C8051F020实验指导书.docx

C8051F020实验指导书.docx

《C8051F020实验指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C8051F020实验指导书.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

C8051F020实验指导书

单片机实验指导书

使用特别说明：

（1）每次实验前，请仔细阅读实验指导，连线完毕，检查无误后，方可打开电源。

即连线时必须在断电状态下。

（2）程序运行过程中，不要关闭电源，如果要断电，必须停止运行程序，并且退出程序调试状态，否则会引起KEILC软件非正常退出，甚至引起DICE-EC5仿真器工作异常。

（3）如出现上述

（2）的的误操作，引起DICE-EC5仿真器工作异常，可对DICE-EC5仿真器进行复位。

（在光盘中找到文件夹“USBReset”中的“USBDebugAdapterFirmwareReset”文件，双击运行，在弹出的对话框中点击“Updatefirmware”按钮，在提示成功后，点击“OK”按钮，退出复位程序。

DICE-EC5仿真器即可正常工作。

在下一次调试、下载程序时会提示“Doyouwanttoupdateserialadapternow?

”,点击“确定”即可。

第一章：

实验设备简介

1.1系统实验设备的组成

DICE-C8051F嵌入式实验/开发系统由C8051F020CPU板、DICE-EC5仿真器和系统实验板三部分组成，应用该设备可进行片上系统单片机较典型应用的实验，请参见以下介绍。

1.2SiliconLabsC8051F单片机开发工具简介

1.2.1开发工具概述

SiliconLabs的开发工具实质上就是计算机IDE调试环境软件及计算机USB到C8051F

单片机JTAG口的协议转换器（DICE-EC5）的组合。

SiliconLabsC8051F系列所有的单片机片均设计有调试电路，该调试电路通过边界扫描方式获取单片机片信息，通过4线的JTAG接口与开发工具连接以便于进行对单片机在片编程调试。

DICE-C8051F嵌入式实验/开发系统中的C8051F020CPU板上的单片机为C8051F系列中的F020。

仿真器（DICE-EC5）一端与计算机相连，另一端与C8051F单片机JTAG口相连，应用Keil的uVision2调试环境就可以进行非侵入式、全速的在系统编程（ISP）和调试。

SiliconLabs开发工具支持观察和修改存储器和寄存器支持断点、观察点、堆栈指示器、

单步、运行和停止命令。

调试时不需要额外的目标RAM、程序存储器、定时器或通信通道，并且所有的模拟和数字外设都正常工作。

1.2.2开发工具主要技术指标

●支持的目标系统：

所有C8051Fxxx系列单片机。

●系统时钟：

最大可达25Mhz。

●通过USB接口与PC机连接。

●支持汇编语言和C51源代码级调试。

●工具支持（KeilC）。

●

1.2.3IDE软件运行环境

要求PC机能够运行开发工具软件并能与串行适配器通信。

对PC机有如下系统要求：

●Windows95/98/Me/NT/2000/XP操作系统

●32MbRAM

●40Mb自由硬盘空间

●空闲的USB口

1.2.4开发工具与PC机硬件连接

在系统编程和调试环境如图下所示。

硬件连接及软件安装：

●将USB串行电缆的一端与教学机的DICE-EC5仿真器USB接口连接；

●连接USB串行电缆的另一端到PC；

●给目标系统上电；

●插入CD并运行“SETUP.EXE”，将IDE软件安装到您的PC机；

●在PC机的开始菜单的“程序”项中选择keiluVision2图标，运行IDE软件。

1.3DICE-C8051F嵌入式实验/开发系统简介

1.3.1C8051F020CPU板概述

C8051F020CPU板是为了便于安装而设计的;C8051F020CPU板是将C8051F020

的所有引脚（100个引脚）引到四个双排针;该四组双排针可与不同用户设计的应用系统

连接,如在该教学系统上将和系统实验板连接。

说明:

C8051F020CPU板是将C8051F020的所有引脚（100个引脚）引到四个双排针,分别为JX1、JX2、JX3、JX4，四个双排针的圈100个排针（圈每个引脚注明引脚含义）与C8051F020芯片的对应引脚连接。

而四个双排针的外圈100个排针（外圈标有引脚号）部分引脚悬空，而大部分引脚已经与实验仪上的实验模块连接。

（具体连接请看硬件连接原理图）。

因此，本实验/开发系统大部分实验模块只要将其相应引脚的短路块插好，即可实现与C8051F020单片机系统的连接。

而一部分独立实验模块，必须通过导线与C8051F020单片机连接，连接前把要用到的引脚上的短路块拔掉，然后用导线将圈对应引脚与外部模块连接。

实验完毕后再把相应的短路块插好。

1.3.2C8051F020片上系统单片机片资源

①、模拟外设

（1）逐次逼近型8路12位ADC0

转换速率最大100ksps

可编程增益放大器PGA

温度传感器

（2）8路8位ADC1输入与P1口复用

转换速率500ksps

可编程增益放大器PGA

（3）两个12位DAC

（4）两个模拟电压比较器

（5）电压基准部提供2.43V

外部基准可输入

（6）精确的VDD监视器

②、高速8051微控制器核

流水线式指令结构速度可达25MIPS

22个矢量中断源

③、存储器

片4352字节数据RAM

64KBFlash程序存储器可作非易失性存储

外部可扩展的64KB数据存储器接口

④、数字外设

8个8位的端口I/O

I2C、SPI、2个增强型UART串口

可编程的16位计数器/定时器阵列（PCA）

5个通用16位计数器/定时器

专用的看门狗WDT

更详细资料可参见SiliconLabsC8051F02xdatasheet

1.3.3DICE-C8051F嵌入式实验/开发系统硬件组成

（1）CPU板：

CPU核心模块采用C8051F020芯片，该芯片是C8051F系列单片机中功能最为其全的一款；

（2）片：

64KFLASH，4KXRAM

片外扩展：

256KFLASH，32KXRAM

（3）CPU板C8051F020芯片I/0引脚全部引出，可以和用户外部电路连接；

（4）实验系统带有JTAG接口，并配有DICE-EC3型USB高速通讯仿真器，通过4脚的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在线系统调试、仿真；

（5）4*4阵列式键盘；

（6）8位逻辑电平开关输出、8位LED逻辑电平显示；

（7）6位动态八段LED数码管；

（8）2路单脉冲信号发生电路和1路8MHZ时钟发生电路；

（9）时钟分频电路；

（10）模拟量发生器电路和逻辑笔电路；

（11）8*8LED点阵及驱动电路；

（12）128*64LCD液晶显示屏；

（13）蜂鸣器电路；

（14）直流电机测速电路；

（15）四相步进电机及驱动电路；

（16）继电器电路及接口；

（17）双通道RS-232接口；

（18）SPI接口，LED数码管显示；

（19）IIC接口，接24C01串行EEPROM；

（20）IIC接口，PCF8563日历时钟；

（21）8路12位AD，2路12位DA接口；

（22）D12USB从机通信；

（23）SL811USB主机通信；

（24）RTL801910M以太网通信；

1.3.4DICE-C8051F嵌入式实验/开发系统地址及初始化说明

●地址分配如下：

0x0000-0x7fff,数据存储器SRAM地十围

0x8000-0x87ff,D12_CS片选

0x8800-0x8fff,SL811_CS片选

0x9000-0x97ff,RTL8019_CS片选

0x9800-0x9fff,LCD_CS片选

0xA000-0xA7ff，保留

0xA800-0xAfff，保留

0xB000-0xB7ff，保留

0xB800-0xBfff，保留

0xc000-0xffff（x16）,Flash,片选地址由P4低4位端口确定

●系统初始化：

C8051F020CPU板使用外部22.1184M晶振，系统初始化后应用外部22.1184M晶振，如果不进行系统初始化，系统将使用部晶振，默认值为2M，也可以通过设置OSCICN寄存器改变部晶振的大小（可选值为2M、4M、8M、16M）。

●端口初始化：

我们根据c8051F020CPU板及实验系统设计方案，配置交叉开关，为UART0、SPI、SMBus、UART1、CEX0、CP0、T0、T1、INT0、INT1、INT2和INT3分配端口引脚。

另外，我们将外部存储器接口配置为复用方式并使用高端口。

配置步骤如下：

（1）按CP0E=1,ECI0E=0,PCA0ME=001,UART0EN=1,SPI0EN=1,SMB0EN=1设置XBR0=0x8f；

（2）按SYSCKE=0,T2EXE=0,T2E=0,INT1E=1,T1E=1,INT0E=1，T0E=1，CPI1E=0设置XBR1=0x1e；

（3）按WEAKPUD=0,XBARE=1,位5为0用T4EXE=0,T4E=0,UART1E=1,EMIFLE=0,CNVSTE=0设置XBR2=0x44

（4）将外部存储器接口配置为复用方式，并使用高端口，有PRTSEL=1,EMD2=0。

（5）将作为数字输入的端口1引脚配置为数字输入方式，设置P1MDIN为0xFF。

（6）通过设置P0MDOUT=0x34、P1MDOUT=0xfd、P2MDOUT=0xf0、P3MDOUT=0xff，将低端口输出方式设置为推挽方式。

设置高端口输出方式P74OUT=0xf7;总线输出方式应考虑工作频率和驱动能力，在高速和高驱动时总线应设置为推挽方式，在低速和低驱动时漏极开路也可满足要求，但稳定性不高。

（7）设置外部存储器配置EMI0CF=0x2d；设置外部存储器时序控制EMI0TC=0x9e；如果LCD不能正常显示可以使EMI0CF=0x2f，EMI0TC=0xff设置为最大值；也可以减小外部晶振或使用部晶振。

第二章集成开发环境KEILC软件使用指南

2．1KEILC软件具体使用说明

KeilC安装:

见..\tools\KeilC51v751a_Full\安装说明.txt;

安装完成后，如果要使用DICE-EC5仿真器来仿真C8051F系统单片机，

还需要安装驱动程序：

进入“Keil驱动-V2.21”，点击“SiC8051F_uv2”，直至安装完毕。

进入 Keil C51 后，屏幕如下图所示。

几秒钟后出现编辑界

启动Keil C51时的屏幕

进入Keil C51后的编辑界面

简单程序的调试：

　学习程序设计语言、学习某种程序软件，最好的方法是直接操作实践。

下面通过简单的编程、调试，引导大家学习Keil C51软件的基本使用方法和基本的调试技巧。

　1）建立一个新工程

　单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中New Project选项

2）然后选择你要保存的路径,输入工程文件的名字,比如保存到C51目录里,工程文件的名字为C51。

如下图所示,然后点击保存.

3）这时会弹出一个对话框,要求你选择单片机的型号,你可以根据你使用的单片机来选择,keil c51几乎支持所有的51核的单片机,我这里还是以大家用的比较多的Atmel 的89C51来说明,如下图所示,选择89C51之后,右边栏是对这个单片机的基本的说明,然后点击