1、单片机用于水位控制系统单片机用于水位控制系统11.3.1 11.3.1 题目分析题目分析 水塔水位控制原理图。 l水塔水位控制原理图11.3.2 11.3.2 硬件设计硬件设计水塔水位控制电路原理图11.3.3 11.3.3 软件设计软件设计水塔水位控制程序流程图电机工作状态表c(P1.1) b(P1.0) 操作状态 0 0 电机运转 01 维持原状 10 故障报警 11 电机停转主程序清单如下：ORG 0000H LJMP LOOPORG 0100HLOOP： ORL P1, #03H ；为检查水位状态作准备 MOV A, P1 ；读入状态信号 JNB ACC0 , ONE ； P1.00则
2、转 JB ACC1,TWO ； P1.11则转BACK: ACALL D10S ； 调延时秒子程序（略） SJMP LOOP ONE: JNB ACC1, THREE ； P1.10则转 CLR ACC3 ； P1.30,启动报警装置 SETB ACC2 ； P1.21,停止电机工作FOUR: SJMP FOUR ； 等待处理THREE: CLR 92H ； 启动电机 SJMP BACK TWO: SETB 92H ； 停止电机工作 SJMP BACK 粮库温度监测报警系统粮库温度监测报警系统题目分析题目分析 要求设计一个能循环监测要求设计一个能循环监测8 8个库房温度的系个库房温度的系统。在
3、温度大于统。在温度大于2525度时，红色指示灯亮，并且度时，红色指示灯亮，并且发出报警声。当温度低于发出报警声。当温度低于2525度，灯灭，停止报度，灯灭，停止报警声音。警声音。 要求每隔要求每隔1 1秒，顺序循环显示一个库秒，顺序循环显示一个库房温度。房温度。 单片机用于步进电机的控制单片机用于步进电机的控制步进电机的工作原理步进电机的工作原理 步进电机的控制方法 三相步进电机的电流控制方式在用软件控制时主要设计要点如下：判断旋转方向；按相序确定控制字；按顺序输入控制字；确定控制步数。三相步进电机工作状态与控制字 三相六拍1步2步3步4步5步6步0 0 10 1 10 1 01 1 01 0
4、 01 0 1A相AB相B相BC相C相CA相010302060405复复 习习返回总返回总目录目录什么叫做单片机什么叫做单片机 CPU和一定容量的存储器、中断系统、一些并和一定容量的存储器、中断系统、一些并/串接口电路串接口电路以及定时以及定时/计数器集成在一块芯片上，我们称该系统为单片机。计数器集成在一块芯片上，我们称该系统为单片机。简称为简称为MCU封装形式：封装形式：DIPDIP封装形式：封装形式：SMTSMT第一章内容重点掌握第一章内容重点掌握3、单片机分类、单片机分类通用型通用型: 该种芯片有一个再设计过程，通过用户进一步该种芯片有一个再设计过程，通过用户进一步 设计，才能组建成一个
5、以单片机为核心再配以设计，才能组建成一个以单片机为核心再配以 其它外围电路其它外围电路 的应用系统。的应用系统。专用型专用型:针对某种特定的产品。针对某种特定的产品。(IC卡读写器上的单片机卡读写器上的单片机)4、程序设计语言和软件、程序设计语言和软件机器语言、汇编语言（最常用）、机器语言、汇编语言（最常用）、C等高级语言等高级语言MCS-51MCS-51引脚功能引脚功能1 12 23 34 45 56 67 78 89 91 10 01 11 11 12 21 13 31 14 41 15 51 16 61 17 71 18 81 19 92 20 02 21 12 22 22 23 32
6、24 42 25 52 26 62 27 72 28 82 29 93 30 03 31 13 32 23 33 33 34 43 35 53 36 63 37 73 38 83 39 94 40 0P P1 1. .0 0P P1 1. .1 1P P1 1. .2 2P P1 1. .3 3P P1 1. .4 4P P1 1. .5 5P P1 1. .6 6P P1 1. .7 7P P0 0. .0 0/ /A AD D0 0P P0 0. .1 1/ /A AD D1 1P P0 0. .2 2/ /A AD D2 2P P0 0. .3 3/ /A AD D3 3P P0 0.
7、.4 4/ /A AD D4 4P P0 0. .5 5/ /A AD D5 5P P0 0. .6 6/ /A AD D6 6P P0 0. .7 7/ /A AD D7 7P P3 3. .0 0P P3 3. .1 1P P3 3. .2 2P P3 3. .3 3P P3 3. .4 4P P3 3. .5 5P P3 3. .6 6P P3 3. .7 7P P2 2. .7 7/ /A AD D1 15 5P P2 2. .6 6/ /A AD D1 14 4P P2 2. .5 5/ /A AD D1 13 3P P2 2. .4 4/ /A AD D1 12 2P P2 2.
8、.3 3/ /A AD D1 11 1P P2 2. .2 2/ /A AD D1 10 0P P2 2. .1 1/ /A AD D9 9P P2 2. .0 0/ /A AD D8 8R RS ST TR RX XD D/ /T TX XD D/ /I IN NT T0 0/ /I IN NT T1 1/ /W WR R/ /R RD D/ /T T0 0/ /T T1 1/ /V Vc cc cX XT TA AL L1 1X XT TA AL L2 2V Vs ss sE EA A/ /V Vp pp pA AL LE E/ /P PR RO OG GP PS SE EN NA AT
9、T8 89 9S S5 51 1( (T T2 2) )( (T T2 2E EX X) )( (M MO OS SI I) )( (M MO OS SO O) )( (S SC CK K) )第二章内容重点掌握第二章内容重点掌握第三节第三节 存储器存储器问题问题1 1：存储容量为：存储容量为256256个字节的存储器需要多少位地址？个字节的存储器需要多少位地址？问题问题2 2：存储容量为：存储容量为4K4K字节的存储器需要多少位地址？字节的存储器需要多少位地址？问题问题3 3：存储容量为：存储容量为64K64K字节的存储器需要多少位地址？字节的存储器需要多少位地址？0 00 07 7F F8
10、 80 0F FF FR RA AM MS SF FR R0 0F FF FF F0 00 00 00 04 4K KB BR RO OM ME EA A8 80 0C C5 51 1片片内内存存储储器器= =1 1E EA A= =0 0( () ) )( (0 00 00 00 00 0F FF FF F1 10 00 00 0F FF FF FF F6 64 4K KR RO OM M0 00 00 00 0F FF FF FF F6 64 4K KR RA AM M片片 外外 扩扩 展展 存存 储储 器器00H00HFFHFFH000H000HFFFHFFFH0000H0000HFFF
11、FHFFFFH二、数据存储器二、数据存储器R R7 7R R0 0第第0 0组组工工作作寄寄存存器器区区第第1 1组组工工作作寄寄存存器器区区第第2 2组组工工作作寄寄存存器器区区第第3 3组组工工作作寄寄存存器器区区R R7 7R R0 0R R7 7R R0 0R R7 7R R0 00 00 0H H0 07 7H H0 08 8H H0 0F FH H1 10 0H H1 17 7H H1 18 8H H1 1F FH H2 20 0H H2 2F FH H3 30 0H H7 7F FH H位位寻寻址址区区位位地地址址0 00 0H H7 7F FH H用用户户R RA AM M区区
12、低低128B RAM128B RAM高高128B RAM128B RAMS S P PP P 0 0D D P P H HD D P P L LT T C C O O N NP P C C O O N NT T L L 0 0T T M M O O D D8 8 0 0 H H8 8 1 1 H H8 8 2 2 H H8 8 3 3 H H8 8 7 7 H H8 8 8 8 H H8 8 9 9 H H8 8 A A H H8 8 B B H H8 8 C C H H8 8 D D H HF F F F H HT T L L 1 1T T H H 0 0T T H H 1 1P P 1 1
13、S S C C O O N NS S B B U U F FP P 2 2I I E EP P 3 3I I P PP P S S W WA A C C C CB B9 9 0 0 H H9 9 8 8 H H9 9 9 9 H HA A 0 0 H HA A 8 8 H HB B 0 0 H HB B 8 8 H HD D 0 0 H HE E 0 0 H HF F 0 0 H H专专用用寄寄存存器器区区S S F F R RR R C C A A P P 2 2 H H* *T T L L 2 2* *T T H H 2 2* *C C 8 8 H HC C 9 9 H HC C A A
14、H HC C B B H HC C C C H HC C D D H HR R C C A A P P 2 2 L L* *T T 2 2 M M O O D D* *T T 2 2 C C O O N N* *W W D D T T R R S S T TA A 6 6 H HD D P P H HD D P P L L8 8 4 4 H H8 8 5 5 H HR R7 7R R0 0第第 0 0组组 工工 作作 寄寄 存存 器器 区区第第 1 1组组 工工 作作 寄寄 存存 器器 区区第第 2 2组组 工工 作作 寄寄 存存 器器 区区第第 3 3组组 工工 作作 寄寄 存存 器器 区区
15、R R7 7R R0 0R R7 7R R0 0R R7 7R R0 00 00 0H H0 07 7H H0 08 8H H0 0F FH H1 10 0H H1 17 7H H1 18 8H H1 1F FH H2 20 0H H2 2F FH H3 30 0H H7 7F FH H位位 寻寻 址址 区区位位 地地 址址 0 00 0H H 7 7F FH H用用 户户 R RA AM M区区 通用工作通用工作 寄存器区寄存器区MOV R0 , #BAH? 哪一组哪一组 ? 位寻址区位寻址区位地址位地址00H7FH00H1.1.低低128B RAM128B RAM 一般数据一般数据 缓冲器
16、缓冲器 MOV A , 7FH MOV A , 7FH 程序状态字程序状态字PSW: PSW: 8 8位的标志寄存器位的标志寄存器CYACF0RS1RS0OVF1P进位进位辅助辅助进位进位用户用户标标 志志寄存寄存器组器组选择选择位位溢出溢出辅助辅助进位进位奇偶奇偶标志标志RS1RS0寄存器组寄存器组地址地址000组组00H07H011组组08H0FH102组组10H17H113组组18H1FH奇偶标志奇偶标志P: A中中1的个数为奇的个数为奇P=1;为偶为偶P=0第一节第一节 MCS-51MCS-51指令系统指令系统一一. 指令数量指令数量指指令令系系统统1 11 11 1条条指指令令单单字
17、字节节指指令令4 49 9条条双双字字节节指指令令4 45 5条条三三字字节节指指令令1 17 7条条单单周周期期指指令令6 64 4条条双双周周期期指指令令4 45 5条条四四周周期期指指令令2 2条条按按字字节节分分按按速速度度分分二二. 指令结构：指令结构：操作码 操作数 ；注解格式:操作码操作码：是由助记符表示的字符串，规定了指令的操作功能：是由助记符表示的字符串，规定了指令的操作功能操作数操作数：是参加操作的数据或数据的地址。：是参加操作的数据或数据的地址。第四章内容重点掌握第四章内容重点掌握根据代码长度，80C51单片机的指令有单字节、双字节和三字节指令。按照指令执行速度又可分为单
18、周期、双周期和四周期指令。 80C51在基本时钟为12MHz时，单周期指令执行速度为1MIPS。 大量的读程序题，如果不熟悉指令，不能熟识指令，要靠查书，根本不可能在指定时间内完成。5. 16位数据传送指令位数据传送指令MOV DPTR ， data16例：例：MOV DPTR ， 1234HDPH DPL 12H34H ( (二二) ) 外部数据传送指令外部数据传送指令MOVX A , DPTRMOVX DPTR , AMOVX Ri , AMOVX A , Ri十六位寻址十六位寻址八位寻址八位寻址 读读 写写( (四四) ) 调用子程序及返回指令调用子程序及返回指令LCALL addr16
19、ACALL addr11RETRETI长调用指令，范围64K短调用指令，范围2K子程序返回指令中断返回指令例例1.1.已知已知80C5180C51单片机使用的晶振为单片机使用的晶振为6MHz6MHz，要求设置一个，要求设置一个软件延时程序，延时时间为软件延时程序，延时时间为10ms.10ms.提提 示示 ：1 1. .本本 题题 晶晶 振振 频频 率率 为为 6 6M MH HZ Z，所所 以以 时时 钟钟 周周 期期 为为 1 1/ /6 6u us s2 2. .机机 器器 周周 期期 为为 1 12 2个个 时时 钟钟 周周 期期 ， 所所 以以 机机 器器 周周 期期 为为 1 12
20、2 1 1/ /6 6 2 2u us s 例例 ： M MO OV V A A , , # #0 0A AH H 执执 行行 该该 指指 令令 所所 用用 时时 间间 为为 1 1个个 机机 器器 周周 期期3 3. .关关 于于 执执 行行 各各 指指 令令 所所 用用 机机 器器 周周 期期 数数 均均 在在 8 80 0C C5 51 1指指 令令 表表 有有 详详 细细 记记 载载提提示示：1 1. .本本题题晶晶振振频频率率为为6 6M MH HZ Z，所所以以时时钟钟周周期期为为1 1/ /6 6u us s2 2. .机机器器周周期期为为1 12 2个个时时钟钟周周期期，所所以
21、以机机器器周周期期为为1 12 21 1/ /6 62 2u us s 例例： M MO OV V A A , , # #0 0A AH H 执执行行该该指指令令所所用用时时间间为为1 1个个机机器器周周期期3 3. .关关于于执执行行各各指指令令所所用用机机器器周周期期数数均均在在8 80 0C C5 51 1指指令令表表有有详详细细记记载载提提 示示 ：1 1. .本本 题题 晶晶 振振 频频 率率 为为 6 6M MH HZ Z，所所 以以 时时 钟钟 周周 期期 为为 1 1/ /6 6u us s2 2. .机机 器器 周周 期期 为为 1 12 2个个 时时 钟钟 周周 期期 ，
22、所所 以以 机机 器器 周周 期期 为为 1 12 2 1 1/ /6 6 2 2u us s 例例 ： M MO OV V A A , , # #0 0A AH H 执执 行行 该该 指指 令令 所所 用用 时时 间间 为为 1 1个个 机机 器器 周周 期期3 3. .关关 于于 执执 行行 各各 指指 令令 所所 用用 机机 器器 周周 期期 数数 均均 在在 8 80 0C C5 51 1指指 令令 表表 有有 详详 细细 记记 载载M MO OV V R R1 1 , , # #M MT TN NO OP PN NO OP PD DJ JN NZ Z R R1 1 , , L LP
23、P0 0L LP P0 0: :2 2u us s2 2u us s2 2u us s4 4u us s2 2u us s+ +( (2 2u us s+ +2 2u us s+ +4 4u us s) ) M MT T= =1 10 00 00 0u us sM MT T= =1 12 24 4. .7 75 5 不不 是是 整整 数数 ， 忽忽 略略 2 2u us sM MT T= =1 12 25 5= =7 7D DH H 存存 在在 误误 差差2 2u us s2 2u us s2 2u us s4 4u us sM MO OV V R R1 1 , , # #M MT TN NO
24、 OP PN NO OP PD DJ JN NA A R R1 1 , , L LP P0 0L LP P0 0: :一、流程图一、流程图开始开始R0- #0AHR0- #0AH延时1ms延时1msR0 = 0 ?R0 = 0 ?R R0 0-1-1结束结束YESYESNONOM MO OV V R R1 1 , , # #7 7D DH HN NO OP PN NO OP PD DJ JN NZ Z R R1 1 , , L LP P1 1L LP P0 0: :D DJ JN NZ Z R R0 0 , , L LP P0 0E EN ND D M MO OV V R R0 0 , , #
25、 #0 0A AH HL LP P1 1: :1 1m ms s延延 时时 程程 序序误误差差分分析析：M MO OV V R R0 0 , , 0 0A AH H 2 2u us s M MO OV V R R1 1 , , # #7 7D DH H 2 2u us s1 10 02 20 0u us s D DJ JN NZ Z R R0 0 , , L LP P0 0 4 4u us s1 10 04 40 0u us s 2 2u us s+ +2 20 0u us s+ +4 40 0u us s= =6 62 2u us s延延时时1 10 0m ms s时时，误误差差为为6 62
26、 2u us s，即即0 0. .0 06 62 2m ms s 第五章内容重点掌握第五章内容重点掌握2.2.原理原理定时功能定时功能定时器实质是一个加定时器实质是一个加1 1计数器，其控制电路受软件控制计数器，其控制电路受软件控制和切换。和切换。 计数脉冲由单片机振荡器的计数脉冲由单片机振荡器的12分频信号提供。分频信号提供。若振荡频率为若振荡频率为12MHz12MHz，则每加一个，则每加一个1 1需多少时间需多少时间若该计数器为若该计数器为1616位计数器，则计满需多长时间位计数器，则计满需多长时间计数功能计数功能计数脉冲由外界通过引脚计数脉冲由外界通过引脚T0、T1提供，且下降沿触发计数
27、提供，且下降沿触发计数即即:若一个机器周期采样值为若一个机器周期采样值为1，下一个机器周期为，下一个机器周期为0，则计，则计数器加数器加1。第六章内容重点掌握第六章内容重点掌握二、方式寄存器二、方式寄存器TMODTMODG GA AT TE EC C/ /T TC C/ /T TM M1 1M M0 0G GA AT TE EM M1 1M M0 0定定时时器器1 1定定时时器器0 0T TM MO OD D（8 89 9H H）D D7 7D D6 6D D5 5D D4 4D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0C C/ /T T: :功能选择位。等于功能选择位。等于0 0时，为定
28、时方式时，为定时方式 等于等于1 1时，为计数方式时，为计数方式G GA AT TE E:门控位。其功能如下所示。门控位。其功能如下所示。方式寄存器方式寄存器TMODTMOD不能进行位寻址不能进行位寻址三、控制寄存器三、控制寄存器TCONTCONTF1TF1IT1IT1TR1TR1TF0TF0TR0TR0IE1IE1IE0IE0IT0IT0TCONTCON（88H）（88H）D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0T TR R1 1：定定时时器器1 1运运行行控控制制位位。T TF F1 1：定定时时器器1 1溢溢出出标标志志。当当计计满满溢溢出出时时，由由硬硬件件使使
29、T TF F1 1= =1 1 进进入入中中断断服服务务程程序序后后，由由硬硬件件自自动动清清零零。波特率的设置 1方式0和方式2的波特率 在方式0时，每个机器周期发送或接收一位数据，因此波特率固定为时钟频率的 112 。方式2的波特率 oscSMODf642第七章内容重点掌握第七章内容重点掌握2. 方式1和方式3的波特率方式l和方式3的波特率由定时器T1的溢出率与SMOD值决定 方式1和方式3的波特率 T1溢出率 322SMOD定时器T1作波特率发生器使用时，通常是选用自动重装载方式，即方式2。在方式2中，TL1作计数用，而自动重装载的值放在TH1内，设计数初值为X，那么每过256-X个机器
30、周期，定时器1就会产生一次溢出。为了避免因溢出而产生不必要的中断，此时应禁止T1中断。 AT89S51的中断系统主要由几个与中断源、中断控制、中断允许、中断优先级和顺序查询逻辑电路等组成。 图8-3 AT89S51的中断系统结构第八章内容重点掌握第八章内容重点掌握8.2.2 中断源及中断入口 中断源：外部中断源INT0、INT1；定时器T0、T1溢出 中断和串行口接收/发送中断。当允许某个中断源中断时，五个中断源标志位EX0、EX1、ET0、ET1、ES各自的中断允许位应为1。中断优先级管理：两个中断优先级，同优先级按自然优先级排列。整章是难点和重点，要能看得懂中断程序。中断源自然优先级中断入
31、口地址INT0中断T0中断INT1中断T1中断串口发送/接收中断最高最低0003H000BH0013H001BH0023H 图94 扩展64KB RAM第九章内容重点掌握第九章内容重点掌握常用串行总线与串行接口简介常用串行总线与串行接口简介1 UART串行接口2 I2C总线I2C总线由2根线实现串行同步通信，其中一根是时钟线SCL, 一根是数据线SDA。3. SPI串行扩展接口 图9-9 典型的I2C 单主系统配置示意图 图 10-8 扫描式显示电路第十章内容重点掌握第十章内容重点掌握特别是实验中的内容特别是实验中的内容ADC0809与单片机的接口方式与单片机的接口方式第一种方法：查询方式第一种方法：查询方式 A/D转换芯片有表示转换结束的状态信号，例如ADC0809的EOC端。课程到此全部结束!祝同学们考出好成绩
