PHILIPS公司着力于发展C51的低功耗,高速度和增强型功能,并且有了一定的成绩,尽管最初他们是准备开发其他类型的单片机的,他们的83Cxx和87Cxx系列省去了繁琐的并行扩展总线,为了经济的家用电器的嵌入式单片机做了很大的贡献。
ATMEL公司推出的AT89Cxx系列兼容C51的单片机,完美地将非易失闪存技术(Flash)EEPROM 与80C51 内核结合起来,但是在其总体结构和指令系统上仍采用C51的,使用Flash 的可反复擦鞋存储器可以有效地降低开发费用,在降低成本的同时,增强了反复使用的功能[4]。
Siemens 公司和ATMEL一样,也使用了C51的内核,不断地推出了C500系列的新型单片机,在保持了和C51指令兼容的前提下,产品的性能在抗干扰能力、电磁兼容和通信控制总线的功能上做了进一步的提升,使得他的产品能再恶劣环境下使用,而且现在在通信和家用电器控制方面更是普遍使用。
8051 是MCS-51系列单片机中的代表产品,它的内部集成了功能强大的中央处理器,包含了硬件乘除法器、21个专用控制寄存器、4kB的程序存储器、128字节的数据存储器、4 组8 位的并行口、两个16位的可编程定时/计数器、一个全双工的串行口以及布尔处理器[5]。
由于外部数据存储器和程序存储器的寻址范围达216=64kB,MSC-51还具有很大的寻址功能,对于单片机控制来说这已经是非常强大的了。它还同时具备着强大的访问I/O接口的能力。此外,MCS-51采用模块化结构,可以方便的,快速的改变产品中各个模块的功能。从而容易使产品形成系列化。
因为MCS-51集成了几乎完善的8位中央处理单元,处理功能强,中央处理单元中集成了方便灵活的专用寄存器,硬件的加、减、乘、除法器和布尔处理机及各种逻辑运算和转移指令,这给应用提供了极大的便利[6]。
MCS-51 的指令系统近乎完善,指令系统中包含了全面的数据传送指令、完善的算法和逻辑运算指令、方便的逻辑操作和控制指令、对于编程来说,是相当灵活和方便的。MCS-51 单片机的工作频率为2-12MHz,当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为1us,这个速度应该说是很快的。8051中集成了各种完善的中断源,用户可十分方便地控制和使用其功能,使得它的应用范围加大,可以说它可以满足绝大部分的应用场合。
MCS-51把微型计算机的主要部件都集成在一块心片上,使得数据传送距离大大缩短,可靠性更高,运行速度更块。由于属于芯片化的微型计算机,各功能部件在芯片中的布局和结构达最优化,抗干扰能力加强,工作亦相对稳定。因此,在工业测控系统中,使用单片机是最理想的选择。单片机属于典型的嵌入式系统,所以它是低端控制系统最佳器件。
MCS-51的开发环境要求较低,软件资源十分丰富,介绍其功能特性书籍和开发软件随处可取,只需配备一台PC(个人电脑——对电脑的配置基本上无要求),一台仿真编程器即可实现产品开发,早期的开发软件多使用DOS版本,随着Windows视窗软件的普及,现在几乎都使用Windows版本,并且软件种类繁多,琳琅满目,在众多的单片机品种中,C51的环境资源是最丰富的,这给C51用户带来极大的便利[7]。
1.3 本文的主要工作及内容安排
本文设计了一个基于单片机的车站自动报时系统,它采用AT89C52单片机作为控制元件,采用LCD1602液晶显示屏进行显示。本系统在硬件上采用Proteus仿真,软件采用C51语言编程,完成了对电子时钟的显示。该系统结构简单、可靠性高、成本低、实时性好,具有广泛的应用前景。
本文第1章为绪论,主要介绍了课题的研究背景及意义、国内外研究现状和本文的主要工作与内容安排;第2章为系统的总体方案及硬件设计,包括设计的总体方案,元器件的选择和硬件电路图的设计;第3章为软件设计,主要介绍了主要的软件程序;第4章为调试结果与分析,主要介绍了Keil和Prot的联合调试并调试成功;最后对本文进行了总结并对今后的工作进行了展望。
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