第6章MCS-51单片机系统扩展

程序存储器扩展6.2数据存储器扩展6.3FLASH 存储器的扩展6.4MCS-51单片机的扩展总线6.1并行I/O 口的扩展

6.5

为什么要进行系统扩展？

MCS-51单片机集成了CPU、ROM、RAM、定时/计数器和并行I/O接口等内部资源，但在许多应用场合，仅靠单片机的内部资源不能满足需要。

什么时候进行系统扩展？

●用户程序大于4K时，需要扩展程序存储器(ROM)

●数据（变量）大于126B时，需要扩展数据存储器(RAM)●外设过多时，需要扩展输入/输出口(I/O)

这就是通常所说的MCS-51单片机的系统扩展

6.1MCS-51单片机的扩展总线

6.1.1MCS-51系列单片机最小应用系统

单片机最小应用系统：利用最少的外部电路构成的可独立工作的单片机应用系统

1.8051/8751最小应用系统

8051/8751集成了CPU、ROM、RAM、I/O等内部资源，外部电路包括：晶体振荡电路、复位开关和电源部分。

使用8051/8751最小应用系统应用时应注意以下几点：

●P0~P3口全部用于输入输出接口

●设计用户程序不能超过4KB

●数据不能超过128B

●灵活使用定时器、计数器、串行口、中断等单片机内部资源

MCS-51单片机8051/8751最小应用系统

2.8031最小应用系统

8031最小应用系统除了外加时钟电路、复位电路外，还应在片外扩展ROM，这种系统已成历史，现已无人使用。

6.1.2MCS-51单片机的系统总线

单片机的系统总线：连接系统中各扩展器件的一组公共信号线。

MCS-51单片机扩展的系统总线包括地址总线、数据总线和控制总线。

MCS-51单片机片外引脚可以构成并行的三总线结构，可以大大减少单片机系统中传输线的数目，提高了系统的可靠性，增加了系统的灵活性。

1.MCS-51单片机系统总线的结构

●地址总线（Address Bus,AB）

地址总线用于传送单片机送出的地址信号，以便进行存储单元和I/O端口的选择。

地址总线是单向的，只能由单片机向外发送信息。

地址总线的数目决定了可直接访问的存储单元的数目。

MCS-51单片机有16条地址线，最多可扩展64KB，即21 6个地址单元。

●数据总线（Data Bus,DB）

数据总线用于单片机与存储器之间或单片机与I/O端口之间传送数据。

数据总线是双向的，可以进行两个方向的数据传送。

MCS-51单片机有8条数据总线。

控制总线（Control Bus,CB ）

控制总线实际上是一组控制信号线。

对于具体的控制信号线来说，其传送方向是单向的，但是由不同方向的控制信号组合的控制总线则表示为双向。2.MCS-51单片机系统扩展的实现

数据总线的实现：P0口

地址总线的实现：P2口（高8位）、P0口和地址锁存器（低8位）

控制总线的实现：

ALE ，地址锁存器选通控制线；

，扩展程序存储器的读控制线；，内、外程序存储器的选择控制线；和，系统扩展的读/写控制线。

PSEN

EA RD WR

MCS-51单片机扩展的三总线

6.1.3外扩芯片的片选和地址分配

1.线选法扩展片外芯片

线选法：利用MCS-51单片机高位地址总线作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选信号，即将P2口的某一根地址线与存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选引脚直接相连，该地址线为低电平时，选中该芯片。

例6-1假设某一单片机系统，需要外扩4片4KB的存储器芯片，这些芯片与MCS-51单片机的地址线连接如图所示，列出各存储器芯片的地址分配。

MCS-51单片机扩展4片4KB 存储器芯片M1、M2、M3、M4，由地址线A11～A0提供片内存储单元地址，共有4K 个地址。用MCS-51单片机的4根高位地址线A15、A14、A13、A12实现片选，均为低电平有效。

A15M1A11A0…

M2A11A0…

M4A11A0…

M3A11A0…

A13A14A12

A11A0…

1212

为了不出现寻址错误，当A15、A14、A13、A12之中有

一根地址线为低电平时，其余三根地址线必须为高电平，也

就是说每次存储器操作只能选中一个芯片，这样可得到4个

芯片的地址分配，如表所示。

二进制表示十六进制A15 A14 A13 A12A11 A0

芯片M1 1 1 1 0××××××××××××E000H～EFFFH 芯片M2 1 1 0 1××××××××××××D000H～DFFFH 芯片M3 1 0 1 1××××××××××××B000H～BFFFH 芯片M40 1 1 1××××××××××××7000H ～7FFFH

4个4KB存储器芯片的内部寻址A11～A0都是000H（共1 2位）到FFFH（共12位），依靠不同的片选信号高位地址线A15、A14、A13、A12之中某一根为0，来区分这4个芯片的地址空间。

优点：电路简单，不需其他外围器件，体积小，成本低。

缺点：可寻址的器件数目受到限制（例如5片4KB存储器），各外围器件的地址空间不连续，不能充分利用存储空间，每一个存储单元的地址不唯一，这会给程序设计带来一些不方便。

所以线选法一般只用于不太复杂的系统中，复杂系统一般采用译码法实现。

2.地址译码法

地址译码法：利用译码器对单片机的某些高位地址线进行译码，其译码输出作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选信号。

译码法是一种最常用的存储器地址分配的方法，这种方法存储空间连续，能有效地利用存储器空间，适用于大容量多芯片的存储器扩展。

地址译码法必须采用地址译码器，常用的译码器有

74LS138

74LS139

74LS154

…………

例6-2例6.1系统用译码法实现，存储器芯片与MCS-51单片机的地址线连接如图所示，列出各存储器芯片的地址分配。

MCS-51单片机扩展容量4片4KB 的存储器芯片M1、M2、M3、M4

ⅣA11A0…

A12M1A11

A0…

M2A11

A0…

A11

A0…

M3A11

A0…

A B C G1

A13A14A15

74LS138

由地址线A11～A0用于片内寻址，高位地址线A14、A13、A12接到74LS138译码器的选择输入端C、B、A，A15接到74 LS138译码器的控制端G1，74LS138器的Y0、Y1、Y2分别作为4个芯片的片选信号。

根据译码器的逻辑关系和存储器的片内寻址范围，可以得到4个芯片地址空间，如表所示。

二进制表示

十六进制A15 A14 A13 A12A11 … A0

芯片M1 1 0 1 1××××××××××××B000H~BFFFH 芯片M2 1 0 1 0××××××××××××A000H～AFFFH 芯片M3 1 0 0 1××××××××××××9000H～9FFFH 芯片M4 1 0 0 0××××××××××××8000H～8FFFH

6.2 程序存储器扩展

存储器用来存储程序和数据，是计算机的重要组成部分。

MCS-51单片机的程序存储器和数据存储器是分开的，各有自己的寻址系统、控制信号和功能。

通常，程序存储器用来存放程序和表格常数；数据存储器用来存放程序运行时所需要给定的参数和运行结果。

MCS-51单片机有4个存储器空间，它们是片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器（含特殊功能寄存器）、片外数据存储器。

当单片机的内部程序存储器、数据存储器的容量不能满足要求时，就通过外接存储器芯片对单片机存储系统扩展。

6.2.1EPROM扩展

EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦除可编程R OM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。

EPROM芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器，EPROM 内资料的写入要用专用的编程器。

1.常用程序存储器EPROM扩展芯片

常用的EPROM芯片是Intel公司的系列产品，

其典型产品有2716、2732、2764、27128、27256…

型号名称“27”后面的数字表示其位存储容量，如果转换成字节存储容量，将该数字除以8即可。

EPROM芯片2716和2764的引脚如图所示

●VPP为编程电源线

●2716的地址信号线为A0～A10、共11根，2764的地址信号线为A0～A12、共13根

●D0～D7，共8根是数据信号线

●CE为片选信号线，/CE=0时，该片被选通

●OE为数据输出选通信号线，低电平有效

●PGM为编程脉冲输入线，此引脚仅在编程时接编程脉冲

V PP 1A122A73A64A5

5A46A37A28A19A010D0111213GND

D416D517D618D719CE 20A1021OE 22A1123A924A825NC 26PGM 27Vcc 282764D1D2D3

12A73A64A55A46A3

7A28A19A010D01112

GND

D4D513

D614D715CE 16A1017OE 18V PP 19A920A8212223Vcc 242716D1D2D3

芯片2716和2764的引脚如图

基于MCS-51单片机的热量计

摘要热量计在我们生活中最实际的应用应该是民用住宅的暖气计量了而我国现有的按使用面积收费的方式存在着许多不合理的因素。为解决这一问题，本论文介绍了一种新型的热量计，该热量计是基于51系列单片机，主要由流量传感器、温度传感器、单片机三部分组成。本文详细阐述了热量计的硬件和软件设计，并简要介绍了相应的抗干扰措施。热量计可以精确的对实际热量的耗损进行测量，是实施城市供热体制改革，推行按热量计费的关键设备，对热量计消耗智能计算，以用户实际耗用热量为计量收费依据。如果将热量计作为供暖公司向每一位住户收费的依据和手段，是容易被百姓们所接受和推崇的，而且由于热量与费用直接相关，也加强了住户的节能意识。用热量计进行计量更为科学、合理，既方便用户，又便于管理。关键词：热量计；单片机；温度传感器；流量传感器 Abstract

Calorimeter in our lives should be the most practical application of measurement of residential heating and use of the area by our existing way of charging, there are many irrational factors. To solve this problem, this paper introduces a new type of calorimeter, the calorimeter is based on the 51 series, mainly by the flow sensor, temperature sensor, microcontroller three parts. This paper describes the calorimeter hardware and software design, and briefly describes the corresponding anti-jamming measures. Calorimeter can accurately on actual measurement of heat loss is to implement the urban heating system, the implementation of key equipment by heat billing for consumption calorimeter intelligent computing to user's actual calorie consumption metering and charging basis. If the calorimeter as heating companies charge to every household basis and means, people who are likely to be accepted and respected, and because of the heat and the costs are directly related, but also strengthened the household energy awareness. Measured with a calorimeter more scientific and reasonable, not only user-friendly, and easy to manage. Keywords: Calorimeter; SingleChip Microcomputer; Temperature sensor; Flow sensors

基于MCS-51单片机的可调频率方波发生器课程设计报告

摘要本实验是基于PHILIPS AT89C51 单片机所设计的，可以实现键位和数字动态显示的一种频率可调方波发生器。通过键盘键入(10HZ-9999HZ)随机频率，使用七段数码管显示，每一个数码管对应一个键位。单片机对各个键位进行扫描，确定键位的输入，然后数码管显示输入的数值，方波发生器输出以数码管显示的数值为频率的方波。关键词：单片机七段数码管键盘电路频率可调方波发生器

一、目的和功能 1.1 目的：设计一种频率范围限定且可调的方波发生器，志在产生特定频率的方波。 1.2功能：假设键盘是4*4的键盘，当键盘输入范围在10hz-9999hz的数字，单片机控制数码管显示该数值，并把该数值当做方波发生器的输入频率，单片机控制该方波发生器以该数值作为频率显示方波，从而得到我们想要频率的方波。二、硬件设计 2.1 硬件设计思想键盘的数字和键位关系固定，通过键盘输入产生频率，通过LED数码管显示出来，每一个数码管对应一个键位。基本设备是基于PHILIPS AT89C51单片机，外围设备采用的是4个七段数码管，PHILIPS A T89C51单片机，1个OSCILLOSCOPE 方波发生器，16个Button，若干电阻，电源电池。 2.2 部分硬件方案论述 2.2.1 七段数码管扫描显示方式的方案比较方案一：静态显示方式：静态显示方式是指当显示器显示某一字符时，七段数码管的每段发光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个LED数码管显示器都需要一个8位的输出口进行控制。静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU才去执行显示更新子程序，这样既节约了CPU的时间，又提高了CPU的工作效率。其不足之处是占用硬件资源较多，每个LED数码管需要独占8条输出线。随着显示器位数的增加，需要的I/O口线也将增加。

基于MCS51单片机步进电机的控制系统设计与实现

学校代码:11509 学号:1005073029 Hefei University 毕业设计（论文） BACH ELOR DISSERTATI ON 论文题目：基于MCS51单片机步进电机的控制系统设计与实现学位类别：工学学士学科专业： 10级自动化2班作者姓名：导师姓名：完成时间： 2014年5月12日

基于MCS51单片机步进电机的控制系统设计与实现中文摘要步进电机最早出现在十九世纪初期，经过一段时期的发展步进电机被广泛应用在各个领域，因为其具有良好的控制作用。所以对步进电机控系统进一步的探索有着更为深远的意义。本设计是基于单片步进电机的控制系统，硬件设计采用STC89C52单片机为控制核心；选取ULN2003作为驱动器提供脉冲频率，驱动步进电机运转；通过键盘的加减速按钮、正反转按钮和停止按钮来控制步进电机的速度、方向和停止，最后通过测试传感器将这几个参数显示在12864液晶显示器上。软件设计采用KEIL软件工具进行C语言编写，通过各个模块端口的定义，编写出了步进电机加减速控制和正反转的程序，最后通过各模块程序调试对硬件电路施行控制。本设计以经济实用为原则，通过软硬件结合的设计，实现了对步进电机转动速度和方向的有效控制。该系统具有控制性好，设计成本低等优点。关键字：STC89C52；步进电机；控制系统；测速传感器

Stepper motor control system design and implementation based on MCS51 microcontroller ABSTRACT The stepping motor was invented in the early 1800s, after a long period of development of the stepper motor is widely used in various fields, because it has good control effect. Therefore, the study of the stepper motor control system has a very important significance. This design is stepper motor control system based microcomputer, hardware design uses STC89C52 microcontroller as the control core; select ULN2003 as driver provides pulse frequency drive stepper motor rotation; through acceleration and deceleration button keyboard,forward and reverse button and stop buttons to control the stepper motor speed, direction and stops, Then these several parameters was displayed on the LCD monitor 12864 by the speed sensor. Software design using KEIL software tools for C language, defined each module port, and write a stepper motor control acceleration and deceleration and reversing the process. finally to control the hardware circuit through debugging. The design principle of economical and practical, through combination of software and hardware designed to achieve the effective control of the stepper motor rotation speed and direction. The system has good controllability and low coat. Keywords: STC89C52; stepper motor; control systems; speed sensor

基于MCS51单片机的压力测量系统的设计与实现

基于MCS51单片机的压力测量系统的设计与实现班级；学号：姓名：指导老师：

摘要以STC-51单片机为核心，应用变阻式应变片测量压力并通过ADC0809的转换，经过单片机处理后在数码管模块显示的智能压力测量系统。是变阻式应变片和51单片机相结合的一个很典型的应用，本系统包括信号采集及转换电路、单片机最小系统、显示模块三个最基本的核心模块。外围扩展了键盘模块、蜂鸣器报警模块，用以调节系统的测量和显示范围。经试验证明，系统能正常工作且误差在允许误差范围内，符合所有技术指标。 1.方案设计通过应变片，将机械形变变为电压信号，再通过三级集成放大电路把信号放大，之后，ADC0809把模拟信号转化为数字信号，输入到单片机中，通过按键的控制，将电压的信号输出以数码管的形式显示出来，如果电压信号超出报警上线，蜂鸣

器就发出报警信号。 2.硬件系统设计与分析（1）应变片与信号放大器的电路分析应变片运用的是电阻式应变片，原理是吸附在基体材料上的应变电阻随机械性形变而产生电阻变化的现象，即它可以将被测件上的应变变化转化成一种电信号。桥式电路的输入信号是0~10v，经过电路后，输出的电压经过集成运放电路放大后，输入到A/D的In0口，完成信号的输入与传 (2)AD转换分析 A/D转换器是将模拟信号转化为数字信号，start与ale信号接到51到单片机的的p2.6接口，完成信号的输出，而clock接口接到74ls74d的2q接口, D0~D7接到单片机的p1.0~p1.7接口. （3）单片机最小系统分析

单片机的RST是复位接口，刚开始时是低电平，闭合s1开关，接通电源，获得高电平，完成复位。Xtal1与xtal2是晶振电路，为单片机提供工作频率，为12m。P0.0~p0.7接到74hc573的段锁存器，完成数码管的段选择，p2.4~p2,7接到位锁存器，完成数码管的位选择。（4）按键分析（5）数码管分析

基于MCS-51单片机的压力传感器实验

燕山大学课程设计说明书题目：压力传感器实验学院（系）：里仁学院年级专业：仪表10-2 学号：学生姓名：指导教师：教师职称：

燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年月日

摘要此次设计是基于8051单片机的压力检测系统，简要介绍了压力传感器电路的工作原理和弱信号传感器电路以及A/D变换电路的工作原理,通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器ADC0808，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。关键词：8051单片机压力传感器A/D变换电路LED显示器

目录摘要---------------------------- -------------------------------------------------------------------------2 关键字---------------- ----------------------------------------------------------------------------------2 第一章总体设计方案及模块划分---------------------------------------------------------------4 1.1总体设计方案--------------------------------------------------------------------------------4 1.2模块划分--------------------------------------------------------------------------------------4 1.3设计框图如下图所示-----------------------------------------------------------------------5 第二章各模块设计参数-------------------------------------------------------------------------------5 2.1传感器元件模块------------------------------------------------------------------------------5 2.2 A/D转换模块---------------------------------------------------------------------------------8 2.3控制器处理模块-----------------------------------------------------------------------------14 第三章压力传感器实验数据采集、显示及程序---------------------------------------------20 3.1数据采集及显示-----------------------------------------------------------------------------20 3.2程序设计--------------------------------------------------------------------------------------20 第四章心得体会--------------------------------------------------------------------------------------29 参考文献资料------------------------------------------------------------------------------------------30

基于MCS-51单片机的电子时钟的设计

毕业论文（设计）材料题目：基于MCS-51单片机的电子时钟的设计学生姓名：童晨阳学生学号：0908030230 系别：电气信息工程学院专业：电子信息工程届别：2013 指导教师：张大雷

一、毕业论文（设计）任务书要求完成的主要任务及达到的目标电子时钟是实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛用于车站、办公室等公共场所，成为人们日常生活中的必需品。钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便，电子时钟的精度，远远超过传统时钟，而且钟表的功能也加强了。例如学校上下课时自动打铃的功能、电视机的定时关机等，这些都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及推广其应用，有着非常现实的意义。 ?基于单片机内部的定时器/计数器研究 ?基于时钟芯片（如DSC21887）的方式研究 ?基于共阴/阳数码管的方式研究 ?基于液晶显示研究 ?常见扩展功能研究在此基础上巩固、加深和扩大51系列单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。学会查阅书籍，并且要能够熟练的编写程序、仿真、会画流程图、原理图及PCB图。对课题设计方案的分析、选择、比较，熟悉用51单片机做系统开发、研制的过程，软硬设计的方法、内容及步骤。工作进度要求 2012.12.1——2012.12.28 撰写开题报告 2012.12.29——2012.12.31 拟定论文提纲 2013.1.1——2013.2.28 撰写论文初稿 2013.3.1——2013.4.31 论文修改 2013.5.1——2013.5.14 论文定稿指导教师签名：年月日

二、毕业论文（设计）开题报告课题研究目的现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人民日常生活不可缺少的工具。数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。本次课题研究的目的是应用单片机控制技术，设计出以89C51单片机为核心的电子时钟，电子时钟能够显示时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，而且其片选的灵活性强。课题研究计划根据课题的实际需要和研究现状，为更好地高效地保证完成论文，拟如下具体安排：第一阶段：查阅文献、资料第二阶段：撰写论文开题报告第三阶段：实验探索第四阶段：论文定稿与答辩工作进度 2013.1.1——2013.2.28 学习了解STC89C51单片机和各个器件所实现的功能和本次论文相关的原理，与指导老师就所研究的课题进行详细的探讨后再逐条拟定论文提纲。 2013.3.1——2013.3.31 尽力完成论文课题实物并撰写论文初稿。 2013.4.1——2013.4.30初稿完成后，根据指导老师意见就细节和内容进行修改论文。 2013.5.1——2013.5.14多次修改后，最终定稿并上交指导老师。

基于MCS-51单片机的交通灯设计

基于MCS-51单片机的交通灯设计设计一个基于单片机的交通灯信号控制器。已知东、西、南、北四个方向各有红黄绿色三个灯，在东西方向有两个数码管，在南北方向也有两个数码管。要求交通灯按照表1进行显示和定时切换，并要求在数码管上分别倒计时显示东西、南北方向各状态的剩余时间。表1 交通灯的状态切换表 1:系统设计（1）任务分析与整体设计思路试题要求实现的功能主要包括计时功能、动态扫描以及状态的切换等几部分。计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器来计时，通过设置定时器的初始值来控制溢出中断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1 秒中的功能。当计时每到 1 秒钟后，东西、南北信号灯各状态的暂存剩余时间的变量减1。当暂存剩余时间的变量减到0 时，切换到下一个状态，同时将下一个状态的初始的倒计时值装载到计时变量中。开始下一个状态，如此循环重复执行。动态扫描：需要使用4 个数码管分别显示东西、南北的倒计时数字，将暂存各状态剩余时间的数字从变量中提取出“十位”和“个位”，用动态扫描的方式在数码管中显示。整个程序依据定时器的溢出数来计时，每计时1S 则相应状态的剩余时间减1，一直减到0时触发下一个状态的开始。（2）单片机型号及所需外围器件型号，单片机硬件电路原理图图1 交通灯硬件电路原理图选用MCS51 系列AT89S51 单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示模块，由于AT89S51 单片机驱动能力有限，采用两片74HC244 实现总线的驱动，一个74HC244完成共阴极数码管位控线的控

制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7 段码输出，在7段码输出口上各串联一个100 欧姆的电阻对7 段数码管限流。用P3口的P3.0-P3.5完成发光二极管的控制，实现交通灯信号的显示，每个发光二极管串联500欧姆电阻起限流作用。硬件电路原理图如图1 所示。（3）程序设计思路，单片机资源分配以及程序流程 ①单片机资源分配单片机P3口的P3.0-P3.1引脚用作输出，控制发光二极管的显示。在计时模块中，需要定义两个数组变量（init_sn[3]，init_ew[3])来存储东西、南北两个方向在不同状态中倒计时的初始值，题目中每个方向的交通灯共有3种显示状态，因此数组元素个数为3。还需要定义两个变量( cnt_sn, cnt_ ew)暂存东西、南北两个方向的倒计时剩余时间。在状态的切换中，为了明确当前处于哪种状态，东西、南北方向各设置一个状态变量(state_val_sn, state_val_ew),当倒计时的剩余时间到零时，状态变量增1，表示启动下一个状态，当该变量增到3 时变为0，回到序号为1的状态。 ②程序设计思路在设计中，由于没有键盘功能，因此只涉及定时计数和动态扫描功能。主程序将变量初始化之后，设置单片机定时器和中断特殊功能寄存器的初始值，将定时器T1的工作方式设置为8位自动装载模式，定时器每隔250us 产生一次溢出。在初始化变量与寄存器后，主程序进入一个循环结构，在循环中只做动态扫描的工作，根据东西、南北两向的剩余时时间进行动态扫描显示。计时以及状态的切换通过定时器的中断服务程序来实现，在中断服务程序中，每计时到一秒时，则各方向当前状态的剩余时间减1，一直减到0时触发下一个状态的开始，改变交通灯的指示。 ③程序流程图3-7 交通灯主程序流程图图3-8 中断服务程序流程图（4）软硬件调试方案

基于MCS-51单片机的四路抢答器

基于MCS-51单片机的四路抢答器基于MCS-51单片机的四路抢答器抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式，但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装、维护困难。本节介绍一种利用8051单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的四路抢答器。硬件设计硬件电路应能完成以下功能：参加竞赛者对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，则在显示器上显示此竞赛者的号码并进行声音提示，同时电路将其他抢答按键封锁，使其不起作用。若有人在可以抢答之前按键，应该有违规提示。电路应该具有倒计时功能，倒计时时间可以设置并显示，在规定时间内没有人抢答则本题作废。回答完或超时后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮。完成上述功能的电路包括时间设定开关、声光显示、按键控制以及按键锁存等部分，如图所示。各电路模块的功能如下。 ·单片机部分：通过读取P3.7～P3.3的状态决定倒计时时间；通过读取P1.3～P1.0的状态读取按键情况；通过P2.4～P2.2控制显示模块以显示按键者的号码和倒计时所剩时间；通过P0.1控制蜂鸣器。 ·时间设定模块：以拨码开关U3作为倒计时时间的选择信号。若P3.7通过U 3接地，倒计时时间为10s；若P3.6通过U3接地，倒计时时间为8s，若P3.5通过U3接地，倒计时时间为6s，若P3.4通过U3接地，倒计时时间为4s。判断时P3.7优先级最高，P3.4优先级最低。 ·按键模块：KEY1～KEY4的信息可以直接传输到P1.3～P1.0。单片机一旦检测到有按键按下，立即将P1.4置为低电平，将按键信息锁存，以免后来的按键对其产生影响。KEY1～KEY4为抢答按键，KEY5为主持人控制按键。

基于MCS51单片机的温度测量系统

目录第一章 MSC51单片机的结构与原理 (2) 1.1 MSC51单片机的发展 (2) 1.2 单片机的结构 (2) 1.2.1 MSC51单片机的基本结构 (2) 1.2.2 单片机的内部结构 (3) 1.3 单片机的引脚 (4) 1.4 MCS51的存储器结构 (5) 1.4.1 程序存储器ROM (5) 1.4.2 数据存储器RAM (5) 第二章温度控制系统硬件设计 (7) 2.1 系统使用的仪器设备及芯片 (7) 2.2 实验相关芯片介绍 (7) 2.2.1 串行E2PROM芯片AT24C02 (7) 2.2.2 串行A/D转换芯片TLC1549 (8) 2.2.3 8D锁存器74573 (10) 2.3 LED数码管显示器 (11) 第三章温度控制系统软件设计 (13) 3.1 温度控制系统软件实验内容 (13) 3.2 软件设计 (13) 3.3 程序的修改 (14) 3.4 程序流程图 (15) 第四章心得体会 (16) 附录（源程序） (17)

第一章 MSC51单片机的结构与原理 1.1 MSC51单片机的发展随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强，许多高性能的新型机种不断涌现出来。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。 1.2 单片机的结构 1.2.1 MSC51单片机的基本结构图1.1 单片机的基本结构图中包括: 1. 一个8位中央处理器CPU 数据处理、测试位，置位，复位，位操作 2. 数据存储器RAM（128B与 SFR）在程序运行时存储工作变量和资料

基于mcs51单片机的压力采集与显示系统设计

目录摘要 (3) 第一章绪论 (4) 1.1 研究背景 (4) 1.2 基于单片机的压力采集与显示系统的原理 (5) 1.2.1 压力的概念 (5) 1.2.2 测量压力的意义 (5) 第二章基于单片机的压力采集与显示系统的硬件设计 (6) 2.1 压力传感器 (6) 2.1.1 压力传感器的选择 (6) 2.1.2金属电阻应变片的工作原理 (6) 2.1.3 电阻应变片的基本结构 (8) 2.1.4 电阻应变片的测量电路 (9) 2.2 信号放大电路 (11) 2.2.1 放大器的选择 (11) 2.2.2 三运放大电路 (11) 2.3 A/D转换器 (12) 2.3.1 A/D转换模块器件选择 (12) 2.3.2 A/D转换器的简介 (13) 2.3.3 配置位说明 (14) 2.3.4 ADC0832工作时序图 (14) 2.3.5 单片机对ADC0832的控制原理 (15) 2.4 单片机 (16) 2.4.1 AT89C51单片机简介 (16) 2.4.2主要特性 (17) 2.4.3 管脚说明 (18) 2.4.5 芯片擦除 (19) 2.5 单片机于键盘的接口技术 (20) 2.5.1 键盘功能及结构概述 (20)

2.5.2 键盘抖动及去除 (20) 2.5.3 单片机与键盘的连接 (21) 2.6 LED显示接口 (23) 2.6.1发光二极管及LED显示器 (23) 2.6.2七段数码显示器 (24) 2.6.3 LED数码管静态显示接口 (24) 第三章软件设计 (26) 3.1 A/D转换器的软件设计 (26) 3.1.1 ADC0832芯片接口程序的编写 (26) 3.2 单片机与键盘的接口程序设计 (27) 3.3 LED数码管显示程序设计 (27) 第四章总结 (28) 参考文献 (29) 致谢 (30)

MCS-51单片机原理和接口技术习题参考答案(可编辑修改word版)

M C S-51单片机原理及接口技术习题参考答案第一章绪论 1-1解答：第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。它的特点是：计算机字长为12 位，运算速度为5 000 次/s，使用18 800 个电子管，1 500 个继电器，占地面积为150 m2，重达30 t，其造价为100 多万美元。它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。 1-2解答：单片微型计算机简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O 接口等部件。 1-3解答：单片机的发展大致经历了四个阶段：第一阶段（1970—1974 年），为4 位单片机阶段；第二阶段（1974—1978 年），为低中档8 位单片机阶段；第三阶段（1978—1983 年），为高档8 位单片机阶段；第四阶段（1983 年至今），为8 位单片机巩固发展阶段及16 位单片机、32 位单片机推出阶段。 1-4解答： Intel 公司的MCS-48 系列、MCS-51 系列、MCS-96 系列产品； Motorola 公司的6801、6802、6803、6805、68HC11 系列产品； Zilog 公司的Z8、Super8 系列产品； Atmel 公司的AT89 系列产品； Fairchild 公司的F8 和3870 系列产品； TI 公司的TMS7000 系列产品； NS 公司的NS8070 系列产品； NEC 公司的μCOM87（μPD7800）系列产品； National 公司的MN6800 系列产品； Hitachi 公司的HD6301、HD63L05、HD6305。 1-5解答：（1）8031/8051/8751 三种型号，称为8051 子系列。8031 片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。8051 片内含有4KB 的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751 片内含有4KB 的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。（2）8032A/8052A/8752A 是8031/8051/8751 的增强型，称为8052 子系列。其中片内ROM 和RAM 的容量比8051 子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。（3）80C31/80C51/87C51BH 是8051 子系列的CHMOS 工艺芯片，80C32/80C52/87C52 是8052 子系列的CHMOS 工艺芯片，两者芯片内的配置和功能兼容。 1-6解答： 8052 子系列片内ROM 和RAM 的容量比8051 子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。 1-7解答： AT89 系列单片机是美国Atmel 公司的8 位Flash 单片机产品。它的最大特点是在片内含有Flash 存