RLC测量电路设计

合集下载

rlc电路实验报告

rlc电路实验报告

rlc电路实验报告RLC电路实验报告引言:RLC电路是由电阻(R)、电感(L)和电容(C)组成的电路,是电工学中的重要基础知识。

本实验旨在通过搭建和调试RLC电路,研究其频率响应特性以及相位差等参数,进一步加深对RLC电路的理解和应用。

一、实验目的本实验的主要目的是探究RLC电路的频率响应特性,包括电压幅值随频率变化的规律、相位差与频率的关系等。

二、实验器材和装置1.函数发生器:用于提供不同频率的交流电信号。

2.RLC电路实验箱:包括电阻、电感和电容等元件,用于搭建RLC电路。

3.示波器:用于观测电路中的电压波形和相位差。

三、实验步骤1.根据实验要求,选择合适的电阻、电感和电容数值,并搭建RLC电路。

2.将函数发生器的输出端与电路中的输入端相连,调节函数发生器的频率,并通过示波器观测电路中的电压波形。

3.记录不同频率下电压幅值的变化,并绘制频率与电压幅值之间的关系曲线。

4.调整函数发生器的频率,观测电路中电压波形与函数发生器输出信号的相位差,并记录数据。

5.根据实验数据,分析RLC电路的频率响应特性和相位差与频率的关系。

四、实验结果与分析通过实验观测和数据记录,我们得到了频率与电压幅值、相位差之间的关系。

根据实验数据,我们可以绘制频率与电压幅值的曲线图,并进一步分析电路的特性。

在低频区域,电阻对电路的影响较大,电容和电感的影响相对较小。

因此,电压幅值随频率的增加而线性减小。

当频率接近电路的共振频率时,电路中电压幅值达到最大值,此时电容和电感的作用相互抵消,电路的阻抗最小。

而在高频区域,电容的作用逐渐减小,电感的作用逐渐增大,导致电压幅值随频率的增加而逐渐减小。

相位差是指电路中电压波形与函数发生器输出信号之间的时间差。

根据实验数据,我们可以绘制相位差随频率变化的曲线图。

在低频区域,相位差接近0度,即电压波形与函数发生器输出信号几乎是同步的。

而在高频区域,相位差逐渐增大,电压波形滞后于函数发生器输出信号。

rlc串联电路实验报告

rlc串联电路实验报告

rlc串联电路实验报告篇一:RLC串联谐振电路。

实验报告二、RLC串联谐振电路目的及要求:(1)设计电路(包括参数的选择)(2)不断改变函数信号发生器的频率,测量三个元件两端的电压,以验证幅频特性(3)不断改变函数信号发生器的频率,利用示波器观察端口电压与电流相位,以验证发生谐振时的频率与电路参数的关系(4)用波特图示仪观察幅频特性(5)得出结论进行分析并写出仿真体会。

二阶动态电路的响应(RLC串联)可用二阶微分方程描述的电路成为二阶电路。

此电路在输入为零值时的响应称为零输入相应,在零值初始条件下的响应称为零状态响应。

欠阻尼情况下的衰减系数? 为:??R .2L.其震荡频率?d为:?d?;RLC串联谐振电路条件是:电压U与电流I同相。

z?R?jX?R?j(?L?11?C);当?L??C时,谐振频率为f?f0?1;在电路参数不变的情况下,可调整信号源的频率使电路产生串联谐振;在信号源频率不变的情况下,改变L或C使电路产生串联谐振是。

电路的频率特性,电路的电流与外加电压角频率的关系称为电流的幅频特性。

串联谐振电路总阻抗Z=R,其值最小,如电源电压不变,回路电流I=U/R,其值最大;改变信号源的频率时,可得出电流与频率的关系曲线;三.设计原理:一个优质电容器可以认为是无损耗的(即不计其漏电阻),而一个实际线圈通常具有不可忽略的电阻。

把频率可变的正弦交流电压加至电容器和线圈相串联的电路上。

若R、L、C和U的大小不变,阻抗角和电流将随着信号电压频率的改变而改变,这种关系称之为频率特性。

当信号频率为f=f0?现象,且电路具有以下特性:(1)电路呈纯电阻性,所以电路阻抗具有最小值。

(2)I=I。

=U/R即电路中的电流最大,因而电路消耗的功率最大。

同时线圈磁场和电容电时,即出现谐振厂之间具有最大的能量互换。

工程上把谐振时线圈的感抗压降与电源电压之比称之为线圈的品质因数Q。

四.RLC串联谐振电路的设计电路图:自选元器件及设定参数,通过仿真软件观察并确定RLC 串联谐振的频率,通过改变信号发生器的频率,当电阻上的电压达到最大值时的频率就是谐振频率。

rlc串联电路的阻抗测定

rlc串联电路的阻抗测定

rlc串联电路的阻抗测定RLC串联电路是由电阻、电感和电容三个元件按照一定的顺序连接而成的电路。

在电子学中,RLC串联电路是一种重要的电路结构,广泛应用于各种电子设备和电路中。

在RLC串联电路中,电阻、电感和电容分别起到了不同的作用。

电阻是电流通过时的阻碍元件,电感是储存能量的元件,电容则是储存电荷的元件。

这三个元件相互串联连接,形成了一个闭合的电路。

在实际应用中,我们经常需要测定RLC串联电路的阻抗。

阻抗是电流通过时对电压的阻碍程度,是一个复数,包括实部和虚部。

测定RLC串联电路的阻抗可以帮助我们了解电路的特性和性能,并进行相应的设计和调试。

测定RLC串联电路的阻抗可以通过计算或实验方法来实现。

计算方法是根据电路的参数和特性,利用数学公式进行计算得出阻抗值。

实验方法则是通过实际测量电路中的电流和电压值,然后根据测量结果计算得出阻抗值。

在进行RLC串联电路阻抗测定时,我们需要注意以下几个步骤:1. 确定电路的参数:首先需要确定电路中的电阻、电感和电容的数值。

这些数值可以通过元件的标识或使用测试仪器进行测量得到。

2. 进行测量:接下来需要使用测试仪器测量电路中的电流和电压值。

可以使用万用表、示波器等测试仪器进行测量。

3. 计算阻抗:根据测量结果,可以利用公式计算得出RLC串联电路的阻抗值。

具体计算方法可以根据电路的特性和参数进行选择。

4. 分析结果:最后需要对测得的阻抗结果进行分析和判断。

可以比较测得的阻抗值与预期值进行对比,判断电路是否正常工作。

除了以上步骤外,还可以通过改变电路中元件的数值或顺序来观察阻抗的变化情况。

这样可以帮助我们更好地理解RLC串联电路的特性和性能。

总之,RLC串联电路的阻抗测定是一个重要的任务,可以帮助我们了解电路的特性和性能。

通过合理选择测量方法和分析结果,可以更好地设计和调试电子设备和电路。

RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)

RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)

RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)实验目的:1.了解电阻、电容、电感在正弦交流电路中的基本特性。

2.掌握R、L、C参数的测量方法。

3.通过实验学会分析和解决RLC正弦交流电路的实际问题。

实验原理:正弦交流电路是指由电阻、电容和电感元件组成的电路。

该电路是封闭型的,可以对其进行一些参数的测定,如电阻、电感、电容等。

正弦交流电路的电压和电流都是正弦波。

其在电路分析和设计中应用广泛,是电子工程专业和相关专业学生必须熟悉的实验内容之一。

正弦交流电路的电压和电流分别滞后90度,即振幅最大的时候,电流和电压不是同时出现的。

这是因为在电路中电阻、电容、电感元件的特性不同而引起的。

实验步骤:1. 通过万用表测定电阻器的阻值,记录在实验记录表中。

2. 将待测电容器依次接在电路中,记录其电容值,并选取合适的电阻,用万能表测定带电容器的交流电桥中的电容比较CR的值,记录在实验记录表中。

3.将待测电感器回路接入电路中。

在扫频工作条件下,用示波器测定相应点的电压和频率F,并用频率计检查示波器的读数,若误差较大可调节频率计。

4.通过标准电阻和标准电容的值,测量得到带电感器L的值,并将其记录于实验记录表中。

5.测量过程结束后,关闭电源电压开关,关掉设备,整理实验器材,并填写实验报告。

实验结果:实验结果表明,在RLC正弦交流电路中,电容C,电感L和电阻R三者的参数都可以通过一些简单的测量方法来测量。

根据测量结果,可以判断电路的性质,并通过实验分析解决一些实际问题。

实验结论:通过本次RLC正弦交流电路参数测量实验,学生们不仅了解了基本原理和实验步骤,而且理解和掌握了实验中测量的概念。

实验结果显示,电容、电感和电阻的参数都可以通过一些简单的测量而获得,这意味着学生们可以在任何时候应用这些方法来解决实际问题。

该实验强化了学生的电路分析和设计能力,帮助他们更好地理解和掌握正弦交流电路的特性和性能。

RLC测试仪设计

RLC测试仪设计

RLC测试仪设计双击自动滚屏发布者:ebnar 发布时间:2012-2-7 阅读:865 次【字体:大中小】QQ 651552016 专做电子类毕业设计,机电一体化毕业设计。

熟悉51、ARM、电路设计、电路仿真等,欢迎咨询!绪论电子产品中,电阻(R)、电容(C)和电感(L)是最基本的元器件,也是使用最多的元器件。

在充满激烈竞争的电子行业中,要求电子产品必须具有越来越高的性能、质量及性价比,从而对所使用的元器件提出了更高、更严格的要求。

元器件在不同的信号频率、不同的信号电平下,其性能和技术指标会发生变化。

尤其在高频段,元器件参数以及元器件所表现出的特性变化更大。

此外,元器件虽然能满足出厂时的技术指标,但装入实际电路中会表现出不同的特性。

因此,了解元器件在实际工作条件下的性能特性,有助于设计出高质量的电路,提高产品的性能和可靠性。

总之,RLC测试仪在产品设计、研发、生产和维护的过程中必不可少。

1 方案选择RLC参数的测量方法主要有电桥法、谐振法和伏安法。

1.1电桥法电桥法是能同时测量电器元件R、L、C最典型的方法,如图1.1所示。

电阻R可用直流电桥测量,电感L、电容C可用交流电桥测量。

电桥平衡的条件为SHAPE \* MERGEFORMAT图1.1 RLC测量电桥通过调节阻抗Z1、Z2使电桥平衡,这时电表读数为零。

根据平衡条件及一些已知的电路参数就可以求出被测参数。

用这种测量方法,参数的值还要通过联立方程求解,调节电阻值一般只能手动,电桥平衡的判别亦难以用简单的电路实现。

这样,电桥法不易实现自动测量。

1.2谐振法谐振法可以用来测量L、C值,如图1.2所示。

它可以在工作频率上进行测量,使测量的条件更接近使用情况。

但是,这种测量方法要求的频率连续可调,直至谐振。

因此它对震荡器要求较高,另外,和电桥法一样,调节和平衡判断很难实现智能化。

图1.2 谐振法测量L、C原理图1.3伏安法伏安法是测量电阻的最基本方法,如图1.3所示。

RLC串联谐振电路实验方法

RLC串联谐振电路实验方法

RLC串联谐振电路在电气工程实验中是一个比较困难的实验。

谐振是通过使用固定的RLC值调整电源频率来实现的。

实验目的1、熟悉串联谐振电路的结构与特点,掌握确定谐振点的的实验方法。

2、掌握电路品质因数(电路Q值)的物理意义及其测定方法。

3、理解电源频率变化对电路响应的影响。

学习用实验的方法测试幅频特性曲线。

实验任务(一)基本实验设计一个谐振频率大约9kHz、品质因数Q分别约为9和2的RLC串联谐振电路(其中L为30mH)。

要求:1、根据实验目的要求算出电路的参数、画出电路图。

2、完成Q1约为9、Q2约为2的电路的电流谐振曲线I=f(f)的测试,分别记录谐振点两边各四至五个关键点(包括谐振频率f0、下限频率f1、上限频率f2的测试),计算通频带宽度BW。

画出谐振曲线。

用实验数据说明谐振时电容两端电压UC与电源电压US之间的关系,根据谐振曲线说明品质因数Q的物理意义以及对曲线的影响。

(二)扩展实验根据上述任务,利用谐振时电路中电流i与电源电压uS同相的特点,用示波器测试的方法,找出谐振点,画出输入电压uS 与输出响应uR的波形,测量谐振时电路的相关参数,并判断此时电路的性质(阻性、感性、容性)实验设备1、信号发生器一台2、RLC串联谐振电路板一套3、交流毫伏表一台4、示波器一只5、细导线若干实验原理1、RLC串联电路。

在上图所示的电路中,当正弦交流信号源uS的频率f改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。

对于RLC串联谐振电路,电路的复阻抗Z=R+j[ωL-1/(ωC)] 。

2、串联谐振。

谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。

当电抗X=ωL-1/(ωC)=0,电路中电流i与电源电压uS同相时,发生串联谐振,这时的频率为串联谐振频率f0,其大小为1/(2π√LC)。

串联谐振时有以下特点:(1) 电抗X=0,电路中电流i与电源电压uS同相。

(2) 阻抗模达到最小,即Z=R,电路中电流有效值I达到最大为I0 。

rlc串联交流电路的研究实验报告

rlc串联交流电路的研究实验报告

rlc串联交流电路的研究实验报告一、实验目的1、通过对RLC 串联交流电路进行研究,了解串联交流电路的基本性质。

2、测量桥路电压和电流,并计算RLC 电路中的电压、电流、电阻、电感和电容等参数。

3、对实验测量结果进行分析和总结,掌握科学研究的思维。

二、实验原理1、串联LCR电路的基本原理串联LCR电路可以分解成两部分:电源电路和通路电路。

电源电路由电源v(t)和串联固定电阻r 组成,通路电路由LCR 组成。

串联LCR 电路可以等效成一个等效电阻R,等效电感L 和等效电容C。

二者的关系为:R= r+(XL-XC)其中,XL为串联电感的电阻,XC为串联电容的电阻。

2、电感的特性电感是调节电子器件中电磁场的基本元件之一。

有许多方法可制造电感,最常用的是蜗线式电感。

电感的特性是当电源中断或变化时,它对电流的变化具有一定的抵抗作用。

3、电容的特性电容是调节电子器件中电场的基本元件之一。

可用各类介质制造电容,最常用的是电解电容。

电容的特性是当电源电压端断或变化时,它对电流的变化具有一定的可充满和排空的作用。

三、实验器材1、多用万用表2、信号发生器3、交流电桥4、电阻箱5、电感器和电容器6、示波器四、实验过程1、接线图2、实验步骤1)使用万用表测量电感器的电感值,电容器的电容值和电阻箱的电阻值。

2)根据电感值和电容值计算并调整发生器频率与LC 并联电路共振频率接近。

3)经过调整,使得在串联LCR 电路中R、L、C 三者的大小与理论值相近,即可进行实验。

4)用AC 电桥测出电阻、电感、电容及共振频率等参数的大小,记录数据并计算实验数据。

5)使用示波器来测量输出波形,并与理论波形相比较。

五、实验结果分析1、在实验过程中对串联RLC 电路进行了研究,并通过实验计算了RLC 电路中的电压、电流、电阻、电感和电容等参数。

2、根据实验数据的分析,发现实验数据与理论值较为接近,说明实验设计和操作方法的正确。

3、实验结果表明,在串联RLC 电路中,当交流电源中断或变化时,电感对电流的变化具有一定的抵抗作用,而电容则对电流的变化具有一定的可充满和排空的作用。

rlc串联谐振电路实验报告

rlc串联谐振电路实验报告

rlc串联谐振电路实验报告一、引言RLC串联谐振电路是电子电路中常见的一种电路,它由电感(L)、电阻(R)和电容(C)组成,具有稳定的频率响应特性。

本实验旨在通过实际搭建和测量RLC串联谐振电路,探究其特性和频率响应。

二、实验仪器与步骤本次实验所用仪器包括:函数发生器、示波器、多用电表、稳压电源和电路板等。

1.搭建电路:将函数发生器的输出端接入电路板上的电感、电容和电阻,形成RLC串联谐振电路。

2.测量电流和电压:通过示波器和多用电表分别测量电路中的电流和电压。

3.改变频率:调节函数发生器的频率,观察和记录电流和电压响应的变化。

三、实验结果和讨论在实验中,我们可以通过改变函数发生器的频率,观察谐振电路中的电流和电压的变化。

根据RLC电路的特性,当电流和电压达到谐振时,电路中的能量传输最大。

在实验中,我们先固定电感和电容的数值,只改变函数发生器的频率。

当频率较低时,观察到电流和电压较小,表明电路对低频的输入信号响应不敏感。

随着频率逐渐升高,我们可以观察到电流和电压迅速增大,当频率接近谐振频率时,电流和电压达到峰值。

随后,当频率继续增大,电流和电压迅速减小,表明电路对高频的输入信号响应也不敏感。

通过测量和记录这些数据,我们可以绘制出电流和电压随频率变化的曲线。

此外,我们还可以通过改变电感和电容的数值来观察电路的特性。

当电感或电容的数值增大时,谐振频率会降低,电路对低频信号的响应更加敏感。

反之,当电感或电容的数值减小时,谐振频率会增大,电路对高频信号的响应更加敏感。

四、实验总结通过本次实验,我们初步了解了RLC串联谐振电路的特性和频率响应。

通过搭建电路,测量电流和电压,并观察其随频率变化的规律,我们可以更深入地理解电路的工作原理。

除了本实验所涉及的内容,RLC串联谐振电路还有其他应用,例如在无线通信领域中,谐振电路可以用于频率选择性放大和滤波器的设计。

在音频领域中,RLC谐振电路可以用于音箱的频率响应调节。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

RLC测量电路设计摘要: 仪器的发展趋势是向着智能化,智能仪器是近年仪器科学发展的一个重要分支。

RLC 测量仪是一种以单片机为基础的自动测量电阻R、电感L、电容C等参数的智能元件参数测量仪器。

本课题研究的内容是基于单片机RLC测量仪。

测量原理采用的是伏安法,伏安法又可分为固定轴法和自由轴法。

由于固定轴法对硬件的要求很高而且存在同向误差,故本课题采用自由轴法测量。

课题的研究分为硬件电路设计和软件程序编制两个部分。

在硬件方面,我们采用单片机控制电路;软件方面,我们采用汇编语言控制。

关键字:RLC测量, 电阻R, 电感L, 电容C.Abstract: With the developing of instrument science, instruments are getting more intelligent. Intelligent instrument is an important branch of instrument science and a keen edge of researching. RLC elemental meter is a kind of intelligent instrument used to measure elemental parameter such as resistance R, inductance L, capacity C and so on. In this paper, we made a virtual RLC elemental meter based on MCS. The paper includes two parts, one is the designing of hardware circuit ,the other is the programming .We used of MCS to control in the designing of hardware; And we used of advanced language to control in the software.Key words: RLC elemental meter, Resistance R, Inductance L, Capacity C.目录第一章. 绪论1.1 RLC测量定义1.2 基于单片机智能测量系统的特点及应用1.3 RLC测量仪器的发展和现状第二章.单片机概述2.1 什么叫单片机2.2 单片机的特点2.3 单片机的发展第三章.单片机的硬件基础3.1 8051单片机内部逻辑结构3.2 8051单片机的封装与信号引脚3.3 单片机的内部存储器第四章.RLC测量电路设计4.1 RLC测量系统的总体系统4.2 局部电路分析4.3 相关的子程序第一章. 绪论1.1 RLC测量定义RLC测量是控制电路将电阻、电感和电容的值转换成不同频率的电信号,所得的电信号再通过控制电路处理,经过显示器件将其表示出来,成为模拟信号,所得的模拟信号即为电阻、电感和电容的实际值的大小。

1.2 基于单片机智能测量系统的特点及应用基于单片机测量系统的RLC测量仪与传统的RLC测量仪相比,具有智能性高,人机界面友好、操作方便,体积更小、功能强大、便于携带等特点。

该测量系统应用于电阻、电感和电容的测量,其测量范围:R:1Ω~1MΩ,L:1mH~1000mH,C:1000pF~1000uF,可以被广泛应用于电子工业生产所需的元器件参数的测量。

1.3 RLC测量仪器的发展和现状RLC元件参数测量仪器是用于测量集中参数电阻R、电感L、电容C和品质因数Q等的测量仪器。

随着集成电路和微机的普及和发展,元件参数测量仪取得了很大的发展。

国内微机化仪器和具有智能化的仪器已有产品出售,但大多属于低档产品,其功能单一、体积较大、精度不高。

国外公司如惠普已生产出先进的RLC测试仪器产品,其功能、精度和可靠性均已达到很高的水平,但其价格十分昂贵。

目前,随着集成电路技术和单片机技术的发展,仪器的发展已趋向小型化和智能化。

而且采用单片机技术构成的电子系统可以获得传统通用集成电路所无法比拟的优越性:1.缩小体积、减轻重量、降低功耗;2.提高可靠性。

用单片机进行系统集成后,外部连线减少,因而可靠性明显提高;3.有利于获得高性能系统。

不同的测量任务对测试系统有不同的要求,一种单片机控制测试系统不可能覆盖整个社会对测量的需求。

当今单片机已完全进入科研、企业生产,而基于单片机控制的RLC元件参数测量仪器在过内尚不多见。

市场上多为台式机,体积大、价格高。

这就为一种体积小、性价比合理的仪器—基于单片机控制的RLC元件参数测量仪器提供了很大的市场潜力。

第二章单片机概述2.1 什么叫单片机所谓单片机就是将中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM/EPROM)、定时器/计数器和一些输入/输出(I/O)接口电路集成在一块芯片上的微型计算机,又可称之为微控制器(Microcontroller)。

2.2 单片机的特点单片机的共有特点:①控制功能强;②体积小;③功耗小;④成本低。

由于上述优越性能,单片机已在工业工程领域得到广泛应用。

特别是,随着数字技术的发展,它在很大程度上改变了传统的设计方法,在软件和扩展接口支持下,单片机可以代替以往由模拟和数字电路实现的系统,可使原来许多电路设计问题转化为程序设计问题。

2.3 单片机的发展过程单片机的发展非常迅速。

70年代中期,Intel公司推出8位单片机MCS-48系列,80年代初又推出高档8位单片机MCS-51系列。

这之后,Intel公司于1983年推出MCS-51系列单片机,使单片机的发展进入了一个新阶段。

MCS-51单片机采用MOS的工艺技术,将12万只以上的晶体管制作在一块约4cm2的集成电路芯片上,构成一种高性能的8位单片微型计算机。

它包括如下一些部件:一个中央处理器CPU、片内随机数据存储器(RAM)、定时器/计数器、数字型I/O接口、全双工串行通行接口、监视跟踪定时器(W ATCH DOG)、高速输入/输出(I/O)、中断控制逻辑电路、脉宽调制器(PWM)以及时钟信号发生器与反偏压发生器等。

第三章单片机的硬件基础3.1 8051单片机的内部逻辑结构Intel公司推出的8051单片机,典型产品包括8051、8031、8052、8032、8751、8752、8951和8952,其中最为实用的是8051。

单片机的内部逻辑结构如下图(3.1)所示:图(3.1)1.中央处理器CPU中央处理器简称CPU(Central Processing Unit),是单片机的核心,用于完成运算和控制操作。

中央处理器包括运算器和控制器两部分电路。

(1)运算电路运算电路是单片机的运算部件,用于实现算术和逻辑运算。

图(3.1)中的算术逻辑单元ALU (Arithmetic Logic Unit)、累加器(ACC)、B寄存器、程序状态字和两个暂寄存器等都属于运算电路。

运算电路以ALU为核心,基本的算术运算和逻辑运算均在其中进行,包括加、减、乘、除、增量、减量、十进制调整、比较等逻辑运算,“与”、“或”、“异或”等逻辑运算,左、右移位和半字节交换等操作。

操作结果的状态由程序状态字(PSW)保存。

(2)控制电路控制电路是单片机的指挥控制部件,保证单片机各部分能自动而协调地工作。

图(3.1)的程序计数器(PC)、PC加1寄存器、指令寄存器、指令译码器、定时控制电路以及振荡电路等均属于控制电路。

单片机执行程序就是在控制电路的控制下进行的。

首先从程序寄存器中读出指令,送指令寄存器保存;然后送指令译码器进行译码,译码结果送定时控制电路,由定时控制逻辑产生各种定时信号和控制信号;再送到系统的各个部件去控制相应的操作。

这就是执行一条指令的全过程,而执行程序就是不断重复这一过程。

2. 内部数据存储器内部数据存储器包括RAM(128×8)和RAM地址寄存器,用于存放可读/写的数据。

实际上8051芯片中共有256个RAM单元,但其中后128个单元为专用寄存器,能作为普通RAM 存储器供用户使用的只是前128个单元。

因此,通常所说的内部数据存储器是指前128个单元,简称“内部RAM”。

3. 内部程序存储器内部程序存储器包括ROM(4K×8)和程序地址寄存器等。

8051共有4KB掩膜ROM,用于存放程序和原始数据,因此,称之为程序存储器,简称“内部ROM”。

4. 定时/计数器由于控制应用的需要,8051共有两个16位的定时器/计数器,用定时器/计数器0和定时器/计数器1表示,用于实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对单片机进行控制。

5. 并行I/O口8051共有4个8位并行I/O(P0、P1、P2、P3)。

以实现数据的并行输入/输出。

6. 串行口8051单片机有一个全双工串行口,以实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送。

该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可以作为同步移位器使用。

7. 中断控制电路8051单片机的中断功能较强,以满足控制应用的需要。

它共有5个中断源,即外中断2个,定时/计数中断2个,串行中断1个。

全部中断分为高级和低级共两个优先级别。

8. 时钟电路8051芯片内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接。

时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。

9. 位处理器单片机主要用于控制,需要有较强的位处理能力,因此,位处理器是它的必要组成部分,有些书中也把位处理器称为布尔处理器。

10. 内部总线上述这些部件通过总线连接起来,才能构成一个完整的计算机系统。

芯片内的地址信号、数据信号和控制信号都是通过总线传送的。

总线结构减少了单片机的连线和引脚,提高了集成度和可靠性。

3.2 8051单片机的封装与信号引脚1. 芯片封装形式8051有40引脚双列直插式DIP(Dual In Line Package)和44引脚方形扁平式QFP(Quad Flat Package)共两种封装形式。

其中双列直插式封装芯片的引脚排列及芯片逻辑符号参见图(3.2)图(3.2)2. 芯片引脚介绍● 输入/输出口线P0.0~P0.7 P0口8位双向口线P1.0~P1.7 P1口8位双向口线P2.0~P2.7 P2口8位双向口线P3.0~P3.7 P3口8位双向口线● 地址锁存控制信号ALE在系统扩展时,ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来,以实现低位地址在和数据的时分传送。

此外由于ALE是以1/6晶振频率的固定频率输出的正脉冲,因此,可以为外部时钟或外部定时脉冲使用。

●外部程序存储器读选通信号在外部ROM时低电平有效,以实现外部ROM单元的读操作。

相关文档
最新文档