51单片机及其应用:1.1.1 电子计算机的问世及其经典结构1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，这标志着计算机时代的到来。（CALCULATOR）ENIAC（“埃尼阿克”）◆ENIAC是电子管计算机，时钟频率仅有100 KHz，但能在1秒钟的时间内完成5000次加法运算。◆与现代的计算机相比，有许多不足，但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响 。 匈牙利籍数学家冯·诺依曼在方案的设计上做出了重要的贡献。1946年6月，他又提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。（EDVAC-ELECTRONIC DISCRETE VARIABLE AUTOMATIC COMPUTER）二、微型计算机的应用形态 从应用形态上，微机可以分成三种：
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上传时间： 2013-12-20
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本文依据集成电路设计方法学，探讨了一种基于标准Intel 8086 微处理器的单芯片计算机平台的架构。研究了其与SDRAM，8255 并行接口等外围IP 的集成，并在对AMBA协议和8086 CPU分析的基础上，采用遵从AMBA传输协议的系统总线代替传统的8086 CPU三总线结构，搭建了基于8086 IP 软核的单芯片计算机系统，并实现了FPGA 功能演示。关键词：微处理器； SoC；单芯片计算机；AMBA 协议 Design of 8086 CPU Based Computer-on-a-chip System（School of Electrical Engineering and Automation, Heifei University of Technology, Hefei, 230009,China）Abstract: According to the IC design methodology, this paper discusses the design of one kind of Computer-on-a-chip system architecture, which is based on the standard Intel8086 microprocessor,investigates how to integrate the 8086 CPU and peripheral IP such as, SDRAM controller, 8255 PPI etc. Based on the analysis of the standard Intel8086 microprocessor and AMBA Specification,the Computer-on-a-chip system based on 8086 CPU which uses AMBA bus instead of traditional three-bus structure of 8086 CPU is constructed, and the FPGA hardware emulation is fulfilled.Key words: Microprocessor; SoC; Computer-on-a-chip; AMBA Specification
上传时间： 2013-12-27
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《微机原理及应用》课程教案目 录 下载WORD文档前 言 下载WORD文档第一章 51系列单片机概述 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 51系列单片机分类 思考题与习题 第二章 MCS-51系列单片机组成及工作原理 下载WORD文档 第一节 MCS-51系列单片机组成 第二节 8051的内部数据存储器(内部RAM) 第三节 8051的内部程序存储器(内部ROM) 第四节 MCS-51系列单片机典型芯片的外部引脚功能 第五节 并行输入／输出口 第六节 CPU的时钟电路和时序定时单位 第七节 单片机指令执行的过程 思考题与习题 第三章 指令系统 下载WORD文档 第一节 指令格式和寻址方式 第二节 指令系统 思考题与习题 第四章 算法与结构程序设计 下载WORD文档 第一节 算法 第二节 程序基本结构 第三节 结构化程序设计 第四节 汇编语言程序设计举例 思考题与习题 第五章 中断 下载WORD文档 第一节 中断技术概述 第二节 8051中断系统 第三节 中断控制 第四节 中断响应 第五节 中断系统应用举例 思考题与习题 第六章 定时器／计数器 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 定时器／计数器基本结构 工作方式及应用 思考题与习题 第七章 8051单片机系统扩展与接口技术 下载WORD文档 第一节 8051单片机系统扩展概述 第二节 单片机外部存储器扩展 第三节 单片机输入/输出(I/O)口扩展 第四节 LED显示器接口电路及显示程序 第五节 单片机键盘接口技术 第六节 单片机与数模(D/A)及模数(A/D)转换器的接口及应用 思考题与习题 第八章 8051单片机的异步串行通信技术 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 8051串行口基本结构 第三节 8051串行通信工作方式及应用 第四节 多机通信原理 下载WORD文档 思考题与习题 第九章 单片机应用举例 下载WORD文档 第一节 单片机数据采集系统 第二节 电机转速测量 第三节 步进电机控制系统 第四节 机器人三觉机械手信号处理及控制算法 思考题与习题 第十章 单片机与字符式液晶显示模块连接技术 下载WORD文档 第一节 字符式液晶显示模块简介 第二节 模块指令系统 第三节 模块与8051单片机的接口 第四节 模块字符显示举例 第五节 自定义字符显示 思考题与习题 附录一 计算机数的运算基础 下载WORD文档 第一节 进位计数制及相互转换 第二节 计算机中数和字符的表示附录二 美国标准信息交换码（ASCII）字符表附录三 MCS-51指令表 下载WORD文档
上传时间： 2014-04-16
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本文列举了单片机在热处理炉中的一个实际应用，并对设计的WDY-1 温控仪的组成及主要电路的作用进行了详细的介绍。关键词：单片机；控制；温度。单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用。东风汽车公司变速箱厂热工科无罐炉，主要用于变速箱齿轮、轴类零件的渗碳热处理工序。原来用XWB 型自动平衡记录仪控制温度，二位式控温方式，使得具有大惯量性的无罐炉温度波动大，误差达±10℃左右。并且仪表使用环境教恶劣，油烟、灰尘常使仪表的机械传动部分卡死，不但维修工作量大，而且产品质量不易保证。随着国民经济的发展，汽车工业不断壮大，产品市场竞争激烈，优胜劣汰。由此，我们经过认真的调研和设计，寻求了一种更好的控温方法，亦即本文介绍的WDY-1 温控仪取代XWB 型自动平衡记录仪。
上传时间： 2013-10-13
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微型机算计发展概述人类从原始社会学会使用工具以来到现代社会经历了三次大的产业革命：农业革命、工业革命、信息革命。而信息革命是以计算机技术和通信技术的发展和普及为代表的。人类已进入了高速发展的现代时期。其中计算机科学和技术发展之快，是任何其他技术都无法相提并论的自从1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机到现在已50多年的历史。计算机的发展经历了四代：第一代：电子管电路计算机，电子管数：18800个；继电器数量：5000个；耗电量：150KW；重量：30t；占地面积：150平方米；运算速度：5000次加法运算/s。第二代：晶体管电路计算机（60年代初）第三代：小规模集成电路计算机。第四代：大规模（LSI）和超大规模（VSLI）集成电路计算机。第四代计算机基本情况：运算速度为每秒几千亿次到几万亿次；从数值计算和数据处理到目前进行知识处理的人工智能阶段；计算机不仅可以处理文字、字符、图形图象信息，而且可以处理音频、视频等多媒体信息；计算机正朝着智能化和多媒体化方向发展。微型计算机的定义：以微处理器为核心，再配上半导体存储器、输入/输出接口电路、系统总线及其它支持逻辑电路组成的计算机称微型计算机。在1971年美国Intel公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片4004以来，差不多每隔2~3年就推出一代新的微处理器产品；如今已推出了第五代微处理器。因为微处理器是微型计算机的核心部件，它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能，所以微型计算机的发展是以微处理器的发展而更新换代的。微处理器和微型计算机的发展：1.第一代微处理器和微型计算机：（1971~1973年）——4位CPU和低档8位处理器，典型的产品有：Intel 4004、改进型的4040,是4位处理器，以它为核心构成的微机是MCS-4。Intel 8008是8位通用微处理器,以它为核心所构的微机是MCS-8。参数：芯片采用PMOS工艺;集成度为2000管/片;时钟频率1MHz;平均指令执行时间为20μs。2.第二代微处理器和微型计算机（1973~1978年）——成熟的8位CPU,典型的产品有：Intel 8080（1973年由Intel公司推出）MC6800 （1974年由美国Motorola推出。Z-80 （1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 （1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改进型。MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC机问世之前世界上最流行的微型计算机Apple2（苹果机）的CPU。第二代微处理器的参数：芯片工艺采用NMOS工艺，集成度达到5000~9000管/片；时钟频率2~4MHz;平均指令执行时间为1~2μs；具有多种寻址方式，指令系统完善，基本指令100多条。特点：具有中断、DMA等控制功能；也考虑了兼容性、接口标准化和通用性、配套的外围电路功能和种类齐全。在软件方面：主要是汇编，还有一些简单的高级语言和操作系统。
上传时间： 2013-11-24
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用单片机制作多功能莫尔斯码电路:用单片机制作多功能莫尔斯码电路莫尔斯电码通信有着悠久的历史，尽管它已被现代通信方式所取代，但在业余无线电通信和特殊的专业场合仍具有重要的地位，这是因为等幅电码通信的抗干扰能力是其它任何一种通信方式都无法相比的。在短波波段用几瓦的功率即可进行国际间的通信，收发射设备简单易制成本低廉，所以深受业余无线电爱好者的喜爱，是业余无线电高手必备的技能。要想熟练掌握莫尔斯电码的收发技术除了持之以恒的毅力外，还需要相关的设备。设计本电路的目的就是给爱好者提供一个实用和训练的工具。 一、功能简介 本电路可以配合自动键体和手动键体，产生莫尔斯码控制信号，设有16种速度，从初学者到操作高手都能适用。监听音调也有16种,均可以通过功能键进行选择。可以按程序中设定好的呼号自动呼叫，设有听抄练习功能，听抄练习有短码和混合码两种模式，分别对10个数字和常用的38个混合码模拟随机取样，产生分组报码，供爱好者提高抄收水平之用，速度低4档的听抄练习是专为初学者所设，内容是时间间隔较长的单字符。设有PTT开关键，可以决定是否控制发射机工作，不需要反复通断控制线。无论当前处于呼叫状态还是听抄状态只要电键接点接通则自动转到人工发报程序。4分钟内不使用电路将自动关闭电源，只有按复位键才能重新开始工作。先按住听抄练习键复位则进入短码练习状态，其它功能不变。从开机到自动关机执行每个功能都有不同的莫尔斯码提示音。本电路具有较强的抗高低频干扰的能力和使用方便的大电流开关接口，以适应不同的发射设备。 二、硬件电路原理硬件电路如图1所示。设计电路的目的在于方便实用，以免在紧张的操作中失误，所以除了听抄练习键外其它键没有定义复用功能。各键的作用在图中已经标出。PTT控制在每次复位时处于关闭状态,每按动一次PTT功能键则改变一次状态，这样可以使用软件开关控制发射。 PTT处于控制状态时发光二极管随控制信号闪亮。考虑到自制设备及淘汰军用设备与高档设备控制电流的不同，PTT开关管采用了2SC2073，可以承受500mA的电流，同时还增加了无极性PTT开关电路，无论外部被控制的端口直流极性如何加到VT3的极性始终不变，供有兴趣的爱好者实验。应该注意，如果被控制的负载是感性，则电感两端必须并联续流二极管，除自制设备外成品机在这方面一般没有什么问题。手动键只有一个接点，接通后产生连续的音频和发射控制信号。在本电路中手动键的输入端是P1.5 ，程序不断检测P1.5电平，当按键按下时P1.5电平为0，程序转入手动键子程序。 自动键的接点分别接到P1.3和P1.4 ，同样当程序检测到有接点闭合时便自动产生“点”或“划”。音频信号从P输出，经VT1放大后推动扬声器发音。单片机的I/O口在输入状态下阻抗较高，容易受到高低频信号干扰，所以在每个输入端口和三极管的be端并联电阻和高频旁路电容，确保在较长的电键连线和大功率发射时电路工作稳定。图2是印刷电路版图，尺寸为110mmX85mm，扬声器用粘合剂直接粘接在电路版有铜箔的面。 三、软件设计方法 “点”时间长度是莫尔斯电码中的基本时间单位。按规定“划”的时间长度不小于三个“点”，同字符中“点”与“划”的间隔不小于一个“点”，字符之间不小于一个“划”，词与词之间不应小于五个“点”。在本程序中用条件转移指令来产生“点”时间长度。通过速度功能键功可以设置16种延时参数。用T0中断产生监听音频信号，并将中断设为优先级，保证在听觉上纯正悦耳。T1用于自动关机计时，如果不使用任何功能四分钟后将向PCON 位写1，单片机进入休眠状态,此时耗电量仅有几个微安。自动键的“点”或“划”以及手动键的连续发音都是子程序的反复调用。P1.2对地短接时自动呼叫可设定为另一内容。为了便于熟悉汇编语言的读者对发音内容进行修改，这里介绍发音字符的编码方法。莫尔斯码的信息与计算机中二进制恰好相同，我们可以用0表示“点”，用1表示“划”。提示音、自动呼叫、听抄内容等字符是预先按一定编码方式存储在程序中的常数。每个字符的莫尔斯码一般是由1至6位“点”、“划”组成，也就是发音次数最多6次。程序中每个字符占用1个字节，字符时间间隔不占用字节，但更长的延时或发音结束信息占用一个字节。我们用字节的低三位表示字节的性质，对于5次及5次以下发音的字符我们用存储器的高5位存储发音信息，发音顺序由高位至低位，用低3位存储发音次数，发音时将数据送入累加器A，先得到发音次数，然后使A左环移，对E0进行位寻址，判断是发“点”还是“划”，环移次数由发音次数决定。对于6次发音的字符不能完全按照上述编码规则，否则会出现信息重叠，如果是6次发音且最后一次是“划”我们把发音次数定义为111B，因为这时第6次位寻址得到的是1。如果第6次发音是“点”，那么这个字符的低三位定义为000B。字符间隔时间由程序自动产生，更长的时间隔或结束标志由字节低三位110B来定义，高半字节表示字符间隔的倍数，例如26H表示再加两倍时间间隔。如果字节为06H则表示读字符程序结束，返回主程序。更详细的内容不再赘述，读者可阅读源程序。四、使用注意事项手动键的操作难度相对大一些，时间节拍全由人掌握，其特点是发出的电码带有“人情味”。自动键的“点”、“划”靠电路产生，发音标准，容易操作，而且可以达到相当快的速度，长时间工作也不易疲劳。在干扰较大、信号微弱的条件下自动键码的辨别程度好于手动键码。初学者初次使用手动键练习发报要有老师指导，且不可我行我素，一旦养成不正确的手法则很难纠正。在电台上时常听到一些让对方难以抄收的电码，这可能会使对方反感而拒绝回答。使用自动键也应在一定的听抄基础上再去练习。在暂时找不老师的情况下可多练习听力，这对于今后能够发出标准正确的电码非常有益。
上传时间： 2013-10-31
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这里介绍的一款多功能编程器，功能强大，支持大多数常用的EPROM, EEPROM, FLASH, I2C,PIC, MCS-51,AVR, 93Cxx等系列芯片（超过400种）。硬件成本较低，性价比很高。既适合于电子和电脑爱好者使用，也适合家电维修人员维修家电和单片机开发人员使用。图1为多功能编程器的主机，中间是32脚ZIF(零插力)锁紧插座, 用于27系列、28系列、29系列、39/49系列等BIOS芯片。左边是25芯并口插座，通过并口电缆连接计算机并口。左下方是电源插座。32脚ZIF插座下方是12位的DIP开关，对EPROM芯片进行读写等操作前，需将此开关拨至相应位置。具体开关位置可以参照软件提示。锁紧插座右侧依次排列3个DIP8插座和一个DIP18插座，分别用于25系列、24系列、93系列存储器和PIC系列单片机等；绿色电源指示灯（Power）用于指示编程器电源状态；红色指示灯（Vpp）用于指示芯片Vpp电源状态；黄色指示灯（Vcc）用于指示芯片编程状态。 一、 主要功能： ★ 可用此编程器升级、维修电脑主板，显卡等BIOS芯片。可支持3.3V低电压BIOS芯片。 ★ 用来写网卡启动芯片:用于组建无盘站写网卡启动芯片或制作硬盘还原卡等。 ★ 可用于复印机、传真机、打印机主板维护和维修。★ 可用于读写用来写汽车仪表、安全气囊、里程表数据。★ 可用于维修显示器、彩电、VCD、DVD 上面的存储芯片。可修改开机画面。 ★ 用来开发单片机: 通过添加不同适配器，可以支持 MCS-51 系列, AVR 系列和 PIC 系列的MCU。 ★ 用来写大容量存储芯片:大容量的存储芯片,一般在卫星接收机上使用较多,可以用编程器直接来升级或改写。 二、电路简介图2是这台编程器的完整电路图，可以看到编程器电路由完全分离的两部分组成：串行部分和并行EPROM部分电路。限于篇幅，原理部分不再详述。对原理感兴趣的读者可以参考本文配套文件包中的“电路原理参考.PDF”文件。图2三、电路板设计与制作 图3是编程器参考元件布局图，双面PCB尺寸为160X100毫米,厚度1.6毫米。具体的PCB设计可以参考配套文件中的“PCB参考设计.PDF”。这个文件中包括电路板的顶层和低层布线和顶层丝印层。如果业余自制电路板，建议使用双面感光电路板制作，以确保精度。
标签： 多功能编程器
上传时间： 2013-10-14
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微型计算机课程设计论文—通用微机发声程序的汇编设计 本文讲述了在微型计算机中利用可编程时间间隔定时器的通用发声程序设计，重点讲述了程序的发声原理，节拍的产生，按节拍改变的动画程序原理，并以设计一个简单的乐曲评分程序为引子，分析程序设计的细节。关键字：微机 8253 通用发声程序 动画技术 直接写屏 1. 可编程时间间隔定时器8253在通用个人计算机中，有一个可编程时间间隔定时器8253，它能够根据程序提供的计数值和工作方式,产生各种形状和各种频率的计数/定时脉冲,提供给系统各个部件使用。本设计是利用计算机控制发声的原理,编写演奏乐曲的程序。 在8253/54定时器内部有3个独立工作的计数器:计数器0,计数器1和计数器2,每个计数器都分配有一个断口地址,分别为40H,41H和42H.8253/54内部还有一个公用的控制寄存器,端地址为43H.端口地址输入到8253/54的CS,AL,A0端,分别对3个计数器和控制器寻址. 对8353/54编程时,先要设定控制字,以选择计数器,确定工作方式和计数值的格式.每计数器由三个引脚与外部联系,见教材第320页图9-1.CLK为时钟输入端,GATE为门控信号输入端,OUT为计数/定时信号输入端.每个计数器中包含一个16位计数寄存器,这个计数器时以倒计数的方式计数的,也就是说,从计数初值逐次减1,直到减为0为止. 8253/54的三个计数器是分别编程的,在对任一个计数器编程时,必须首先讲控制字节写入控制寄存器.控制字的作用是告诉8253/54选择哪个计数器工作,要求输出什么样的脉冲波形.另外,对8253/54的初始化工作还包括,向选定的计数器输入一个计数初值,因为这个计数值可以是8为的,也可以是16为的,而8253/5的数据总线是8位的,所以要用两条输出指令来写入初值.下面给出8253/54初始化程序段的一个例子,将计数器2设定为方式3,(关于计数器的工作方式参阅教材第325—330页)计数初值为65536. MOV AL,10110110B ;选择计数器2,按方式3工作,计数值是二进制格式 OUT 43H,AL ; j将控制字送入控制寄存器 MOV AL,0 ;计数初值为0 OUT 42H,AL ;将计数初值的低字节送入计数器2 OUT 42H,AL ;将计数初值的高字节送入计数器2 在IBM PC中8253/54的三个时钟端CLK0,CLK1和CLK2的输入频率都是1.1931817MHZ. PC机上的大多数I/O都是由主板上的8255(或8255A)可编程序外围接口芯片(PPI)管理的.关于8255A的结构和工作原理及应用举例参阅教材第340—373页.教材第364页的”PC/XT机中的扬声器接口电路”一节介绍了扬声器的驱动原理,并给出了通用发声程序.本设计正是基于这个原理,通过编程,控制加到扬声器上的信号的频率,奏出乐曲的.2．发声程序的设计下面是能产生频率为f的通用发声程序:MOV AL, 10110110B ;8253控制字:通道2,先写低字节,后写高字节 ;方式3,二进制计数OUT 43H, AL ;写入控制字MOV DX, 0012H ;被除数高位MOV AX, 35DEH ;被除数低位 DIV ID ;求计数初值n,结果在AX中OUT 42H, AL ;送出低8位MOV AL, AHOUT 42H,AL ;送出高8位IN AL, 61H ;读入8255A端口B的内容MOV AH, AL ;保护B口的原状态OR AL, 03H ;使B口后两位置1,其余位保留OUT 61H,AL ;接通扬声器,使它发声
上传时间： 2013-10-17
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数据处理与控制策略Data Processing & Control Strategy数字控制器的设计技术,数字滤波和数据处理,数控技术基础,数字PID控制算法常规控制方案,先进控制方案,计算机控制系统的设计是指在给定系统性能指标的条件下，设计出控制器的控制规律和相应的数字控制算法 大多数计算机控制系统是由处理数字信号的过程控制计算机和连续的被控过程组成的数字信号与连续信号并存的“混合系统” 数字控制器的分析和设计方法数字控制器的连续化设计技术数字控制器的离散化设计技术
上传时间： 2013-10-30
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§4-1 程序设计语言计算机程序设计语言是指计算机能够理解和执行的语言。 程序设计语言的种类很多，归纳起来有三种： 机器语言、汇编语言和高级语言。 编程时采用哪种语言由程序设计语言的特点和适用场合决定。 机器语言、汇编语言和高级语言比较一览表§4-2 汇编语言源程序格式汇编语言源程序格式如下：1、汇编语言源程序由一条一条汇编语句组成。2、每条汇编语句独占一行，以CR—LF结束。3、典型的汇编语句由四部分组成： 标号：操作码 操作数；注释§4-3 伪指令一、伪指令与指令的区别： 伪指令由汇编程序识别，用来对汇编过程进行某种控制,或者对符号、标号赋值。在汇编过程中, 伪指令不产生可执行的目标代码；而指令由CPU执行，在汇编过程中，产生可执行的目标代码，完成对数据的运算与处理。二、常用的伪指令：ORG END EQU DATA DB DW DS §4-4 汇编语言程序设计基础一、汇编语言程序设计的一般步骤 分析课题 确定算法 画流程图 编写程序 上机调试二、程序结构 按程序的走向可以将程序分成4种结构： 简单程序 分支程序 循环程序 子程序
上传时间： 2013-10-15
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