键盘控制流水灯Word下载.docx
- 文档编号:19073894
- 上传时间:2023-01-03
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:145.57KB
键盘控制流水灯Word下载.docx
《键盘控制流水灯Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《键盘控制流水灯Word下载.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2.时序
时序是用定时单位来说明的。
MCS-51的时序定时单位共有4个,从小到大依次是:
节拍、状态、机器周期和指令周期。
下面分别加以说明。
1)节拍与状态
把振荡脉冲的周期定义为节拍(用P表示)。
振荡脉冲经过二分频后,就是单片机的时钟信号的周期,其定义为状态(用S表示)。
这样,一个状态就包含两个节拍,具前半周期对应的拍节叫节拍1(P1),后半周期对应的节拍叫节拍2(P2)。
2)机器周期
MCS-51采用定时控制方式,因此它有固定的机器周期。
规定一个机器周期的宽度为6个状态,并依次表示为S1~S6。
由于一个状态又包括两个节拍,因此,一个机器周期总共有12个节拍,分别记作S1P1、S1P2、…、S6P2。
由于一个机器周期共有12个振荡脉冲周期,因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。
当振荡脉冲频率为12MHz时,一个机器周期为1μs;
当振荡脉冲频率为6MHz时,一个机器周期为2μs。
本设计采用的晶振频率为12MHz。
3)指令周期
指令周期是最大的时序定时单位,执行一条指令所需要的时间称为指令周期。
它一般由若干个机器周期组成。
不同的指令,所需要的机器周期数也不相同。
通常,包含一个机器周期的指令称为单周期指令,包含两个机器周期的指令称为双周期指令,等等指令的运算速度与指令所包含的机器周期有关,机器周期数越少的指令执行速度越快。
单片机执行任何一条指令时都可以分为取指令阶段和执行指令阶段。
ALE引脚上出现的信号是周期性的,在每个机器周期内出现两次高电平。
第一次出现在S1P2和S2P1期间,第二次出现在S4P2和S5P1期间。
ALE信号每出现一次,CPU就进行一次取指操作,但由于不同指令的字节数和机器周期数不同,因此取指令操作也随指令不同而有小的差异。
2.2按键复位电路
复位是单片机的初始化操作,其主要红能是把程序计数器PC内容初始化为0000H,也就是使单片机从0000H单元开始执行程序,同时使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。
8051单片机采用两种复位方式:
一种是加电自动复位,另一种为手动按键复位。
单片机复位的条件是:
必须使RST/VPD或RST引(9)加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。
2μs以上时间的高电平,在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。
上电复位电路是通过外部复位电路的电容充电来实现的,在电源Vcc的上升时间不超过1ms就可以实现自动上电复位,即接通电源就完成了系统的复位初始化。
在接电瞬间,RESET端的电位与VCC相同,随着充电电流的减少,RESET的电位逐渐下降。
只要保证RESET为高电平的时间大于两个机器周期,便能正常复位。
手动按键复位要求在电源接通的条件下,用按键开关操作使但单片机复位,如图4所示。
图4复位电路
2.3电源电路
本文电源使用的是其核心部件线性集成稳压器7805组成的一个稳压电路,从而为AT80C51提供+5V的电源,电源电路图如图5所示,7805稳压器的1脚接12V电源,2脚接地,3脚为5V电压的输出端此电路能够为单片机提供稳定的电源电压。
D1是二极管,用作电源整流。
C1~C4为电路中的滤波电容,大电容滤的是低频干扰,小电容滤的是高频干扰,C1、C2作为输入端的滤波电容接入7805的输入端,C3、C4作为输出端的滤波电容接入7805的输出端。
图5电源电路
38051单片机的基本组成
3.1中央处理器(CPU)
中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。
有运算电路和控制电路,其中控制电路是单片机的指挥控制部件,保证单片机各部分能自动而协调的工作。
例如定时控制电路和振荡电路均属于控制电路。
单片机执行程序就是在控制电路的控制下进行的。
首先从程序存储器读出指令,送指令寄存器保存;
然后送指令译码器进行译码,译码结果送定时控制电路,有定时控制逻辑产生各种定时信号和控制信号;
再送到系统的各个部件去控制相应的操作。
这就是执行一条指令的全过程,而执行程序就是不断地重复这一过程。
3.2内部数据存储器(内部RAM)
8051芯片中共有256个RAM单元,通常把这256个单元按其功能划分为两部分:
低128单元(单元地址00H~7FH)和高128单元(单元地址80H~FFH)。
内部RAM的高128单元是供给专用寄存器使用的,其单元地址为80H~FFH。
因这些寄存器的功能已作专门规定,故称之为专用寄存器(SpecialFunctionRegister),也可称为特殊功能寄存器SFR区。
但高128单元被专用寄存器占用,能作为寄存器供用户使用的只是低128单元,用于存放可读写的数据。
因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元,简称内部RAM。
片内低128字节RAM是用户真正可以存取随机数据的数据存储器,其地址为00H-7FH。
3.3内部程序存储器(内部ROM)
8051共有4KB掩膜ROM,用于存放程序、原始数据或表格,因此,称之为程序存储器,简称内部ROM。
它的片内ROM地址为0000H~0FFFH(4KB),它的片外ROM最大容量可为0000H~FFFFH。
片内与片外ROM在低4KB地址出现重叠,这种重叠的区分由8051的管脚
进行控制。
还有一组特殊单元是0003H~002AH,共40个单元。
这40个单元被均匀地分为5段,作为5个中断源的中断地址区。
中断响应后,按中断种类,自动转到各中断区的首地址去执行程序,因此在中断地址区中理应存放中断服务程序。
但通常情况下,8个单元难以存下一个完整的中断服务程序,因此通常也是从中断地址区首地址开始存放一条无条件转移指令,以便中断响应后,通过中断地址区,再转到中断服务程序的实际入口地址。
3.4定时/计数器
8051共有两个16位的定时/计数器,以实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对计算机进行控制。
3.5并行I/O口
8051共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3),以实现数据的并行输入/输出。
每个口都包含一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。
实际上,它们已被归入专用寄存器之列,并且具有字节寻址和位寻址功能。
在访问片外扩展存储器时,低8位地址和数据由P0口分时传送,高8位地址由P2口传送。
在无片外扩展存储器的系统中,这4个口的每一位均可作为双向的I/O端口使用。
3.6串行口
MCS-51单片机有一个全双工的串行口,以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。
该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。
3.7中断控制系统
MCS-51单片机的中断功能较强,以满足控制应用的需要。
8051共有5个中断源,即外中断两个,定时/计数中断两个,串行中断一个。
全部中断分为高级和低级共两个优先级别。
4 8051的引脚
MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚排列请参见图6。
图6MCS-51引脚图、逻辑符号图
下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
4.1主电源引脚VCC和VSS
VCC——(40脚)接+5V电压;
VSS——(20脚)接地。
4.2外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1(19脚)接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。
当采用外部振荡器时,此引脚应接地;
XTAL2(18脚)接外晶体的另一端。
在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端。
采用外部振荡器时,该引脚接外部振荡器的信号,即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
4.3控制或与其它电源复用引脚
4.3.1RST/VPD(9脚)
当振荡器运行时,在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻,与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容,以保证可靠地复位。
VCC掉电期间,此引脚可接上备用电源,以保证内部RAM的数据不丢失。
当VCC主电源下掉到低于规定的电平,而VPD在其规定的电压范围(5±
0.5V)内,VPD就向内部RAM提供备用电源。
4.3.2ALE/PROG(30脚)
在系统扩展时,ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的分时传送。
4.3.3PSEN(29脚)
此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。
4.3.4EA/VPP(引脚)
当EA端保持高电平时,访问内部程序存储器,但在PC(程序计数器)值超过0FFFH时,将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
当EA保持低电平时,则只访问外部程序存储器,不管是否有内部程序存储器。
4.4输入/输出(I/O)引脚P0、P1、P2、P3(共32根)
4.4.1P0口(39脚至32脚)
P0口是双向8位三态I/O口,在外接存储器时,与地址总线的低8位及数据总线复用。
4.4.2P1口(1脚至8脚)
P1口是准双向8位I/O口。
由于这种接口输出没有高阻状态,输入也不能锁存,故不是真正的双向I/O口。
4.4.3P2口(21脚至28脚)
P2口是准双向8位I/O口。
在访问外部存储器时,它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。
4.4.4P3口(10脚至17脚)
P3口是准双向8位I/O口,作为第二功能使用时,各引脚的定义如表1所示。
值得强调的是,P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。
表1P3各口线的第二功能定义
口线
引脚
第二功能
P3.0
10
RXD(串行输入口)
P3.1
11
TXD(串行输出口)
P3.2
12
INT0(外部中断0)
P3.3
13
INT1(外部中断1)
P3.4
14
T0(定时器0外部输入)
P3.5
15
T1(定时器1外部输入)
P3.6
16
WR(外部数据存储器写脉冲)
P3.7
17
RD(外部数据存储器读脉冲)
5程序流程图
6程序清单
/////LYG流水灯///////
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitKS=P3^0;
sbitK0=P3^1;
sbitK1=P3^2;
sbitK2=P3^3;
sbitK3=P3^4;
sbitK4=P3^5;
sbitZP=P3^6;
sbitJP=P3^7;
bita=0;
intK;
bitaa;
ucharshijian=400;
ucharcodetab0[]={0xff,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0xff,0x00};
//1灯亮
ucharcodetab1[]={0x00,0x01,0x05,0x15,0x55,0xff,0x00};
//1灯间隔
ucharcodetab2[]={0x00,0x03,0x06,0x0c,0x18,0x30,0x60,0xc0,0x00};
//两个亮交叉
ucharcodetab3[]={0x00,0x03,0x0c,0x30,0xc0,0xff,0x00};
//两个亮独立
ucharcodetab4[]={0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0xff,0x00,0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00};
//正反
ucharcodetab5[]={500,2000};
voidDelayMS(uintx)
{
uchart;
while(x--)
{
for(t=120;
t>
0;
t--);
}
}
key1()
if(KS==0)
{
DelayMS(10);
if(KS==0)
{
aa=~aa;
}
returnaa;
;
///////////////////
key2()
if(K0==0)
{
if(K0==0)
K=0;
returnK;
}
if(K1==0)
if(K1==0)
K=1;
if(K2==0)
if(K2==0)
K=2;
if(K3==0)
if(K3==0)
K=3;
if(K4==0)
if(K4==0)
K=4;
/////////////////////////////
key3()
ucharSJ;
if(ZP==0)
DelayMS(10);
if(ZP==0)
{
SJ++;
shijian=tab5[SJ];
}
returnshijian,SJ;
////////////////////////////
if(JP==0)
if(JP==0)
SJ--;
///////////////////////////////
voidmain()
key1();
while(aa==1)
{key1();
if(aa==0)
break;
key2();
key3();
if(K==0)
ucharI;
for(i=0;
i<
12;
i++)
P1=~tab0[i];
DelayMS(shijian);
if(i==12)
i=0;
/////////////////////////////////
if(K==1)
7;
P1=~tab1[i];
DelayMS(400);
if(K==2)
9;
P1=~tab2[i];
if(K==3)
{
P1=~tab3[i];
if(K==4)
20;
P1=~tab4[i];
//else
//{P1=0xff;
}
结论
单片机将不断的引导电子产品的创新,所以学好单片机的相关知识是十分必要的,例如单片机的组成及结构知识,单片机的指令系统,程序设计,还有相关的扩展应用知识,本设计就是一个很典型的也很简单的单片机扩展应用,此外还有接口技术等等。
输入主程序及子程序;
按子程序调试执行,先执行1灯流水,成功后复位;
再执行2灯流水,1灯间隔,2灯间隔,快速/慢速,正流水/倒流水,循环。
任-流水灯执行中间改变控制方式,若不成功检查子程序能否返回主程序。
连续执行符合设计要求。
参考文献
[1]南建辉.熊鸣.王军茹MCS-51单片机原理及应用实例[M].清华大学出版社.2004年3月.
[2]何立民.单片机原理及系统设计(系统配置与接口技术)[M].北京航空航天大学出版社.1994年.
[3]张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术[M].国防工业出版社.1993年.
[4]陈粤初.单片机应用系统设计与实践[M].北京航空航天大学出版社.1993年.
[5]孙涵芳.徐爱卿.MCS-51/96系列单片机原理及应用(修订版)[M].北京航空航天大学出版社.2000年.
[6]李广弟.朱月秀.冷祖祈.单片机基础(第三版)[M].北京航空航天大学出版社.2007年.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 键盘 控制 流水