实验四单片机最小系统的焊接一、实验目的掌握单片机最小系统的结构及工作原理，掌握发光二极管电路的原理及应用，练习焊接技术。二、实验原理单片机最小系统单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。下面给出一个51单片机的最小系统电路图。Vcc3568910114.7K15lfi17晶撮18IP2011.0592M/12M'OpFpiopiiPl2Pl3Pl.4Pl.5Pl6Pl7RST/VPDP3.0/RXD心1JTXDP3.2/INTpP3.3/INT1P34/TOP3.5/n_P3上極P3.7/RLXTAL2XTALlGNDvccPO0P0.1P0.2P0.3P0.4PO5P0.6
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示常量在程序代码中存放，//不占用RAM。该数组为发光二极管的输出数据//定义变量//无限循环//循环输出40个数据//"~"这个符号是取反，因发光二极管采用共阳极，//调用延时子函数，改变参数大小，调整变化速度//延时子函数voiddelay(unsignedchartmp){unsignedcharj;while(tmp--){j=255;while(j--);}}五、评分以小组为单位检查，根据完成人数，完成效果，完成速度，分别给予：优、良、中、及格、差五个等级的评分。附件：STC89C52R（单片机介绍STC89C52R单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。主要特性如下：增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051.工作电压：5.5V〜3.3V（5V单片机）/3.8V〜2.0V（3V单片机）工作频率范围：0〜40MHz相当于普通8051的0〜80MHz实际工作频率可达48MHz用户应用程序空间为8K字节片上集成512字节RAM通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片具有EEPRO功能具有看门狗功能共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒通用异步串行口（UART，还可用定时器软件实现多个UART工作温度范围：-40〜+85C（工业级）/0〜75C（商业级）PDIP封装STC89C52R单片机的工作模式掉电模式：典型功耗＜0.1卩A,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序空闲模式：典型功耗2mA正常工作模式：典型功耗4Mr7mA掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备T2/P1.0T2EX/P1.1P1.2PL3P1.4PL5PL.6PL7RSTRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.21NT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WP3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS6-01278911120PDIPI4043210933333221VCCPO.O/ADOPO.1/AD1PO.2/AD2PO.3/AD3PO.4/AD4PO.5/AD5PO,6/AD6PO.7/AD7EAALE/PROGPSENP2.7/A15P2.5/Al4P2.5/A13P2.4/A12P2.3/AllP2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8STC89C52R引脚图STC89C52RCI脚功能说明VCC（40弓|脚）：电源电压VSS（20弓I脚）：接地P0端口（P0.0〜P0.7,39〜32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时，P0口内部上拉电阻有效。在FlashROM编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻P1端口（P1.0〜P1.7,1〜8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。P1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流（IIL）。此外，P1.0和P1.1还可以作为定时器/计数器2的外部技术输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX，具体参见下表：在对FlashROM编程和程序校验时，P1接收低8位地址表XXP1.0和P1.1引脚复用功能引脚号功能特性P1.0T2（定时器/计数器2外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制）P2端口（P2.0〜P2.7,21〜28引脚）：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（IIL）o在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX@DPTR指令）时，P2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX@R1'指令）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器（SFR区中的P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。在对FlashROM编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号。P3端口（P3.0〜P3.7，10〜17引脚）：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流（IIL）o在对FlashROM编程或程序校验时，P3还接收一些控制信号。P3口除作为一般I/O口外，还有其他一些复用功能，如下表所示:表XXP3口引脚复用功能引脚号复用功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2INTO（外部中断0）P3.3INT1（外部中断1）P3.4T0（定时器0的外部输入）P3.5T1（定时器1的外部输入）P3.6WR（外部数据存储器写选通）P3.7RD（外部数据存储器读选通）RST（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO^可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。ALEPROG（30引脚）:地址锁存控制信号（ALE是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时，此引脚（PROG也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOV指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址位8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN（29引脚）:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89C51R（从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。EAVPP（31引脚）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。注意加密方式1时，EA将内部锁定位RESET为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。在Flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。XTAL1（19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。特殊功能寄存器在STC89C52R片内存储器中，80H〜FFH共128个单元位特殊功能寄存器（SFR，SFR的地址空间如下表1所示。并非所有的地址都被定义，从80H〜FFH共128个字节只有一部分被定义。还有相当一部分没有定义。对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入的数据也将丢失。不应将“1”写入未定义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是“0”。STC89C52R除了有定时器/计数器0和定时器/计数器1之外，还增加了一个一个定时器/计数器2.定时器/计数器2的控制和状态位位于T2CON（见表2）和T2MOD（见表4，。定时器2是一个16位定时/计数器。通过设置特殊功能寄存器T2CON中的C/T2位，可将其作为定时器或计数器（特殊功能寄存器T2CON的描述如表2所列，。定时器2有3种操作模式：捕获、自动重新装载（递增或递减计数，和波特率发生器，这3种模式由T2CON中的位进行选择（如表2所列）BitAddr@s%ble¥wlBitAddressable0/s2/A3/B4/CSfii6/ET/FF給FFhFutiB000£0000F7hE給zzzx#1111qEFhECi,ACC0000,0000何T_O：iiTT^ISF_IkTk^iii,miISP_ADMiK(MDO^OOOOISP_AUDRLoooo,oooaISP_CKD111L1000isp_m&ZZZXjzzxxISP_001TTROOOijxOOOE7h碍oKFhICiiPSI?0000,0000EThCEtiT2C0WmmloomT3DDzszzjxzOOECAP2LCW0000RCAPat0000.COO0TL2OOOQOOOOTH20004ooooCFhCCtLmeow0000,0000C7hIGiLipz^00>0000SAHEHo(mooooEFhBOtLP3lllbllllITH0000,口000B7hAEJlIEOOOb00000000,0000AFhAC'IlP2UlbllllAUXR1zzzzjQkzOA7h981kSCONQ000,0000SEW■3(Fh9CftkPlUlbllllr\37hICONQOO山0000THD00叫0000TLOomooooTL10000.0000TODoooo,ooooTH1000%oooo(\AUKRhes站zeOOj8Fh沁POU1L1U1£POtMkL0111UPLoooaooooUPK0000,0000^7KXMT0(Mb000067ho/e2/A3/E4/C5/DB/ET/F表2特殊功能寄存器T2CON的描述复位值=00HT2C0N地址=0C8H可位寻址TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2表3定时/计数器2控制寄存器各位功能说明符号功能TF2定时器2溢出标志。定时器2溢出时，又由硬件置位，必须由软件请0.当RCLK=1或TCLK=1时，定时器2溢出，不对TF2置位。EXF2定时器2外部标志。当EXEN2=1且当T2EX引脚上出现负跳变而出现捕获或重装载时，EXF2置位，申请中断。此时如果允许定时器2中断，CPU将响应中断，执行定时器2中断服务程序，EXF2必须由软件清除。当定时器2工作在向上或向下计数方式时（DCEN=1,EXF2不能激活中断。RCLK接收时钟允许。RCLK=1寸，用定时器2溢出脉冲作为串口（工作于工作方式1或3时）的接收时钟，RCLK=0用定时器1的溢出脉冲作为接收脉冲TCLK发送时钟允许。TCLK=1时，用定时器2溢出脉冲作为串口（工作于工作方式1或3时）的发送时钟，TCLK=0用定时器1的溢出脉冲作为发送脉冲EXEN2定时器2外部允许标志。当EXEN2=1时，如果定时器2未用于作串行口的波特率发生器，在T2EX端口出现负跳变脉冲时，激活定时器2捕获或者重装载。EXEN2-0寸，T2EX端的外部信号无效。TR2定时器2启动/停止控制位。TR2=1时，启动定时器2.C/T2疋时器2疋时方式或计数方式控制位。C/T2=0时，选择疋时方式，C/T2=1时，选择对外部事件技术方式（下降沿触发）。CPRL2捕获/重装载选择。CPRL2=1时，女口EXEN2=1且T2EX端出现负跳变脉冲时发生捕获操作。CP/RL2-1时，若定时器2溢出或EXEN2=1条件下，T2EX端出现负跳变脉冲，都会出现自动重装载操作。当RCLK=1或TCLK=1时，该位无效，在定时器2溢出时强制其自动重装载。表4定时器2工作方式RCLK+TCLKCP/RL2TR2模式00116位自动重装01116位捕获1X1波特率发生器XX0（关闭）1、捕获模式在捕获模式中，通过T2C0N中的EXEN2设置2个选项。如果EXEN2=0,定时器2作为一个16位定时器或计数器（由T2C0N中的C/T2位选择），溢出时置位TF2（定时器2溢出标志位）。该位可用于产生中断（通过使能IE寄存器中的定时器2中断使能位）。如果EXEN2=1与以上描述相同，但增加了一个特性，即外部输入T2EX由1变0时，将定时器2中TL2和TH2的当前值各自捕获到RCAP2L和RACP2H另外，T2EX的负跳变使T2C0N中的EXF2置位，EXF2也像TF2一样能够产生中断（其向量与定时器2溢出中断地址相同，定时器2中断服务程序通过查询TF2和EXF2来确定引起中断的事件），捕获模式如图X所示。在该模式中，TL2和TH2勿重新装载值，甚至当T2EX产生捕获时间时，计数器仍以T2EX的负跳变或振荡频率的1/2（12时钟模式）或1/6（6时钟模式）计数。图XX定时器2捕获模式2、自动重装模式（递增/递减计数器）16位自动重装模式中，定时器2可通过C/T2配置为定时器/计数器，编程控制递增/递减。计数的方向有DCEN递减计数使能位）确定，DCEF位于T2MM0D寄存器中，T2M0寄存器各位的功能描述如表XX所示。当DCEN=0寸，定时器2默认为向上计数；当DCEN=时，定时器2可通过T2EX确定递增或递减计数。图XX显示了当DCEN=时，定时器2自动递增计数。在该模式中，通表5T2M0D地址二0C9H不可位寻址过设置EXEN2位进行选择。如果EXEN2=0定时器2递增计数到OFFFFH并在溢出后将TF2置位，然后将RCAP2I和RCAP2中的16位值作为重新装载值装入定时器2。RCAP2和RCAP2的值是通过软件预设的。定时器2模式（T2M0D控制寄存器的描述复位値=XKXXXXOOB■----—T20EDCEN76543210符号功能-不可用，保留将来之用*T2OE定时器2输出使能位DCEN向下计数使能位。定时器2可配置成向上/向下计数器*用户勿将其置1.这些为在将来80C51系列产品中用来实现新的特性。在这种情况下，以后用到保留位，复位时或非有效状态时，它的值应为0；而在这些位有效状态时，它的值为1.保留位读到的值不确定。如果EXEN2=116位重新装载可通过溢出或T2EX从1到0的负跳变实现。此负跳变同时将EXF2置位。如果定时器2中断被使能，则当TF2或EXF2置1时，定时器2递增计数，计数到0FFFFH后溢出并置位TF2,还将产生中断（如果中断被使能）。定时器2的溢出将使RCAP2和RCAP2中的16位值作为重新装载值放入TL2和TH2当T2EXS零时，将使定时器2递减计数。当TL2和TH2计数到等于RCAP2L和RCAP2!时，定时器产生中断T2脚跳变检测C/f2=DC/T2=lT2EX脚控制TR2ECAFi?CAP2H1TF2*-EXF2罡时器2中断控制EXEN2*在6时钟模贰下，日二乞在12时钟模武下』d=12.图XX定时器2自动重装模式（DCEN=）T2脚匚帀=0C/T2=l—TL2*在6时钟模式下，图XX递减计数重装值FFHFFH控制TR2trRCAP2LRCAP2H递培计躍至装值Z6；在12时钟模式丁，d=12*T巴一►中断溢出TH2-计数方向八2递增0=通减T2EX腾定时器2自动重装模式（DCEN=）3、波特率发生器模式寄存器T2CON勺位TCLK^P（或）RCLK允许从定时器1或定时器2获得串行口发送和接收的波特率。当TCLK=C时，定时器1作为串行口发送波特率发生器；当TCLK=1时，定时器2作为串行口发送波特率发生器。RCLK对串行口接收波特率有同样的作用。通过这2位，串行口能得到不同的接收和发送波特率，一个通过定时器1产生，另一个通过定时器2产生。如图XX所示为定时器工作在波特率发生器模式。与自动重装模式相似，当TH2溢出时，波特率发生器模式使定时器2寄存器重新装载来自寄存器RCAP2H和RCAP21的16位的值，寄存器RCAP2I和RCAP21的值由软件预置。当工作与模式1和模式3时，波特率由下面的公式所决定：T2脚模式1和模式3的波特率二C/T2=lrSEXF2控制控制TR2T2EX脚跳变检测EXEN2上-可作为一个额外的外部中断*在6时钟樓武下，d=L.在12吋钟模式下，d=2.16SHODRCLK•f诃m吋神重装TCLKW2LK；AF'2H定时器1出定时器2中断吨至l+TK时钟图XX定时器2波特率发生器模式定时器可配置成“定时”或“计数”方式，在许多应用上，定时器被设置为“定时”方式（C/T2=0）。当定时器2作为定时器时，它的操作不同于波特率发生器。通常定时器2作为定时器，它会在每个机器周期递增（1/6或1/12振荡频率）。当定时器2作为波特率发生器时，它在6时钟模式下，以振荡器频率递增（12时钟模式时为1/12振荡频率）。这时的波特率公式如下：式中：n=16（6时钟模式）或32（12时钟模式）；（RCAP2H,RCAP2L）是RCAP2HIRCAP2L的内容，为16位勿符号整数。如图XX（上面）所示，定时器2是作为波特率发生器，仅当寄存器T2CON中的RCLK和（或）TCLK=1时，定时器2作为波特率发生器才有效。注意：TH2溢出并不置位TF2,也不产生中断。这样当定时器作为波特率发生器时，定时器2中断不必禁止。如果EXEN2（T2外部使能标志）被置位，在T2EX中由1到0的转换会置位EXF2（T2外部标志位），但并不导致（TH2,TL2）重新装载（）。当定时器2用作波特率发生器时，如果需要，T2EX可用作附加的外部中断。当计时器工作在波特率发生器模式下，则不要对TH2和TL2进行读/写，每隔一个状态时间（・）或由T2进入的异步信号，定时器2将加1.在此情况下对TH2和TL2进行读/写是不准确的；可对RCAP2S存器进行读，但不要进行写，否则将导致自动重装错误。当对定时器2或寄存器RCAP进行访问时。应关闭定时器（清零TR2。表XX列出了常用的波特率和如何用定时器2得到这些波特率。表XX由定时器2产生的常用波特率波特率振荡器频率/MHz定时器212时钟模武6时钟模式RCAP2HRGAP2L37500075000012FFFF96001920012FFD92800960012FFB22400480012FF641200240012PEC830060012FB1E11022012F2AF3006006FD8F1102206F957看门狗应用STC89C52R单片机看门狗定时器特殊功能寄存器MnemonicAddName7651□210ResetValueWDT_CONTRElhWatch~Dog~TinterControlregister--EN_WDTCLR_VU)TIDLE_WDTPS2PSIPSOxxOQ,0000符号功能EN_WDT看门狗允许位，当设置为1，看门狗启动CLR_WDT看门狗清“0”位，当设为“1”时，看门狗将重新计数。硬件将自动清“0”此位IDLE_WDT-看门狗“IDLE”模式位，当设置为“1”时，看门狗定时器在“空闲模式”计数；当清“0”该位时，看门狗在“空闲模式”时不计数PS2,PS1,PS0看门狗定时器预分频值，不同值对应预分频数如表XX所示表XX20MHz晶振看门狗定时器预分频值PS2PS1PS0预分频看门狗溢出时间000239.3ms001478.6ms0108157.3ms01116314.6ms10032629.1ms101641.25s1101282.5s1112565s看门狗溢出时间与预分频值有直接的关系，公式如下:式中，N表示STC单片机的时钟模式。STC单片机有两种时钟模式，一种是单倍速，也就是12时钟模式，在该模式下，STC单片机与其他公司51系列单片机具有相同的机器周期，即12个振荡周期为一个机器周期；另一种是双倍速，又称6时钟模式，在该模式下，STC单片机比其他公司的51单片机运行速度快一倍。2.复位电路介绍：一、复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。单片机复位电路如下图：U1C110UFR110k19>XTAL1U_XTAL29RST29PSEN30ALE□1EA1P1.0二、复位电路的工作原理在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。开机的时候为什么会复位，在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在电脑启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。按键按下的时候为什么会复位，在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于OV,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。总结：1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。
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