第10章 单片机系统应用实例
10MCS-51单片机常用接口电路
0000H
START
000BH
T0_INT
SP，
#5FH
TMOD， #01H
TH0， #0F8H
TL0，
#30H
TR0
ET0
EA
DISP_W， #00H
DISP_BIT
DISPLAY
LOOP
；复位入口地址。
；跳到主程序。
；定时/计数器0中断入口地址-51使用统一编址的方式每一接口芯片中的 一个功能寄存器（端口）的地址就相当于一个RAM单 元。 10.1.3 I/O数据的几种传送方式
为实现和不同的外设的速度匹配，I/O接口必须 根据不同外设选择恰当的I/O数据传送方式。I/O数据 传送的几种传送方式是：
（1）同步传送 （2）查询传送 （3）中断传送。
；定时/计数器0工作于方式1。 ；设置定时2ms的定时器初值高位。 ；设置定时2ms的定时器初值低位。 ；允许T0计数。 ；允许T0中断。 ；开单片机中断。
；指向显示的第一个数码管。
；清除定时标志DISP_BIT。 ；调显示子程序。
T0_INT： MOV
MOV
SETB RETI
；显示子程序入口： DISPLAY： JB
d
c
b
a
段码如下表所示:
显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B
共阴极段码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77FH 7CH
共阳极段码 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 83H
显示字符 C D E F P U T y H L
第10章 MCS-51单片机常用接口电路 10.1 扩展I/O接口的设计 ➢MCS-51单片机要通过I/O接口来和外设交换信息。 ➢I/O扩展属于单片机系统扩展的一部分，MCS-51单 片机有P0～P3共4个8位的并行I/O口，由于P0和P2 在很多场合要用作16位的地址总线和8位的数据总 线，真正能用作I/O接口的只有P1口和P3口的部分 引脚。 ➢在具体应用设计中往往需要扩展I/O接口。
单片机原理第10章 I／O过程通道
第10章 I／O过程通道
通过单片机系统的实时数据采集、实时决策和实 时控制，使被控对象完成预定的任务，实现设计 确定的功能。 单片机系统和被控对象之间信息的交互有输入 (Input)和输出(Output)两种类型，前者在单片 机系统数据采集时，将被控对象的信息经输入通 道送入单片机系统；后者在单片机系统控制输出 时，将单片机系统决策的控制信息经输出通道作 用于被控对象。 上述两类信息交互的通道称为过程I／O通道。
焊机等领域。
可控硅虽然驱动能力很强，但需要检测电路 和触发电路配合使用，结构比较复杂，在实 际开关量的控制场合中，常常需要几百毫安 到几十安培的驱动能力，此时使用继电器更 为简单、方便。
继电器有多种不同的类型，在实际应用中常 用是印刷板用超小型电磁继电器和固态继电 器。
该类继电器具有体积小，重量轻，易于焊在线路板 上等优点。线圈电压几伏到几十伏；触点负荷范围 为2～10A(DC24V)，电气寿命在105以上，属于机械 有触点式开关。
BCD码输出采用分时输出千、百、十、个位的 方法(以三位半为例)，由于它可以很方便地 驱动LCD显示，故常用于诸如数字万用表等应 用场合；
二进制输出一般要将转换数据送单片机处理 后使用。
(1)分辨率与分辨精度 (2)量化误差 (3)转换时间和转换速度 (4)量程 (5)其他指标
分辨率习惯用转换后的数据的位数来表示。
单片机接口可以是单片机端口线。如果单片 机的端口线不足，开关量输入信号就只能经 系统扩展中所扩展的输入缓冲芯片，通过数 据总线进入单片机。
单片机原理_第10章 MCS-51系统的串行接口(教学PPT)
1
10.1 串行通信基础知识
通信的基本方式
• 并行通信：各位数据同时传送。
• 串行通信：数据一位位按顺序传送。
串行接口
2
10.1.1 串行通信的两种基本方式
1. 异步传送方式
收发双方有各自的时钟源控制字符发送 和接收，数据以一个字(字符)为传送单位， 它们在线路上传送不连续。异步传送时， 发送方能采用两种方式传送，即各个字符
2. 数据输入(接收)
当REN=1、SM0=0、SM1=1，并检测到 起始位后，由移位脉冲控制接收数据。当满 足条件：
RI=0； 收到停止位为“1”或SM2=0时，8位数据送 入SBUF，停止位进入RB8，置位中断标志RI。 如果两个条件不满足，数据将丢失。
串行接口
38
串行口方式1的时序
串行接口
串行接口
34
方式0：移位寄存器输入/输出方式
(1) 数据输出(发送) 数据写入SBUF后，数据在移位脉冲(TXD) 控制下， 由RXD端逐位移入74LS164。当8位数据全部移出后， TI由硬件置位，发生中断请求。若CPU响应中断，则 从0023H单元开始执行串行口中断服务程序，数据由 74LS164并行输出。
串行接口
MOV SCON, #80H
方式2：11(9)位异步发送/接收方式
REN=1、SM0=1、SM1=0时，串口以 方式2接收数据。当满足条件：
RI=0，SM2=0 ；
或收到的第9位数据为“1”。
8位数据送入SBUF，第9位数据进入 RB8，置位RI。如果条件不满足，数据将 丢失。
串行接口
串行接口
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串行通信的基础知识
单片机基础应用
单片机基础应用
单片机是一种集成电路片上的微型计算机，广泛应用于各种电子设备中。
单片机的基础应用包括以下几个方面：
1. LED控制：单片机可以通过控制GPIO引脚的电平来控制LED的开关，实现各种闪烁、流水灯等效果。
2. 按键输入：单片机可通过读取GPIO引脚的电平来检测按键是否被按下，并执行相应的操作，如控制LED的亮灭、触发其他功能等。
3. 数码管显示：通过控制GPIO引脚的输出电平，单片机可以控制数码管的各个段的亮灭，实现数字、字母等的显示。
4. 温度测量：可以通过连接温度传感器，并通过模拟输入引脚读取传感器的电压值，通过一定的算法计算出温度值。
5. 定时器应用：单片机内置定时器，可以用来实现定时功能，比如控制LED灯在一定时间间隔内闪烁。
6. 脉宽调制（PWM）：通过配置单片机的定时器产生占空比可调的方波信号，可以实现对电机、LED的亮度等的控制。
7. 串口通信：配置单片机的串口引脚，可以实现与其他设备的通信，如与电脑进行数据传输、与其他微控制器进行通信等。
这只是单片机基础应用的一小部分，随着技术的发展和应用的需求，单片机的应用场景也越来越广泛。
第10章实时操作系统RTX
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• RTX51 Tiny是RTX51 Full的子集，可以容易地在没有 片外存储器的8051单片机系统上运行。RTX51 Tiny也 支持很多RTX51 Full的功能，允许轮转式任务切换， 支持信号传递。但它不支持抢先式的任务切换，不能进 行信息处理，也不支持存储池的分配和释放。
6
❖ 休眠态相当于任务驻留在内存中，但并不被多任务内核所调 度；
❖ 就绪态意味着任务已经准备好，可以运行，但由于该任务的 优先级比正在运行的任务的优先级低，还暂时不能运行；
❖ 运行态是指任务掌握了CPU的使用权，正在运行中； ❖ 挂起态也可以叫做等待事件态，指任务在等待，等待某一事
件的发生（例如等待某外设的I/O操作，等待某共享资源由暂 不能使用变成能使用状态，等待定时脉冲的到来，或等待超 时信号的到来，以结束目前的等待，等等）；最后，发生中 断时，CPU提供相应的中断服务，原来正在运行的任务暂不 能运行，就进入了被中断状态。
10.2.1 RTX - 51实时操作系统特点
RTX-51实时多任务操作系统，完全不同于一般的单片机 C51程序。RTX-51有自己独特的概念和特点:
1. 中断：
RTX-51系统可以使用中断，其中断函数以并行方式工作。 中断函数可以与RTX-51内核通信，并可以将信号或者消 息发送到RTX-51的指定任务中。在RTX-51 FULL中， 中断一般配置为一个任务。
5
10.1.2 多任务系统中任务的定义
❖ 一个任务，也称做一个线程，是一个简单的程序， 该程序可以认为CPU完全只属于该程序自己。实 时应用程序的设计过程包括如何把问题分割成多 个任务。每个任务都是整个应用的一部分，都被 赋予一定的优先级，有自己的一套CPU寄存器和 栈空间。
单片机原理与c51编程课件10第十章 模拟通道技术
11 A
10 B
9C
CD4051引脚图
7
一、数据采集系统的组成
（2）多路转换开关的扩展
当采样的通道比较多，可以将两个或两个以上的多路开关并联 起来，组成8×2或16×2的多路开关。下面以CD4051为例说明 多路开关的扩展方法。两个8路开关扩展成16路的多路开关的 方法。
{IN
模拟输入 （1 ~ 8） IN
保持模拟信号基本不变。
注：保持电容一般外接，其取值与采样频率和精度有关。 减小CH可提高采样频率，但会降低精度。
11
一、数据采集系统的组成
常用采样/保持器：随着大规模集成电路的发展，已生产 出各种各样的采样/保持器。如用于一般目的有AD582、 AD583 、 LF198/398 等 ； 用 于 高 速 的 有 THS-0025 、 THS-0060、THC-0030、THC-1500等；用于高分辨率 的有SHA1144、ADC1130等。
的频谱 f (t)的最高频率 F( j的) 两倍，即
max
s 2max
采样定理奠定了选择采样频率的理论基础，但对于 连续对象的离散控制，不易确定连续信号的最高频率。 因此，采样定理给出了选择频率的准则，在实际应用中 还要根据系统的实际情况综合考虑.。
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一、数据采集系统的组成
（2）采样保持 采样保持电路：对变化的模拟信号快速采样，并在转换过程中
T型电阻网络
28
三、数/模转换
T型电阻网络D/A转换原理框图
VRE
IL3
IL2
IL1
IL0
D
C
B
T型电阻网络
F
R
I3 2R I2 2R I1 2R I0 2R
抗干扰技术及举例
2. 印制板的地线布置
图 10.9 导线的长度宽度与电流关系
图10.10 芯片的布置
五、 屏蔽 用金属外壳将整机或部分元器件包围起来, 再将金属外 壳接地, 就能起到屏蔽的作用, 对于各种通过电磁感应引起的 干扰特别有效。 屏蔽外壳的接地点要与系统的信号参考点 相接,而且只能单点接地, 所有具有同参考点的电路必须装在 同一屏蔽盒内。如有引出线, 应采用屏蔽线, 其屏蔽层应和外 壳在同一点接系统参考点。参考点不同的系统应分别屏蔽, 不可共处一个屏蔽盒内。
第10章 单片机系统的抗干扰技术 章
10.1 干扰源及其分类 10.2 干扰对单片机系统的影响 干扰对单片机系统的影响 10.3 硬件抗干扰技术 硬件抗干扰技术 10.4 软件抗干扰技术 10.5 数字滤波
10.1 干扰源及其分类
一、 干扰的含义
所谓干扰, 一般是指有用信号以外的噪声, 在信号输入、 所谓干扰, 一般是指有用信号以外的噪声, 在信号输入、 传输和输出过程中出现的一些有害的电气变化现象。 传输和输出过程中出现的一些有害的电气变化现象。这些变 化迫使信号的传输值、 指示值或输出值出现误差, 出现假像。 化迫使信号的传输值、 指示值或输出值出现误差 出现假像。 干扰对电路的影响, 轻则降低信号的质量, 干扰对电路的影响 轻则降低信号的质量 影响系统的稳
长线传输光电耦合浮置处理
图 10.6 可控硅感性负载开关电路
继电器隔离
脉冲变压器隔离法 脉冲变压器隔离法传递脉冲输入/输出信号时，不能传递直流分量。
对于一般的交流信号，可以用普通变压器实现隔离。
交流信号的幅度检测
二、 硬件滤波电路
图 10.7 四种滤波器的结构图
过压保护电路 三、 过压保护电路 在输入通道上采用一定的过压保护电路, 以防引入高压, 损坏系统电路。 过压保护电路由限流电阻和稳压管组成, 稳压值以略高于最高传送信号电压为宜。对于微弱信号 （0.2 V 以下）, 采用两支反并联的二极管, 也可起到过压 保护作用。
单片机原理与应用徐爱钧答案
单片机原理与应用徐爱钧答案【篇一：单片机原理实用教程基于proteus虚拟仿真】p class=txt>【作者】徐爱钧编著【isbn】978-7-121-07543-8【出版社】电子工业出版社【出版日期】2009年1月【内容简介】本书系统地阐述了基于proteus虚拟仿真技术的8051单片机原理与接口技术，详细论述了在proteus软件平台上进行单片机应用系统设计的原理与方法，介绍了8051单片机的基本结构、中断系统、定时器以及串行口的工作原理、8051指令系统与汇编语言程序设计、dac与adc接口技术、键盘与显示器接口技术，并以实例方式介绍了在proteus平台上进行单片机应用系统虚拟仿真设计的方法，给出了大量在proteus集成环境isis中绘制的原理电路图和仿真程序，并提供一张包含全部应用实例的配套光盘，其中所有实例均可在proteus软件平台上直接运行。
本书可作为高等院校工业自动化、电子测量仪器、计算机应用等相关专业单片机原理与应用课程的教学用书，也可作为广大从事单片机应用系统开发的工程技术人员的参考书。
【宣传语】用多个实例讲述在proteus平台上设计单片机应用系统的方法，并提供原理电路图和仿真程序【前言】单片机是现代电子技术的新兴领域，它的出现极大地推动了电子工业的发展，已成为电子系统设计中最为普遍的应用手段。
近年来单片机技术得到了突飞猛进的发展，各种单片机开发工具层出不穷。
虚拟仿真就是近年来兴起的一种新型应用技术，采用虚拟仿真技术，在原理图设计阶段就可以对单片机应用设计进行评估，验证所设计电路是否达到所要求的技术指标，还可以通过改变元器件参数使整个电路性能达到最优化。
这样就无须多次购买元器件及制作印刷电路板，节省了设计时间与经费，提高了设计效率与质量。
英国labcenter公司推出的proteus软件是一款极好的单片机应用开发平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用pc以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试，使单片机应用系统设计变得简单容易。
单片机原理及应用教程
10.3.2 开发系统简介 1. DICE系列仿真开发器 系列仿真开发器 DICE系列单片微机仿真开发器是一种高性能的单片机开 发装置。 DICE-5928型是属高档通用型单片微机仿真开发器。本机 采用三CPU一体式结构。这样，一机即为可开发Intel MCS-51系列、MCS-96系列以及PHILIPS-80C51系列单片 微机的多用型在线仿真、开发器。不同CPU的仿真、开发， 只需切换一只开关，而不需更换CPU。 2. DAIS系列仿真开发器 系列仿真开发器 DAIS系列仿真开发器是北京启东达爱思电子有限公司开 发生产的系列产品。 10.4 单片微机系统应用开发举例 10.4.1 系统简介 本项目中的实验、教学综合楼是这样设定的：建筑楼层共
/* T0工作方式2计数，T1工作方式1定 /* T0计数初始值 */ /* T1定时125ms的初始值 */ /* 启动定时器T0 */ /* 启动定时器T1 */
while(1) { for( n=4; n>0; n-- ) /* 0.5s到否？ */ { while( TF1==0 ); /* 125ms到否？ */ TF1=0; TH1 = 0x0B; /* T1重新设置125ms定时初始 值 */ TL1 = 0xDC; } TR0=0; /* 关闭定时器T0 */ nPulseCount = TL0; /* 读出当前计数值 */ TR0=1; /* 开启定时器T0 */ P1=~nPulseCount; /* 取反、显示当前计数值*/ } }
6层，每层分成试验室区和多媒体投影教室区。实验室区中 的实验室涉及仓库、办公区，化工类实验室，电子类实验室， 嵌入式计算机类实验室和软件实验室等。多媒体教室的设备 配置大体相同，具有投影、音响等基本教学设备等。我们欲 通过本系统的应用实现在完全保证教学活动的前提下，使整 个建筑成为一个节能、安全、高效、科学的教学单位。其各 个教室即可独立控制，又可以在总控室的统一控制下协调运 作。同时本楼的控制系统本身又可以作为高年级电子类学生 的实验实习、科技创新校内基地的一部分。 10.4.2 总体设计与模块功能分配 1. 需求分析与总体设计 由于本系统针对的建筑物各楼层之间甚至同一层之内的教学 科研功能各不相同，因此总体结构上已采用三层结构：总控 室，楼层控制器，教学单元控制器。根据现代化智能教学楼 的节能、舒适、安全、有序的要求，其中每个教室或实验室 具有一个功能可剪裁的“单元控制器”使教室/试验室可以 独立运转。实现对教学单位内的温度、湿度、光照度、空间 使用状态、设备使用状态、风机/空调器运行与否等等信息 进
PIC16CXXX 单片机系列 并行从动端口
DS31010A_CN-page 10-6
2004 Microchip Technology Inc.
第 10 章 并行从动端口
10.8 相关应用笔记
本部分列出了与本章内容相关的应用笔记。这些应用笔记并非都是专门针对中档单片机系列而写 的（即有些针对低档系列，有些针对高档系列） ，但是其概念是相近的，通过适当修改并受到 一 定限制，即可使用。目前与并行从动端口相关的应用笔记有： 标题 Using the 8-bit Parallel Slave Port 应用笔记 # AN579
第 10 章 并行从动端口
目录
本章包括以下一些主要内容： 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 简介 .............................................................................................................................. 10-2 控制寄存器 ................................................................................................................... 10-3 操作 .............................................................................................................................. 10-4 休眠模式下的操作 ........................................................................................................ 10-5 复位的影响 ................................................................................................................... 10-5 PSP 波形 ...................................................................................................................... 10-5 设计技巧....................................................................................................................... 10-6 相关应用笔记 ............................................................................................................... 10-7 版本历史....................................................................................................................... 10-8
单片机原理及应用 实验
单片机原理及应用实验
单片机是指一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出功能和系统时钟等组件的微型计算机系统。
它通常由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和系统总线等组成。
单片机的工作原理是通过执行储存在存储器中的程序指令来完成特定的计算和操作。
单片机的应用非常广泛，可以应用于各种电子设备中。
以下是一些典型的单片机应用：
1. 控制系统：单片机可以用于工业控制系统、家庭自动化系统等场景中，通过接收输入信号并根据预设的逻辑程序来控制输出设备的状态，实现各种控制功能。
2. 电子设备：单片机可以应用于各种电子设备中，如电视机、音响、空调等。
它可以接收远程控制信号，并根据信号进行相关功能的操作。
3. 信息处理：单片机可以用于数据处理和信息传输领域，如数据采集和传输、数据处理和分析等。
4. 通信系统：单片机可以用于各种通信系统中，如电话、传真机、无线通信设备等。
它可以通过与外部设备的通信来实现相应的通信功能。
5. 汽车电子系统：单片机可以应用于汽车电子系统中，如发动机控制单元（ECU）、车载娱乐系统、车载导航系统等。
它可
以控制汽车各个系统的运行和协调。
6. 医疗设备：单片机可以应用于各种医疗设备中，如心电图机、血压计、血糖仪等。
它可以接收生理信号，并进行相应的处理和分析。
总之，单片机在电子领域有着广泛的应用，可以实现各种控制、处理和通信功能。
它为电子设备的智能化和自动化提供了重要的支持。
单片机C语言案例教程电子教案
第1章 单片机基础 第3章 用数码管模拟的循环灯 第4章 中断资源的应用编程 第5章 日历时钟DS1302的应用编程 第6章 AT24C02的应用编程 第7章 DS18B20的应用编程 第8章 有时控功能和温度显示的电子钟项目设计 第9章 16×16点阵LED汉字显示屏项目设计 第10章 使用片内EEPROM存储器 第11章 单片机与PC的串行通信 第12章 单片机片外数据存储器的扩充 第13章 A/D转换与D/A转换简介
P0=0xc0;//赋"0"的笔段码 bw=0; bw=1; P0=0x92;//赋"5"的笔段码 sw=0; sw=1; P0=0xf9;//赋"1"的笔段码 gw=0; gw=1; }
2 案例源程序要点分析：
本案例中对四位数码管的每一位都要进行控制，因此要定义四个位寻址 变量：qw、bw、sw和gw。主函数由五个执行段组成。第一执行段有四个赋 值语句，作用是关断四个数码管的显示；第二段有三个赋值语句，作用是在 数码管的第1位（从左数到右，下同）上显示“8”后关断；第三段是在数码 管的第2位上显示“0”后关断；第四段是在数码管的第3位上显示“5”后关断； 第五段是在数码管的第4位上显示“1”后关断。
第四步，设置编译和链接环境。 1 单击ProjectA菜单及其子菜单option for target ‘Target1’, 如下图。
将弹出编译链接设置界面,如下图。
在上图中，单击Output标签后，在复选框Great HEX Fi：
上打√，其余可用默认值，然后确定,如下图
。
第五步，编译成HEX文件。单击Project菜单及其子菜单Ruild all target files，系统就将.C源程序文件编译成指定格式的.HEX文件. 如下图。
单片机的C语言编程
3) 指针指向的存贮区的数据类型，即被指向的存贮区以多少个单元作
一个数据单位，当程序通过指针对该区操作时，将按此规定的单元个数 的内容作为一个数据操作。 4) 指针变量自身的存贮类型，即指针处于什么区与自身的长度无关， 该声明可位于声明语句的开头，也可在“*”和变量名之间。此项由编 译模式放在默认区，如无规定编译模式，通常在data区。
表10-2 汇编语言和C语言的对照
注： 上表省略了汇编语言程序中对符号地址n和m用EQU伪指令进行具体地 址定义的 语句以及C语言对变量n、m和指针变量P进行类型定义的语句，实 际程序设计中，此步是不可 缺少的。表中&为取地址运算符，*为取内容运 算符。
第10章 单片机C语言编程
(2)指针型数据的类型 由于C51是结合51单片机硬件的，51单片机的不同存贮空间，有不同 的地址范围，即使对于同一外部数据存贮器，又有用@Ri分页寻址(Ri为 八位)和用@DPTR寻址(DPTR为十六位)两种寻址方式，而指针本身也是 一个变量，有它存放的存贮区和数据长度。因此，在指针类型的定义中要 说明：被指的变量的数据类型和存贮类型；指针变量本身的数据类型(占 几个字节)和存贮类型(即指针本身存放在什么存贮区)。 例如类型定义为data或idata，表示指针指示内部数据存贮器；而pdata 表示指针指向外部数据存贮器，用@Ri间址。以上均为八位地址；而类型 code/xdata表示指针指向外部程序存贮器或外部数据存贮器指针，本身 (即被指 示地址)应为十六位长度。如果想使指针能适用于指向任何存贮空 间，则可以定义指针为通用型，此时指针长度为3字节，第一字节表示存 贮器类型编码，第二、三字节分别表示所指 地址的高位和低位。第一字 节表示的存贮器类型编码见表10-3：
第10章 单片机C语言编程
单片机第10章习题解答
第10章思考题及习题10参考答案一、填空1．单总线系统只有一条数据输入/输出线，总线上的所有器件都挂在该线上，电源也通过这条信号线供给，。
答：DQ2．单总线系统中配置的各种器件，由DALLAS公司提供的专用芯片实现。
每个芯片都有位ROM，用激光烧写编码，其中存有位十进制编码序列号，它是器件的编号，确保它挂在总线上后，可唯一地被确定。
答：64，16，地址3．DS18B20是温度传感器，温度测量范围为℃，在-10～+85℃范围内，测量精度可达℃。
DS18B20体积小、功耗低，非常适合于的现场温度测量，也可用于各种空间内设备的测温。
答：数字，−55～+128，±0.5，恶劣环境，狭小4．SPI接口是一种串行接口，允许单片机与的带有标准SPI接口的外围器件直接连接。
答：同步，外设,多厂家5．SPI具有较高的数据传输速度，最高可达 Mbit/s。
答：1.056．I2C的英文缩写为，是应用广泛的总线。
答：Inter Interface Circuit，芯片间串行扩展7．I2C串行总线只有两条信号线，一条是 SDA，另一条是 SCL。
答：数据线，时钟线8．I2C总线上扩展的器件数量不是由负载决定的，而是由负载确定的。
答：电流，电容9．标准的I2C普通模式下，数据的传输速率为 bit/s，高速模式下可达 bit/s。
答：100k，400k二、判断对错1. 单总线系统中的各器件不需要单独的电源供电，电能是由器件内的大电容提供。
对2. DS18B20可将温度转化成模拟信号，再经信号放大、A/D转换，再由单片机进行处理。
错3. DS18B20的对温度的转换时间与分辨率有关。
对4. SPI串行口每发送、接收一位数据都伴随有一个同步时钟脉冲来控制。
对5. 单片机通过SPI串行口扩展单个SPI器件时，外围器件的片选端CS一定要通过I/O口控制。
错6. SPI串行口在扩展多个SPI器件时，单片机应分别通过I/O口线来控制各器件的片选端CS来分时选通外围器件。
2023年大学_单片机原理与接口技术第二版(李晓林牛昱光著)课后答案下载
2023年单片机原理与接口技术第二版(李晓林牛昱光著)课后答案下载单片机原理与接口技术(第2版)简介第1章概述 11.1 单片机的结构组成、特点和指标 11.1.1 微型计算机的基本结构 11.1.2 单片机的基本结构 21.1.3 单片机的特点 31.1.4 单片机的重要指标 31.2 单片机的发展历史和产品类型 41.2.1 单片机的发展历史 41.2.2 单片机的产品类型 51.2.3 80C51系列单片机 51.2.4 其他系列单片机 91.3 单片机的应用 91.3.1 单片机应用领域 91.3.2 单片机应用举例 101.4 单片机技术相关 14习题与思考题 15第2章 MCS-51单片机硬件结构和原理 16 2.1 MCS-51系列单片机的分类 162.2 单片机硬件结构 162.2.1 单片机的引脚功能 162.2.2 单片机的内部结构 182.3 中央处理器(CPU) 192.3.1 运算器 192.3.2 控制器 202.3.3 布尔(位)处理器 212.4 存储器 212.4.1 程序存储器 222.4.2 数据存储器 222.5 并行输入/输出(I/O)端口 262.5.1 P1口 272.5.2 P2口 272.5.3 P3口 282.5.4 P0口 292.5.5 并行口的应用 302.6 时钟电路和时序 322.6.1 时钟电路 322.6.2 时序 332.7 单片机的工作方式 352.7.1 复位方式 352.7.2 程序执行方式 362.7.3 低功耗运行方式 36习题与思考题 37第3章 MCS-51单片机指令系统 38 3.1 指令系统简介 383.1.1 指令系统的分类 383.1.2 指令格式 393.1.3 指令中的常用符号 393.1.4 寻址方式 403.2 指令系统 443.2.1 数据传送指令 443.2.2 算术运算指令 483.2.3 逻辑运算指令 523.2.4 控制转移指令 553.2.5 位操作指令 59习题与思考题 61第4章 MCS-51汇编语言程序设计 64 4.1 程序设计概述 644.1.1 程序设计的步骤 644.1.2 程序设计的方法 654.1.3 汇编语言的规范 654.1.4 汇编语言程序编辑和汇编 68 4.2 结构化程序设计方法 694.2.1 顺序结构程序 694.2.2 分支结构程序 704.2.3 循环结构程序 714.2.4 查表程序 744.2.5 子程序 754.3 汇编语言程序设计实例 784.3.1 算术运算程序 784.3.2 数据排序程序 824.3.3 数制转换程序 834.3.4 线性标度变换程序 86习题与思考题 86第5章 MCS-51单片机C51程序设计 88 5.1 C51概述 885.2 C51语法基础 895.2.1 标识符和关键字 895.2.2 数据类型 905.2.3 C51运算符和表达式 925.2.4 程序结构 935.3 C51对MCS-51单片机的访问 945.3.1 存储类型 945.3.2 存储模式 955.3.3 对特殊功能寄存器的访问 965.3.4 对存储器和并行口的访问 975.3.5 位地址访问 1005.4 C51函数 1005.4.1 函数的分类 1015.4.2 函数的定义 1015.4.3 函数的调用 1025.4.4 对被调函数的说明 1025.5 C51结构化程序设计 1045.5.1 顺序结构程序 1045.5.2 选择结构程序 1045.5.3 循环结构程序 1075.6 C51程序设计实例 1095.6.1 查表程序 1095.6.2 单片机内/外部资源应用程序设计 1105.6.3 C51语言和MCS-51汇编语言混合编程 116 5.6.4 编程优化的概念 118习题与思考题 118第6章 MCS-51单片机中断系统 1206.1 中断概述 1206.1.1 CPU与外设的输入/输出方式 1206.1.2 中断的概念 1216.2 MCS-51中断系统 1236.2.1 中断系统的内部结构 1236.2.2 中断源与中断方式 1236.2.3 中断控制寄存器 1256.3 中断应用举例 1316.3.1 中断服务程序设计 1316.3.2 中断系统应用实例 132习题与思考题 136第7章 MCS-51单片机定时/计数器和串行接口 137 7.1 定时/计数器 1377.1.1 定时/计数器的结构与原理 1377.1.2 定时/计数器的工作方式 1397.1.3 定时/计数器对输入信号的要求 1427.1.4 定时/计数器的应用 1427.2 串行通信接口 1497.2.1 串行通信基础知识 1497.2.2 MCS-51串行通信接口 1517.2.3 串行通信接口的应用 155习题与思考题 162第8章单片机系统基本并行扩展技术 1648.1 概述 1648.2 外部总线扩展 1648.3 外部存储器扩展 1658.3.1 外部程序存储器扩展 1658.3.2 外部数据存储器扩展 1708.3.3 多片存储器芯片扩展 1728.4 并行接口扩展 1738.4.1 并行接口的简单扩展方法 1738.4.2 8155可编程并行I/O接口扩展 175 8.5 显示器与键盘扩展 1798.5.1 LED显示器接口扩展 1798.5.2 LCD显示器接口扩展 1818.5.3 键盘接口扩展 1838.5.4 键盘和显示器接口设计实例 1878.6 打印机扩展 1898.6.1 TPuP-16A/40A微型打印机 1898.6.2 打印机接口扩展方法 190习题与思考题 192第9章单片机系统常用串行扩展技术 194 9.1 常用串行总线协议 1949.1.1 I2C串行总线 1949.1.2 SPI总线 1989.1.3 单线总线 2019.2 串行存储器扩展 2049.2.1 I2C接口EEPROM的存储器扩展 2049.2.2 SPI接口的大容量Flash存储器扩展 2099.3 串行转并行I/O接口扩展 2149.3.1 串行转并行I/O扩展芯片的工作原理 2149.3.2 串行总线扩展I/O接口实例 2169.4 串行键盘和LED显示器扩展 2189.4.1 串行键盘和LED显示器控制芯片的工作原理 218 9.4.2 串行键盘和LED显示器扩展实例 2219.5 串行总线扩展实例简介 226习题与思考题 228第10章单片机系统模拟量及其他扩展技术 22910.1 A/D转换扩展 22910.1.1 并行A/D转换扩展 22910.1.2 串行A/D转换扩展 23110.2 D/A转换扩展 24110.2.1 并行D/A转换扩展 24110.2.2 串行D/A转换扩展 24410.3 日历时钟芯片扩展 24810.3.1 日历时钟芯片8563 24810.3.2 单片机与日历时钟芯片的接口方法 250 10.4 IC卡扩展 25110.4.1 SLE4442 IC卡 25110.4.2 SLE4442 IC卡数据传送协议 25210.4.3 SLE4442 IC卡操作命令 25410.4.4 单片机与SLE4442 IC卡的接口方法 255 习题与思考题 256第11章单片机系统无线扩展技术 25711.1 点对点无线通信 25711.1.1 nRF905芯片介绍 25711.1.2 应用nRF905扩展单片机无线接口 261 11.2 ZigBee无线网络技术简介 26511.2.1 ZigBee网络框架 26611.2.2 ZigBee网络中的设备 26611.2.3 ZigBee网络拓扑结构 26611.2.4 ZigBee技术的特点和应用领域 26711.3 ZigBee无线网络技术应用实例 26811.3.1 支持ZigBee无线网络的.单片机选择 26811.3.2 串行总线接口的数字式温湿度传感器选择 272 11.3.3 ZigBee无线网络节点的硬件电路设计 27611.3.4 软件设计 277习题与思考题 280第12章单片机系统电源设计 28112.1 单片机系统电源设计的考虑因素 28112.2 线性稳压供电电源 28112.2.1 三端固定输出集成稳压器电源电路 28212.2.2 三端可调输出集成稳压器电源电路 28212.2.3 低压差线性稳压器(LDO)电源电路 28312.3 DC/DC供电电源 28412.3.1 降压型DC/DC电源电路 28412.3.2 升压型DC/DC电源电路 28612.3.3 DC/DC模块电源的选择与应用 28812.4 AC/DC供电技术 28912.4.1 AC/DC电源技术 28912.4.2 AC/DC模块电源 29112.5 基准电源的产生方法 29212.5.1 稳压管基准电压源电路 29212.5.2 集成块基准电压源电路 292习题与思考题 295第13章单片机应用系统抗干扰技术 296 13.1 干扰源及其分类 29613.1.1 干扰的定义 29613.1.2 干扰的种类 29613.2 干扰对单片机应用系统的影响 298 13.3 硬件抗干扰技术 29913.3.1 无源滤波 29913.3.2 有源滤波 29913.3.3 去耦电路 29913.3.4 屏蔽技术 30013.3.5 隔离技术 30013.3.6 接地技术 30213.4 软件抗干扰技术 30413.4.1 软件抗干扰的一般方法 30413.4.2 指令冗余技术 30513.4.3 软件陷阱技术 30513.4.4 “看门狗”技术 30813.5 数字滤波技术 31013.5.1 一阶低通滤波法 31013.5.2 程序判断滤波法 31113.5.3 算术平均滤波法 31113.5.4 中位值平均滤波法 31213.5.5 中值滤波法 31313.5.6 递推平均滤波法 31313.5.7 防脉冲干扰平均值滤波法 314习题与思考题 315第14章单片机系统开发工具与设计实例 31614.1 单片机应用系统开发环境 31614.1.1 开发系统的功能 31614.1.2 开发系统的分类 31614.2 Keil C51开发工具及仿真调试方法 31714.2.1 Keil C51开发工具 31714.2.2 应用Keil C51进行单片机软件开发调试的方法 319 14.2.3 应用Keil C51调试C51应用程序举例 32214.3 Proteus电路分析与实物仿真软件及调试方法 32514.3.1 Proteus仿真软件 32514.3.2 应用Proteus进行单片机应用系统仿真调试的方法 326 14.3.3 应用Proteus进行单片机系统仿真调试举例 32714.4 单片机应用系统设计举例 33114.4.1 需求分析 33114.4.2 功能说明 33214.4.3 体系结构设计 33214.4.4 硬件系统设计 33414.4.5 软件系统设计 33614.4.6 系统调试 339习题与思考题 339第15章实验及课程设计 34115.1 概述 34115.2 实验 34115.2.1 实验1——BCD码/十六进制码转换 34115.2.2 实验2——排序程序 34215.2.3 实验3——定时/计数器 34415.2.4 实验4——基本输入/输出 34815.2.5 实验5——外部中断 35015.2.6 实验6——并行接口扩展 35215.2.7 实验7——A/D转换 35515.2.8 实验8——D/A转换 35615.2.9 实验9——单片机与PC通信 35715.2.10 实验10——综合实验(温度控制系统设计实例) 36115.3 课程设计 36515.3.1 课程设计的目的 36515.3.2 课程设计要求 36515.3.3 课程设计题目及要求 366附录A MCS-51汇编指令-机器码对照表 370附录B ASCII编码表 372参考文献 373单片机原理与接口技术(第2版)目录《单片机原理与接口技术(第2版)》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
第10章 AT89C51单片机应用实例【精选】
10.1 单片机系统设计方法
单片机系统本身就是一个硬件和软件结合非常紧密的系统， 要求设计者具有硬件设计和软件设计方面的综合能力，具有对单片机 以及各种外围设备的接口电路和驱动电路的应用能力。
单片机应用系统的设计应按照以下几个步骤来进行。
总体方பைடு நூலகம்设计
可行性分析、单片机的选型、对系统各项功能的划分。
系统硬件设计
各个模块的硬件部分设计、硬件系统功能框图、电路图及PCB板
系统软件设计
单片机系统的软件设计
系统调试
可使用仿真器进行系统功能的调试
系统完善与升级
10.2 温度采集与显示系统的设计
电源输入 8V~24VDC
电源模块
显示驱动
LED显示屏
温度传感器
单片机
温度采集与显示系统原理框图
第十章at89c51单片机应用实例101单片机系统设计方法102温度采集与显示系统的设计1021温度采集与显示系统原理1022一总线1wire数字温度传感器ds18b201023at89c51单片机与ds18b20的接口1024at89c51单片机读取ds18b20温度值的编程1025显示驱动芯片max72191026at89c51单片机与max7219的接口与编程1027温度的采集处理与显示程序101单片机系统设计方法单片机系统本身就是一个硬件和软件结合非常紧密的系统要求设计者具有硬件设计和软件设计方面的综合能力具有对单片机以及各种外围设备的接口电路和驱动电路的应用能力
第十章 AT89C51单片机应用实例
10.1 单片机系统设计方法 10.2 温度采集与显示系统的设计
10.2.1 温度采集与显示系统原理 10.2.2 一总线（1-Wire）数字温度传感器DS18B20 10.2.3 AT89C51单片机与DS18B20的接口 10.2.4 AT89C51单片机读取DS18B20温度值的编程 10.2.5 显示驱动芯片MAX7219 10.2.6 AT89C51单片机与MAX7219的接口与编程 10.2.7 温度的采集处理与显示程序
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+5V
20K 2.2u
60K
GND
+5V 220K
+5V 10K×6 P1.0 行程开关1 行程开关2
3.3K 10K 1M
1M
VC IB VDD 2OUT VSS RR2 RC2 BISS0001 102 330K 10n 330K P3.2/INT0
P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P3.0 P3.1 P3.4 光 电 隔 离 VCC LED
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以下是利用TLC0832型A/D转换器进行数据采集 的子程序。 TLC0832 引脚图及用法见从机系统 图 10-15 。该型号 A/D 转换器是 TI 公司近年推出 的新型两通道8位逐次逼近型转换器，允许差分 输入方式工作。利用单片机的I/O口线进行数据 的传输。 TLC0832型 A/D转换器数据采集参考程序清单 如下：
3.3
ADC 0809 EOC A/D转换
1
AT89C51
图10-5 红外线自动门控制系统原理图
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10.2.2 红外线传感器集成芯片介绍
红外线传感器集成芯片 BISS0001 特点（如图 10-6
、10-7所示）： （1）用CMOS工艺，功耗低。 （2）具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多 种传感器匹配。 （3）双向鉴幅器可有效抑制干扰信号。 （4）内设延时和封锁定时器，性能稳定，调节范 围宽。 （5）内置参考电源。 （6）工作电压范围宽（3V～5V）。
2．通信设定 （1）从机站号 （2）通信速率 （3）通信再试次数 （4）校验方式
3．数据格式 l 主机到从机的通信数据格式 数据写入的格式有两种，数据写入指的是主单 片机对从单片机的发送指令。
格式A （读指令）
从机号
指令代码
校验和
格式B
（写指令）
从机号 指令代码 指令参数 校验和
l 从机到主机的数据格式 不论主机发送的指令是何种格式，从机收到主 机指令后都要向主机发回确认信息。
-
N
Y
N
N
中断返回
开 门 门状态检测
图
10-11
N
加速?
Y 电机加速
N 减速? Y 电机减速 N 停止? Y 电机停止 返 回
开 门 子 程 序 流 程 图
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10.3 通用多点温度控制系统
10.3.1 系统网络结构
10.3.2 通信协议
10.3.3 硬件电路
10.3.4 软件设计
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图 10 2 程 序 延 时 控 制 程 序 流 程 图
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10.1.3 步进电机变速控制
f fc
L1
L2
L3
步长
图10-3 变速控制过程
主程序 设T0初值地址指针 设频率阶梯计数器 设阶梯步长计数器 转向标志为1? N 设置正转模型地址 设置定时器 CPU开中断 N 频率阶梯为0? Y CPU关中断 结束 Y 设置反转模型 地址
A V0 RR1 RC1 RC2 RR2
1 2 3 4 5 6 7 8
图
10-6 BISS0001
16 15 BISS0001 14 13 12 11 10
1OUT 1IN1IN+ 2IN2OUT VDD IB
Vss
VRF/RESET
9
Vc
芯 片 引 脚 图
A
1 + － VH OP2 VL OP1 + － COP2 COP1
74H
75H
降速转向：0代表正转，1代 表反转
程序结束标志：02代表程序 结束
1EH
1FH
恒速段T0初值低8位
恒速段T0初值高8位
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10.2 红外线感应自动门控制系统
10.2.1 系统硬件电路
10.2.2 红外线传感器集成芯片介绍
10.2.3 系统软件结构
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10.2.1 系统硬件电路
10.3.1 系统网络结构
主机 RS-485接口
RS-485接口 从机 0#
RS-485接口 从机 1#
……
RS-485接口 从机 n#
图10-13 系统结构图
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10.3.2 通信协议
1．通信过程
（1）写指令 单片机发指令——→从机接收指令——等待→反馈 接收信息 （2）读指令 主机发指令——→从机接收指令——等待→从机取 出参数给主机——→等待——→主机反馈接收信息
表10-3 反转控制模型数据
内存字节 地址 控制模型 数据 27 H 01 H 28 H 05 H 29 H 04 H 2A H 06 H 2B H 02 H 2C H 03 H 2D H 00 H
保护现场
设步长计数器 转向标志为1? N 置正转模型地址 输出控制模型 是数据结束? N N 步数为0? Y 恢复现场 返回 Y 恢复模型首址 Y 置反转模型地址
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10.3.4 软件设计
1．主机软件设计 根据系统从机数量以及对温度控制响应实时性的 要求，采取不同的时间间隔扫描各从机，读取各 温度测控点的温度信息或发送控制指令。 主机系统软件设计主要包括键处理模块、显示管 理模块、通信读数据模块、通信写指令模块、故 障处理模块等。
2．从机软件设计 从机主要接收主机指令，完成主机规定的温度控 制及相关操作。 从机也配有键盘，允许用户现场控制温度。 从机软件设计也包括键处理模块、温度数据采集 （A/D）模块、显示模块、通信模块、输出管理模 块、故障处理模块。
RESET
封 锁 时 间 定 时
6 RR2 R2 5 RC2 C2
图10-7 BISS0001芯片内部电路原理图
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10.2.3 系统软件结构
整个系统软件主要由主程序、中断服务程序、门
开启和关闭子程序、各种故障处理及报警子程序 组成。 主程序主要是完成系统进行初始化、中断设置、 手动与自动切换等功能。 中断服务程序包括两个外部中断和两个定时器中 断（如图10-8~10-12所示）。
第10章 系统应用实例
10.1 步进电机控制系统
10.2 红外线感应自动门控制系统
10.3 通用多点温度控制系统
10.1 步进电机控制系统
10.1.1 步进电机控制原理
10.1.2 步进电机控制程序设计
10.1.3 步进电机变速控制
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+27V
8031
P2.3 ～ P2.0 AL E D7 ～ D0 1K 1 5 K P1.0
节 拍 正转 反转
通电 顺序
控制模型 二进 制 十六进 制
表 三 相 六 拍 步 进 电 机 控 制 模 型
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10-1
1
2 3 4
6
5 4 3
A
AB B BC
00000 001
00000 011 00000 010 00000 110
01
03 02 06
5
6
2
1
C
CA
00000 100
00000 101
N 开定时器T0
采样结束否 ? Y 开T1中断 中断返回
系统终止
关外部中断 系统是否有故障? N 开门子程序 延时10s 系统是否有故障? Y N 有人否? N 关门 Y 有人否? N 加速否? Y 加速 有人否? N 减速否? Y 减速 停机否? Y 停机开中断 Y Y
图 10 10 外 部 中 断 服 务 程 序 流 程 图
行程开关3
行程开关4 手动开按钮 手动关按钮 手动/自动切换 蜂鸣报警 电机过热报警 电压过高报警 速度异常报警 电机正转继电器J1 电机反转继电器J2 速度变换继电器J3
10u
103
103
2IN1IN+ 1IN1OUT
RC1
RR1 V0 A
2M
47u 47K
470u
D S G 红外传感器 103 103 电压检测模块 电机温度检测 转速检测模块 P0 WR RD ALE P P1.7 /INT
系统控制电路如图 10-5 所示。用 MCS-51 系列单片
机与完全兼容的AT89C51作主控芯片，经扩展和接 口电路构成控制系统。 红外线传感器能以非接触形式检测人体中辐射出 的红外线能量变化，并将此变化转变为电压信号 输出。 系统有自动和手动两种功能。电机选用单相交流 电机，由三个控制信号P3.0、P3.1、P3.4来控制其正 、反转和速度变换。
开始 系统初始化 联络各从机 通讯正常？ N 产生故障消息 N T20msFlag= 1？ Y T20msFlag=0; T20ms=？ T20ms=0 键处理模块 T20ms=1 T20ms=2 通讯管理模块 T20ms=3 故障处理模块 Y
图 10 16 主 机 主 程 序 流 程 图
-
显示模块
11 7
1IN+ 14 1IN- 15 16 1OUT
VDD VSS
U1
Vs 延 迟 时 间 定 时
10
IB
VR
VM + 2IN 13 12 －
+
－
2 V0 3 RR1 R1 C1
2OUT
Vc 9 + VR －
COP3
U2
状 态 控 制 器
4 RC1
8 VRF/RESET VM VR 参考电源 VH VL
格式A’
从机号
YES/NO
校验和
格式B’
从机号 YES/NO 返回数据 校验和
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