71、场总线的增强、及现场总线CANCANCANCAN BUS(ControllerBUS(ControllerBUS(ControllerBUS(Controller Area Network BUS) Area Network BUS) Area Network BUS) Area Network BUS)的设置。的设置。的设置。的设置。 uPuPuPuP运行监控运行监控运行监控运行监控程序监视定时器程序监视定时器程序监视定时器程序监视定时器 WDT(WatchWDT(WatchWDT(WatchWDT(Watch Dog Dog Dog Dog Timer) Timer) Timer) Tim

72、er)、 电压监测、振荡器监测等复位控制。电压监测、振荡器监测等复位控制。电压监测、振荡器监测等复位控制。电压监测、振荡器监测等复位控制。二二. 80C51系列系列单片机单片机的类型选择的类型选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择2. 2. 单片机的功能选择单片机的功能选择单片机的功能选择单片机的功能选择 时钟速度时钟速度时钟速度时钟速度总线速度扩展、总线速度扩展、总线速度扩展、总线速度扩展、 时钟频率的扩展、时钟频率的扩展、时钟频率的扩展、时钟频率的扩展、 全景静止状态设计。全景静止状态设计。全景静止状态设计。全景静止状态设计。 其他其他其他其他电源

73、电压、功耗特性、电源电压、功耗特性、电源电压、功耗特性、电源电压、功耗特性、 EMCEMCEMCEMC性能、封状形式、性能、封状形式、性能、封状形式、性能、封状形式、 温度范围等。温度范围等。温度范围等。温度范围等。可寻找最大限度满足应用系统要求的单片机可寻找最大限度满足应用系统要求的单片机。6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择 8051基本单元中断控制CPU时钟振荡器ROMLessROM4KBEPROMOTP4KB8KB8KB16KB 16KB32KB 32KB64KB 64KBFlessRom4KB8kB16kB64kB32kBROM128字节256

74、字节字节1024字节字节512字节字节EEPROM256字节字节2KB定时器定时器/计数器计数器0,1定时器定时器/计数器计数器2PCAUARTUARTCANCANI I2 2C C外围功能扩展外围功能扩展时钟时钟,up,up运行运行监控扩展监控扩展I/OI/O口扩展口扩展P3P0P2P1P4P6P5ADCWDTPWMSFRSFR扩展扩展SFRSFR程序程序存储器扩展存储器扩展数据数据存储器扩展存储器扩展定时器定时器/计数器计数器扩展扩展串行口扩展串行口扩展三三. 80C51系列系列单片机单片机的供应状态选择的供应状态选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛

75、选择1. 1. 型号及供应状态标识型号及供应状态标识型号及供应状态标识型号及供应状态标识2. 2. 存储器供应状态选择存储器供应状态选择存储器供应状态选择存储器供应状态选择 P129P129P129P129。 80C5180C5180C5180C51系列存储器的供应状态以第一个系列存储器的供应状态以第一个系列存储器的供应状态以第一个系列存储器的供应状态以第一个 标记表示标记表示标记表示标记表示。 0 0 0 0ROMLess(8031)ROMLess(8031)ROMLess(8031)ROMLess(8031) 3 3 3 3MaskROMMaskROMMaskROMMaskROM()()(

76、)() 7 7 7 7EPROM/OTPROM(8751)EPROM/OTPROM(8751)EPROM/OTPROM(8751)EPROM/OTPROM(8751) 9 9 9 9Flash(89C51)Flash(89C51)Flash(89C51)Flash(89C51) 5 5 5 5Bond Out(Bond Out(Bond Out(Bond Out(为仿真器厂商提供的仿真装置专用为仿真器厂商提供的仿真装置专用为仿真器厂商提供的仿真装置专用为仿真器厂商提供的仿真装置专用) ) ) ) 存储器选择的原则：存储器选择的原则：存储器选择的原则：存储器选择的原则： 首选片内首选片内存储器。

77、存储器。存储器。存储器。三三. 80C51系列系列单片机单片机的供应状态选择的供应状态选择6.2 80C516.2 80C51系列系列单片机单片机的广泛选择的广泛选择2. 2. 存储器供应状态选择存储器供应状态选择存储器供应状态选择存储器供应状态选择 存储器选择的原则：存储器选择的原则：存储器选择的原则：存储器选择的原则：避免使用避免使用EPROMEPROM和和ROMLessROMLess。首选首选FlashFlash型型MTPROMMTPROM, ,恶劣环境下可靠性不及恶劣环境下可靠性不及OTPROMOTPROM。大不量使用大不量使用MaskROMMaskROM和和OTPROMOTPROM。

78、 根据应用系统的技术要求及工作环境选择根据应用系统的技术要求及工作环境选择。 工作时钟、工作温度、封装形式等工作时钟、工作温度、封装形式等。3. 3. 单片机其他性能选择单片机其他性能选择单片机其他性能选择单片机其他性能选择一一.最小系统结构最小系统结构6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计1. 1. 总线型总线应用的最小系统结构总线型总线应用的最小系统结构总线型总线应用的最小系统结构总线型总线应用的最小系统结构(1)(1)系统结构系统结构系统结构系统结构最小系统是没有外围器件和外设接口扩展的应用系统最小系统是没有外围器件和外设接口扩展的应用系统最小系统是没有

79、外围器件和外设接口扩展的应用系统最小系统是没有外围器件和外设接口扩展的应用系统最小系统有三种结构最小系统有三种结构最小系统有三种结构最小系统有三种结构并行并行外围外围扩展扩展串行串行外围外围扩展扩展RXD, I/ORXD, I/OTXD, I/OTXD, I/OINT1,I/OINT1,I/OT0, I/OT0, I/OINT0,I/OINT0,I/OT1, I/OT1, I/OI/OI/O8地址锁存器地址锁存器A8 A15A0 A7D0 D7时时钟钟复复位位80C5180C51总总线线行行单单片片机机P2P2ALEALERDRDPSENPSENWRWRP3.0P3.0P3.1P3.1P3.3

80、P3.3P3.4P3.4P3.2P3.2P3.5P3.5P1P1P0P0 时钟电路时钟电路 复位电路复位电路 I/OI/O口口 并行扩展总线并行扩展总线 总线型单片机总线型单片机一一.最小系统结构最小系统结构6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计1. 1. 总线型总线应用的最小系统结构总线型总线应用的最小系统结构总线型总线应用的最小系统结构总线型总线应用的最小系统结构(2)(2)系统特点系统特点系统特点系统特点(3)(3)应用指导应用指导应用指导应用指导数据传输速度快、实时性好，用于扩展高速并数据传输速度快、实时性好，用于扩展高速并 行接口的外围器件。行接口的

81、外围器件。RAMRAM、ROMROM、ADCADC、DACDAC等。等。 使用使用使用使用并行总线需外加地址译码器和锁存，占引脚并行总线需外加地址译码器和锁存，占引脚 多，扩展电路复杂，可用的多，扩展电路复杂，可用的I/OI/O口少。口少。 ROMLessROMLess型单片机必须用并行总线扩展外部程序型单片机必须用并行总线扩展外部程序 存储器。存储器。 尽量避免这种结构。尽量避免这种结构。一一.最小系统结构最小系统结构6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计2. 2. 总线型非总线应用的最小系统结构总线型非总线应用的最小系统结构总线型非总线应用的最小系统结构总

82、线型非总线应用的最小系统结构(1)(1)系统结构系统结构系统结构系统结构(2)(2)系统特点系统特点系统特点系统特点(3)(3)应用指导应用指导应用指导应用指导串串行行外外围围扩扩展展RXD,I/ORXD,I/OTXD,I/OTXD,I/OINT1,I/OINT1,I/OT0,I/OT0,I/OINT0,I/OINT0,I/OT1,I/OT1,I/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/O时时钟钟复复位位80C5180C51总总线线行行单单片片机机P3.7P3.7P0P0P1P1P2P2P3.0P3.0P3.1P3.1P3.3P3.3P3.4P3.4P3.2P3.2P3.5

83、P3.5P3.6P3.68 88 88 8+5V+5V10K8 时钟电路时钟电路 复位电路复位电路 并行总线作并行总线作I/OI/O口口 总线型单片机总线型单片机 输出口线多输出口线多 外围扩展用串口外围扩展用串口 系统结构简单系统结构简单 优先选择这种结构，简化应用系统设计。优先选择这种结构，简化应用系统设计。一一.最小系统结构最小系统结构6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 非总线型单片机的最小系统结构非总线型单片机的最小系统结构非总线型单片机的最小系统结构非总线型单片机的最小系统结构(1)(1)系统结构系统结构系统结构系统结构(2)(2)系统

84、特点系统特点系统特点系统特点(3)(3)应用指导应用指导应用指导应用指导RXD,I/ORXD,I/OTXD,I/OTXD,I/OINT1,I/OINT1,I/OT0,I/OT0,I/OINT0,I/OINT0,I/OT1,I/OT1,I/OI/OI/OI/O,AINOI/O,AINOI/O,AINII/O,AINII/OI/OI/OI/O时时钟钟复复位位80C205180C2051非非总总线线行行单单片片机机P3.7P3.7P1.0P1.0P1.1P1.1P1.2P1.2P3.0P3.0P3.1P3.1P3.3P3.3P3.4P3.4P3.2P3.2P3.5P3.5P1.7P1.7 时钟电路时

85、钟电路 复位电路复位电路 省掉省掉P0,P2,P3.6P0,P2,P3.6 小型廉价单片机小型廉价单片机 I/OI/O口驱动能力增强口驱动能力增强 保留了保留了80C5180C51系列单片机的系列单片机的主要资源和主要资源和CPUCPU外围功能。外围功能。 程序存储器程序存储器4K4K4K4K 程序不大，程序不大，程序不大，程序不大，优先选择这种结构，简化应用系统设计优先选择这种结构，简化应用系统设计二二.时钟系统设计时钟系统设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计1. 1. 指令速度系数指令速度系数指令速度系数指令速度系数(1)(1)时钟频率与指令速度时钟

86、频率与指令速度时钟频率与指令速度时钟频率与指令速度单片机的运行速度单片机的运行速度指令运行速度指令运行速度MIPSMIPS。由。由foscfosc决定、与单片机的结构有关。决定、与单片机的结构有关。(Million (Million InsteuctionsInsteuctions Per Second) Per Second) 时钟频率时钟频率时钟频率时钟频率foscfosc/ /周期周期周期周期ToscTosc-CPU-CPU运行的最小节拍。运行的最小节拍。 单周期单周期单周期单周期指令速度为指令速度为SPSPSISI=1/T=1/TM M（机器周期）（机器周期）(2)(2)指令速度系数指

87、令速度系数指令速度系数指令速度系数f fISPISP定义定义定义定义 指令速度系数见指令速度系数见P136P136表表6.26.2二二.时钟系统设计时钟系统设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计1. 1. 指令速度系数指令速度系数指令速度系数指令速度系数(3)(3)指令速度系数指令速度系数指令速度系数指令速度系数f fISPISP的实用意义的实用意义的实用意义的实用意义 在应用系统中为保证实时性，要求在应用系统中为保证实时性，要求在应用系统中为保证实时性，要求在应用系统中为保证实时性，要求指令运行速指令运行速 度快度快时钟频率高。时钟频率高。 为系统低功耗

88、和电磁兼容性，要求时钟频率低为系统低功耗和电磁兼容性，要求时钟频率低为系统低功耗和电磁兼容性，要求时钟频率低为系统低功耗和电磁兼容性，要求时钟频率低。 为为为为实时性、低功耗和电磁兼容性实时性、低功耗和电磁兼容性实时性、低功耗和电磁兼容性实时性、低功耗和电磁兼容性综合考虑，设综合考虑，设综合考虑，设综合考虑，设 计时选择指令速度系数大的单片机低时钟频率计时选择指令速度系数大的单片机低时钟频率计时选择指令速度系数大的单片机低时钟频率计时选择指令速度系数大的单片机低时钟频率 工作工作工作工作。二二.时钟系统设计时钟系统设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计2.

89、 2. 时钟系统设计时钟系统设计时钟系统设计时钟系统设计(1)80C51(1)80C51片内时钟振荡器与外部谐振电路片内时钟振荡器与外部谐振电路片内时钟振荡器与外部谐振电路片内时钟振荡器与外部谐振电路 电路电路电路电路 内外时钟震荡器并联内外时钟震荡器并联内外时钟震荡器并联内外时钟震荡器并联时钟时钟时钟时钟。 /PD/PD/PD/PD时钟启停控制时钟启停控制时钟启停控制时钟启停控制。 PCON.1PCON.1掉电保护掉电保护至内部时钟电路PDXTAL1XTAL2内部有一个高增益可控反相放大器。内部有一个高增益可控反相放大器。 输入端输入端XTAL1XTAL1， 输出端输出端XTAL2XTAL2

90、。二二.时钟系统设计时钟系统设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计2. 2. 时钟系统设计时钟系统设计时钟系统设计时钟系统设计(2)(2)外部时钟电路及输入设计外部时钟电路及输入设计外部时钟电路及输入设计外部时钟电路及输入设计(3)(3)时钟电路输出设计时钟电路输出设计时钟电路输出设计时钟电路输出设计 NMOS/CMOSNMOS/CMOSNMOS/CMOSNMOS/CMOS单片机单片机单片机单片机XTAL1XTAL2 CMOSCMOSCMOSCMOS单片机单片机单片机单片机XTAL1XTAL2NCCMOSCMOSCMOSCMOS单片机专用单片机专用单片机专

91、用单片机专用PCXXTAL2XTAL1二二.时钟系统设计时钟系统设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 时钟系统的应用管理时钟系统的应用管理时钟系统的应用管理时钟系统的应用管理PDPDXTAL1XTAL2时钟时钟发生器发生器IDLIDLCPUCPU串行口串行口中断系统中断系统定时器定时器/ /计数器计数器80C5180C51 根据功耗管理要求根据功耗管理要求根据功耗管理要求根据功耗管理要求时钟管理时钟管理时钟管理时钟管理 运行时开启时钟运行时开启时钟运行时开启时钟运行时开启时钟, , , ,休闲休闲休闲休闲(idle)(idle)(idle)(i

92、dle)或掉电或掉电或掉电或掉电(power down)(power down)(power down)(power down) 关闭相应时钟。关闭相应时钟。关闭相应时钟。关闭相应时钟。三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计1. 1. 应用系统中的复位应用系统中的复位应用系统中的复位应用系统中的复位上上上上电复位电复位电复位电复位是是是是单片机单片机上电时的复位操作上电时的复位操作上电时的复位操作上电时的复位操作, , , ,保证单片保证单片保证单片保证单片 机上电后立即进入规定的复位状态。机上电后立即进入规定的复位状态。机上电后

93、立即进入规定的复位状态。机上电后立即进入规定的复位状态。系统运行监视复位系统运行监视复位系统运行监视复位系统运行监视复位是系统出现非正常情况下的复位。是系统出现非正常情况下的复位。是系统出现非正常情况下的复位。是系统出现非正常情况下的复位。信号复位信号复位是在单片机正常供电情况下是在单片机正常供电情况下, ,在复位引在复位引 脚端加以复位信号而产生的复位。脚端加以复位信号而产生的复位。根据不同情况信号复位有根据不同情况信号复位有按键操作复位按键操作复位 唤醒复位唤醒复位 控制复位等。控制复位等。三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设

94、计1. 1. 应用系统中的复位应用系统中的复位应用系统中的复位应用系统中的复位系统运行监视复位有系统运行监视复位有系统运行监视复位有系统运行监视复位有通常有通常有通常有通常有电源监测复位电源监测复位电源监测复位电源监测复位和和和和程序监视复位程序监视复位程序监视复位程序监视复位。电源监测复位电源监测复位电源监测复位电源监测复位是电源下降到一定电平状态或电是电源下降到一定电平状态或电是电源下降到一定电平状态或电是电源下降到一定电平状态或电 源未达到额定电平要求时的系统复位。源未达到额定电平要求时的系统复位。源未达到额定电平要求时的系统复位。源未达到额定电平要求时的系统复位。程序运行监视复位程序运

95、行监视复位程序运行监视复位程序运行监视复位则是程序运行失常时的系统则是程序运行失常时的系统则是程序运行失常时的系统则是程序运行失常时的系统 复位。复位。复位。复位。2. 2. 单片机的复位时序单片机的复位时序单片机的复位时序单片机的复位时序系统软件复位系统软件复位系统软件复位系统软件复位热启动。热启动。热启动。热启动。三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(1)(1)上电复位电路上电复位电路上电复位电路上电复位电路 上电复位信号从上电复位信号从上电复位信号从上电复位信号从

96、RSTRST端输入。端输入。端输入。端输入。 复位信号高电平有效，应持续足够的时间。复位信号高电平有效，应持续足够的时间。复位信号高电平有效，应持续足够的时间。复位信号高电平有效，应持续足够的时间。 复位电路参数。复位电路参数。复位电路参数。复位电路参数。 要考虑电源的上升时间和振荡器的启振时间。要考虑电源的上升时间和振荡器的启振时间。要考虑电源的上升时间和振荡器的启振时间。要考虑电源的上升时间和振荡器的启振时间。 foscfoscfoscfosc=10MHZ =10MHZ =10MHZ =10MHZ 启振时间为启振时间为启振时间为启振时间为1ms; 1MHZ1ms; 1MHZ1ms; 1MH

97、Z1ms; 1MHZ10ms10ms10ms10ms+5VRSTVCCVSS5.110K10uF三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(2)(2)信号复位电路设计信号复位电路设计信号复位电路设计信号复位电路设计 按键信号复位。按键信号复位。按键信号复位。按键信号复位。 唤醒信号复位。唤醒信号复位。唤醒信号复位。唤醒信号复位。 上位机控制信号复位。上位机控制信号复位。上位机控制信号复位。上位机控制信号复位。RSTVCCVSS5.110K10uF100+5V 唤醒、上位机控制

98、信号要经单稳态触发器处理唤醒、上位机控制信号要经单稳态触发器处理唤醒、上位机控制信号要经单稳态触发器处理唤醒、上位机控制信号要经单稳态触发器处理 可靠地复位时间。可靠地复位时间。可靠地复位时间。可靠地复位时间。单稳态单稳态单稳态单稳态触发器触发器触发器触发器等宽脉冲等宽脉冲三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(2)(2)信号复位电路设计信号复位电路设计信号复位电路设计信号复位电路设计RSTVCCVSS 10K10uF+5V1Q2Q1R/1C1C2C2R/2C1RD2RD

99、1B2B1A2A0.110K+5V0.110K+5V210KSRET74LS123三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(3)(3)程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计 程序监视定时器程序监视定时器程序监视定时器程序监视定时器WDT(WatchWDT(WatchWDT(WatchWDT(Watch Dog Timer) Dog Timer) Dog Timer) Dog Timer)实现。实现。实现。实现。 程序程序程序程序”飞

100、逸飞逸飞逸飞逸”或或或或”死机死机死机死机”时，计数器得不到时，计数器得不到时，计数器得不到时，计数器得不到CLRCLRCLRCLR信信信信 号号号号定时时间到产生溢出信号定时时间到产生溢出信号定时时间到产生溢出信号定时时间到产生溢出信号强迫复位。强迫复位。强迫复位。强迫复位。RSTI/O单稳循环计数器CLRWDTWRST 设计时设计时设计时设计时计数器计数器计数器计数器定时时间大于程序正常运行循环时间。定时时间大于程序正常运行循环时间。定时时间大于程序正常运行循环时间。定时时间大于程序正常运行循环时间。 在程序正常运行路径上设置多个在程序正常运行路径上设置多个在程序正常运行路径上设置多个在程

101、序正常运行路径上设置多个CLRCLRCLRCLR指令指令指令指令不复位。不复位。不复位。不复位。三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(3)(3)程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计 单片机内部带单片机内部带单片机内部带单片机内部带WDTWDTWDTWDT功能单元。功能单元。功能单元。功能单元。 选择选择选择选择uPuPuPuP监视控制器件（大多数带监视控制器件（大多数带监视控制器件（大多数带监视控制器件（大多数带WDTWDTW

102、DTWDT电路）。电路）。电路）。电路）。 在单片机外部设置在单片机外部设置在单片机外部设置在单片机外部设置WDTWDTWDTWDT电路电路电路电路 。三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(3)(3)程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计 STC12STC12STC12STC12系列单片机内部带系列单片机内部带系列单片机内部带系列单片机内部带WDTWDTWDTWDT功能单元。功能单元。功能单元。功能单元。看门狗控制看门狗控制寄存

103、器寄存器寄存器寄存器WDT-CONTRWDT-CONTRWDT-CONTRWDT-CONTR。WDT_CONTRWDT_CONTR0E1H0E1H位位序序7 76 65 54 43 32 21 10 0位符号位符号WDT_FLAGWDT_FLAGEN_WDTEN_WDTCLR_WDTCLR_WDTIDLE_WDTIDLE_WDTPS2PS2PS1PS1PS0PS0 WDT_FALGWDT_FALG看门狗溢出标志。看门狗溢出标志。溢出时溢出时硬件置硬件置1,1,软件清软件清0 0。 EN_WDTEN_WDT看门狗允许位。看门狗允许位。当置当置1 1时时, ,看门狗看门狗启动。启动。CLR_WDT

104、CLR_WDT看门狗清看门狗清0 0位。位。当置当置1 1时时, ,看门狗看门狗重新计数。重新计数。6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计(3)(3)程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计 STC12STC12STC12STC12系列单片机内部带系列单片机内部带系列单片机内部带系列单片机内部带WDTWDTWDTWDT功能单元。功能单元。功能单元。功能单元。看门狗控制看门狗控制寄存器寄存器寄存器寄存器WDT-CONTRWDT-CONTRWDT-CONTRWDT-CONTR。WDT_CONTRWDT_CONTR0E1H0E

105、1H位位序序7 76 65 54 43 32 21 10 0位符号位符号WDT_FLAGWDT_FLAGEN_WDTEN_WDTCLR_WDTCLR_WDTIDLE_WDTIDLE_WDTPS2PS2PS1PS1PS0PS0IDLE_WDTIDLE_WDT看门狗看门狗IDLEIDLE模式位。模式位。 当置当置1 1时时, ,看门狗看门狗在空闲模式计数。在空闲模式计数。 当清当清0时时,看门狗在空闲模式不计数。看门狗在空闲模式不计数。PS2PS2、PS1PS1、PS0PS0看门狗预分频值。看门狗预分频值。看门狗溢出时间看门狗溢出时间T。6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计

106、最小系统设计(3)(3)程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计PS2 PS1 PS0 预分频T/fosc20MHZ12MHZ11.0592MHZ000239.2ms65.5ms71.1ms001478.6ms131.0ms142.2ms0108157.3ms262.1ms284.4ms01116314.6ms524.2ms568.8ms10032629.1ms1.0485s1.1377s101641.25S2.0971S2.2755S1101282.5S4.1943S4.5511S1112565S8.3886S9.1022S6.3 80C516.3 8

107、0C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计(3)(3)程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计程序运行监视电路设计看门狗应用程序看门狗应用程序。 WDT_CONTR EQU 0E1H ;WDT_CONTR EQU 0E1H ;定义看门狗定义看门狗 ORG 0000HORG 0000H LJMP MAIN LJMP MAIN ORG 0050H ORG 0050HMAIN: MAIN: MOV WDT_CONTR,#00111100B ;MOV WDT_CONTR,#00111100B ;看门狗初始化看门狗初始化 NOPNOPLOP1: LCALL DISPLOP1: LC

108、ALL DISP LCALL DELAY LCALL DELAY MOV WDT_CONTR,#00111100B ;MOV WDT_CONTR,#00111100B ;喂狗喂狗 LJMP LOP1 LJMP LOP1三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(4)(4)电源监测复位电源监测复位电源监测复位电源监测复位在系统上电、断电、瞬间在系统上电、断电、瞬间在系统上电、断电、瞬间在系统上电、断电、瞬间 欠压时欠压时欠压时欠压时, ,提供复位信号。提供复位信号。提供复位信号

109、。提供复位信号。系统突然断电、瞬间欠压时输出监测信号系统突然断电、瞬间欠压时输出监测信号系统突然断电、瞬间欠压时输出监测信号系统突然断电、瞬间欠压时输出监测信号, , , ,以供单以供单以供单以供单 片机实施防护性措施片机实施防护性措施片机实施防护性措施片机实施防护性措施, , , ,如将重要数据保护、如将重要数据保护、如将重要数据保护、如将重要数据保护、I/O I/O I/O I/O 端端端端 口的安全设置等。口的安全设置等。口的安全设置等。口的安全设置等。可连接备用电池电源可连接备用电池电源可连接备用电池电源可连接备用电池电源. . . .在主电源断电、欠压或重新在主电源断电、欠压或重新在

110、主电源断电、欠压或重新在主电源断电、欠压或重新 上电时上电时上电时上电时, , , ,能保证备用电源的投切控制。能保证备用电源的投切控制。能保证备用电源的投切控制。能保证备用电源的投切控制。I/O三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计3. 3. 复位电路设计复位电路设计复位电路设计复位电路设计(5)(5)系统软件复位系统软件复位系统软件复位系统软件复位系统编程控制寄存器系统编程控制寄存器系统编程控制寄存器系统编程控制寄存器ISP_CONTRISP_CONTRISP_CONTRISP_CONTR。应用应用应用应用: ISP_CONT

111、R EQU 0E7H: ISP_CONTR EQU 0E7H: ISP_CONTR EQU 0E7H: ISP_CONTR EQU 0E7H MOV ISP_CONTR,#00100000B MOV ISP_CONTR,#00100000B MOV ISP_CONTR,#00100000B MOV ISP_CONTR,#00100000BSTC12STC12STC12STC12系列单片机中可用软件复位。系列单片机中可用软件复位。系列单片机中可用软件复位。系列单片机中可用软件复位。ISP_CONTRISP_CONTR0E7H0E7H位位序序7 76 65 54 43 32 21 10 0位符号位

112、符号ISPENISPENSWBSSWBSSWRSTSWRSTCMD_FAILCMD_FAIL1 1WT2WT2WT1WT1WT0WT0 SWRSTSWRST软件复位标志。软件复位标志。0 不操作不操作,1时复位时复位.硬件自动清硬件自动清0 0。三三.复位电路设计复位电路设计6.3 80C516.3 80C51单片机单片机最小系统设计最小系统设计4. 4. 应用系统中多复位要求的处理应用系统中多复位要求的处理应用系统中多复位要求的处理应用系统中多复位要求的处理 在应用系统中有外围电路要求有复位时其速度要在应用系统中有外围电路要求有复位时其速度要在应用系统中有外围电路要求有复位时其速度要在应用系

113、统中有外围电路要求有复位时其速度要 比单片机快。比单片机快。比单片机快。比单片机快。 单片机复位工作后先延时单片机复位工作后先延时单片机复位工作后先延时单片机复位工作后先延时10ms10ms10ms10ms以上等待外围电路以上等待外围电路以上等待外围电路以上等待外围电路 复位复位复位复位 。一一.全自动洗衣机全自动洗衣机6.4单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例1. 1. 控制功能要求控制功能要求控制功能要求控制功能要求(1)(1)(1)(1)强、弱洗涤功能强、弱洗涤功能强、弱洗涤功能强、弱洗涤功能: : : :(2)(2)(2)(2) 4 4 4 4种洗衣工作程序：种

114、洗衣工作程序：种洗衣工作程序：种洗衣工作程序： 即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序 强洗时正、反转驱动时间为强洗时正、反转驱动时间为强洗时正、反转驱动时间为强洗时正、反转驱动时间为4S,4S,4S,4S,间歇时间为间歇时间为间歇时间为间歇时间为1S1S1S1S； 弱洗时正、反转驱动时间各为弱洗时正、反转驱动时间各为弱洗时正、反转驱动时间各为弱洗时正、反转驱动时间各为3S,3S,3S,3S,间歇时间为间歇时间为间歇时间为间歇时间为2S2S2S2S。 标准程序是进水标准程序

115、是进水标准程序是进水标准程序是进水洗涤洗涤洗涤洗涤排水排水排水排水脱水脱水脱水脱水, , , , 循环循环循环循环3 3 3 3次。次。次。次。 第一循环为洗涤第一循环为洗涤第一循环为洗涤第一循环为洗涤, , , ,时间为时间为时间为时间为6min,6min,6min,6min,第二、第三次循环第二、第三次循环第二、第三次循环第二、第三次循环 为漂洗为漂洗为漂洗为漂洗, , , ,时间分别为时间分别为时间分别为时间分别为4min4min4min4min和和和和2min.2min.2min.2min.排水时间采用动排水时间采用动排水时间采用动排水时间采用动 态时间法确定态时间法确定态时间法确定态

116、时间法确定, , , ,脱水时间为脱水时间为脱水时间为脱水时间为2min.2min.2min.2min.一一.全自动洗衣机全自动洗衣机6.4单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例1. 1. 控制功能要求控制功能要求控制功能要求控制功能要求(2)(2)(2)(2) 4 4 4 4种洗衣工作程序：种洗衣工作程序：种洗衣工作程序：种洗衣工作程序： 即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序 经济程序与标准程序一样经济程序与标准程序一样经济程序与标准程序一样经济程

117、序与标准程序一样, , , ,只循环次数为二次。只循环次数为二次。只循环次数为二次。只循环次数为二次。 单独程序是进水单独程序是进水单独程序是进水单独程序是进水洗涤洗涤洗涤洗涤(6min) (6min) (6min) (6min) 结束结束结束结束( ( ( (留水不排留水不排留水不排留水不排 不脱。不脱。不脱。不脱。 排水程序是排水排水程序是排水排水程序是排水排水程序是排水脱水脱水脱水脱水结束结束结束结束, , , ,时间确定与上述程时间确定与上述程时间确定与上述程时间确定与上述程 序相应环节相同。序相应环节相同。序相应环节相同。序相应环节相同。一一.全自动洗衣机全自动洗衣机6.4单片机最小

118、应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例1. 1. 控制功能要求控制功能要求控制功能要求控制功能要求(4)(4)(4)(4)脱水期间安全保护和防振动功能脱水期间安全保护和防振动功能脱水期间安全保护和防振动功能脱水期间安全保护和防振动功能(3)(3)(3)(3)进、排水系统故障自动诊断功能进、排水系统故障自动诊断功能进、排水系统故障自动诊断功能进、排水系统故障自动诊断功能 洗衣机在进水或排水过程中洗衣机在进水或排水过程中洗衣机在进水或排水过程中洗衣机在进水或排水过程中, , , ,若在一定的时间范围若在一定的时间范围若在一定的时间范围若在一定的时间范围 内进水或排水未能达到预定的水位内

119、进水或排水未能达到预定的水位内进水或排水未能达到预定的水位内进水或排水未能达到预定的水位, , , ,就说明进、排就说明进、排就说明进、排就说明进、排 水系统有故障水系统有故障水系统有故障水系统有故障, , , ,此故障由控制系统测知并通过警告此故障由控制系统测知并通过警告此故障由控制系统测知并通过警告此故障由控制系统测知并通过警告 程序发出警告信号程序发出警告信号程序发出警告信号程序发出警告信号, , , ,提醒操作者进行人工排除。提醒操作者进行人工排除。提醒操作者进行人工排除。提醒操作者进行人工排除。 洗衣机脱水期间洗衣机脱水期间洗衣机脱水期间洗衣机脱水期间, , , ,若打开机盖时若打开

120、机盖时若打开机盖时若打开机盖时, , , ,洗衣机就会自动停洗衣机就会自动停洗衣机就会自动停洗衣机就会自动停 止脱水操作止脱水操作止脱水操作止脱水操作. . . .脱水期间脱水期间脱水期间脱水期间, , , ,如果出现衣物缠绕引起脱水如果出现衣物缠绕引起脱水如果出现衣物缠绕引起脱水如果出现衣物缠绕引起脱水 桶重心偏移而不平衡桶重心偏移而不平衡桶重心偏移而不平衡桶重心偏移而不平衡, , , ,洗衣机也会自动停止脱水洗衣机也会自动停止脱水洗衣机也会自动停止脱水洗衣机也会自动停止脱水, , , ,以以以以 免振动过大免振动过大免振动过大免振动过大, , , ,待人工处理后恢复工作。待人工处理后恢复工

121、作。待人工处理后恢复工作。待人工处理后恢复工作。一一.全自动洗衣机全自动洗衣机6.4单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例1. 1. 控制功能要求控制功能要求控制功能要求控制功能要求(5)(5)间歇驱动方式间歇驱动方式间歇驱动方式间歇驱动方式(6)(6)暂停服务功能暂停服务功能暂停服务功能暂停服务功能(7)(7)声提示光显示功能声提示光显示功能声提示光显示功能声提示光显示功能 脱水期间采取间歇驱动方式脱水期间采取间歇驱动方式脱水期间采取间歇驱动方式脱水期间采取间歇驱动方式, , , ,以便节能以便节能以便节能以便节能. . . .本系统要本系统要本系统要本系统要 求驱动求

122、驱动求驱动求驱动5S,5S,5S,5S,间歇间歇间歇间歇2S,2S,2S,2S,间歇期间靠惯性力使脱水桶保间歇期间靠惯性力使脱水桶保间歇期间靠惯性力使脱水桶保间歇期间靠惯性力使脱水桶保 持高速旋转。持高速旋转。持高速旋转。持高速旋转。 不管洗衣机工作在什么状态不管洗衣机工作在什么状态不管洗衣机工作在什么状态不管洗衣机工作在什么状态, ,当按下暂停键时当按下暂停键时当按下暂停键时当按下暂停键时, ,洗洗洗洗 衣机须停止工作衣机须停止工作衣机须停止工作衣机须停止工作, ,待启动键按下后洗衣机又能按待启动键按下后洗衣机又能按待启动键按下后洗衣机又能按待启动键按下后洗衣机又能按 原来所选择的工作方式继

123、续工作。原来所选择的工作方式继续工作。原来所选择的工作方式继续工作。原来所选择的工作方式继续工作。 洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有 声、光提示或显示声、光提示或显示声、光提示或显示声、光提示或显示。一一.全自动洗衣机全自动洗衣机6.4单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例2. 2. 控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路二二.汽车安全带自动脱扣器汽车安全带自动脱扣器6.4单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用

124、举例1. 1. 控制功能要求控制功能要求控制功能要求控制功能要求 2. 2. 控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路3. 3. 控制程序控制程序控制程序控制程序三三.步进电机检测仪步进电机检测仪6.4单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例1. 1. 控制功能要求控制功能要求控制功能要求控制功能要求 2. 2. 控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路3. 3. 控制程序控制程序控制程序控制程序四四.智能煤气表智能煤气表6.4单片机最小应用系统设计单片机最小应用系统设计应用举例应用举例1. 1. 控制功能要求控制功能要求控制功能要求控制功能要求 2. 2. 控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路3. 3. 控制程序控制程序控制程序控制程序作业练习题作业练习题P142: 112