单片机系统配置实验总体说明.doc

单片机系统配置实验总体说明
本实验给出了一个51单片机。
一、 实验目的
了解单片机的原理及其应用，掌握单片机的最小系统设计，掌握一门单片机的语言（汇编语言或单片机的C语言）。
二、 实验设备
单片机综合仿真实验箱一台，PC机一台。
三、 实验方法
2人一组，自己进行资料查询以及程序的编写，调试可以在各自的教研室进行，如果没有条件，也可以在实验提供的机器和仿真器上进行调试，调试的时间可约定，调试地点在飞行器制造系楼4层407室。
实验从10月10日开始做，具体时间请在表格上确认。调试通过的时间最晚不能超过10月28日。
四、 实验报告
每人交一份实验报告，交实验报告的时间最晚不能超过11月15日。
实验报告的内容包括统一的封面（在公共邮箱内）、实验目的、实验原理（实验原理图）、实验相关资料的简要说明、实现的源代码、对实验的意见及建议。手写、打印均可。实验报告交到新主楼A317。
在实验结束时，可能要问1－2个与实验相关的问题，请大家认真做。
五、 联系方法 13693127687 A317 陈友东（实验相关资料可以从网上下载）
助教：谷平平 13811582176
公共邮箱：mcu706@ 密码：mcu706
六、 实验地点 飞行器制造系楼4层407室

c51单片机基础知识、I2C总线基础知识、C51语言编程
c51单片机基础知识
51系列单片机是现在比较常用的单片机，主要用于工业控制、仪器仪表等。现在也推出了其他的单片机：ARM、PIC、AVR等。但51系列是低速级，应用的领域和场合不同，现在也有高速的开发出来了，C8051F系列等。
说明：
1）P1口为用户口，用于模拟通信协议，通用的I/O口输入输出等。
P1口的内部结构如图：

P1口是准双向口，若要准确地读回引脚上的状态，在读入前需写入1，否则会有错误。
2）RST脚。上电复位电路如下图所示：

按键复位时，人按键的时间一般在100ms以上，完全可以满足要求。
电容两端的电压是不能突变的。RST脚上电时的电压变化如图所示：

只要高电平的有效的持续时间大于24个振荡周期，即可复位。若时钟频率为6MHz，则复位信号至少应持续4微秒以上，才可以使单片机复位。
3）RXD、TXD：串行口（串行中断）。
4种通信方式：方式0：同步移位寄存器
方式1：10位异步收发
方式2：11位异步收发
方式3：11位异步收发
4）INT0、INT1：外部中断（电平中断/沿中断）
5）T0、T1：定时计数器中断。
方式0：13位定时器/计数器
方式1：16位定时器/计数器
方式2：常数自动装入的8位定时器/计数器
方式3：仅适用于T/C0，两个8位定时器/计数器
6）WR、RD：读写线，在INTEL中，片选、读、写扩展线是单独的。
在MOTOROLA中，用一根线来区别读写线。
7）XTAL2、XTAL1：时钟。几个概念：时钟周期（s），振荡周期（s/2），指令周期（1－4（6s）），机器周期（6s）。
8）21－28脚：P2口，并行地址扩展的高8位选择线。
9）29脚，PSEN：寻址空间，ROM64K，RAM64K
程序存储器的内外部选择，片外程序存储器选通信号，低电平有效。
10）30脚，ALE：地址锁存用，用于P0口的地址和数据的区分。
11）31脚：EA/VP：使用片内程序存储器接高，片外程序存储器接地。
12）32－39脚，P0口：数据口，地址线，8（可驱动8个TTL电平）
I2C总线系统扩展
串行扩展：连线简单、协议复杂
并行扩展：373，573接RAM等例子。
总线(BUS)：在不同层次上都有应用。
1） 片内总线：6个DSP，2个CPU，继承度，模块化程度高。
2） 芯片与芯片之间的总线/板内总线：I2C，SPI，MICROWIRE，ONE-WIRE等。
3） 板间总线：ISA，PCI(133M)，AGP（显卡）
4） 系统内总线：CAN总线，串行总线（285等）。
I2C总线：芯片类型地址（4位），数字引脚地址（3位），读/写地址（1位）
以8574为例：SLAW=0X40;SLAR=0X41.
其中的0100是器件地址，000是数字引脚地址，最后是写（0）/读（1）位。
写操作：
S
SLAW
A
Data1
A
Data2
A
…
Datan-1
A
Datan
A/
P

读操作:
S
SLAR
A
Data1
A
Data2
A
…
Datan-1
A
Datan

P

读写操作:
S
SLAW/R
A
Data1
A
…
Datan
A/
Sr
SLAR/W
A

基本遵循上述原则，更详细的可以查看相关的芯片资料。
I2c软件包总结出的子程序：
wrnbyt（）：写n个字节
rdnbyt（）：读n个字节
sta（）：开始
stop（）：结束
mack（）：发送应答位
mnack（）：发送非应答位
cack（）：判断应答位
C51语言编程
单片机的c语言与标准C语言相比，库文件有很多不同。
＃include<reg51.h>
在reg51.h中定义了P0、P1、P2、P3口地址以及与单片机资源相关的SFR的地址。
SFR P0=0X80
SFR P1=0X90
SFR P2=0XA0
SFR P3=0XB0
在<Intrins.h>中，定义了nop，左移，右移，循环移动等函数。
在<String.h>中，定义了内存拷贝，字符串拷贝等函数
在< Math.h >中定义了exp，asin，cos等函数
在< stdio.h >中定义了打印函数等。
＃pragma db cd（调试用与仿真器有关）
＃include<reg51.h>
＃include< stdio.h>
＃define uchar unsigned char
＃define uint unsigned int
sbit SDA=P1^7;
sbit SCL=P1^6;
uchar SLAW=0X40;
uchar SLAR=0X41;
/*子函数的声明*/
void init（）；
void sta（void）；
void stop（void）；
void cack（void）；
void mack（void）；
………
void main（）
{
init();//初始化
for（；；）
{
…….
}
}
void init()
{
……..
}