單片機(jī)流水燈及反向流動(dòng)等相關(guān)的課程實(shí)踐

1、單片機(jī)課程實(shí)踐報(bào)告流水燈專業(yè)：電氣自動(dòng)化班級(jí)：2班：相鋒學(xué)號(hào)： 111102094流水燈及反向流動(dòng)51單片機(jī)：51單片機(jī)是對(duì)所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是Intel的8031單片機(jī)，后來隨著Flash rom技術(shù)的發(fā)展，8031單片機(jī)取得了長足的進(jìn)展，成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是 ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè) 測(cè)控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出，今后很長的一 段時(shí)間將占有大量市場。51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是52系列的單片機(jī)一般不具備自編程能 力。當(dāng)前常用的51系列

2、單片機(jī)主要產(chǎn)品有：*1 ntel 的：80C31 80C51、87C51, 80C32 80C52 87C52等;*ATMEU的: 89C51 89C52、89C2051等;*Philips 、華邦、Dallas、Siemens(lnfineon)等公司的許多產(chǎn)品單片機(jī)特點(diǎn)：1、主流單片機(jī)包括 CPU 4KB容量的ROM 128 B容量的RAM 2 個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行口、全雙工串口行口、ADC/DACSPI、 I2C、ISP、IAP。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；3、單片機(jī)可靠性高，可工作到10“6 10“7小時(shí)無故障；4、處理功能強(qiáng)，速度快。5、低電壓，低功耗，便于

3、生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品6、控制功能強(qiáng)7、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。功能： 8位CPU 4kbytes程序存儲(chǔ)器（ROM） （52為8K） 128bytes 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） （52有 256bytes 的 RAM 32條 I/O 口線 111條指令，大部分為單字節(jié)指令 21個(gè)專用寄存器 2個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)（52有6個(gè)）一個(gè)全雙工串行通信口外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB邏輯操作位尋址功能雙列直插 40P in DIP封裝單一 +5V電源供電CPU由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算

4、的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O 口：四個(gè)8位并行I/O 口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C:兩個(gè)定時(shí)/記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在 記數(shù)模式；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O 口，用于 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信；片振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。 最高 振蕩頻率為12M有關(guān)8255芯片的信息：8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個(gè)8位并 行I/O 口。具有3個(gè)通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引 腳）。其各口功

5、能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強(qiáng)。 8255可作為 單片機(jī)與多種外設(shè)連接時(shí)的中間接口電路。8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的3個(gè)總線 接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時(shí)必須具有與外設(shè)連接的 接口 A、B、C 口。由于8255可編程，所以必須具有邏輯控制部分，因 而8255部結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分：與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。1 )與CPU連接部分根據(jù)定義，8255能并行傳送8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為8根D0- D7。 由于8255具有3個(gè)通道A、B、C,所以只要兩根地址線就能尋址 A、B C 口及控制寄存器，故地址線為兩根A0A1。此外CPU要對(duì)8255進(jìn)行

6、 讀、寫與片選操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號(hào)。各信號(hào) 的引腳編號(hào)如下：(1) 數(shù)據(jù)總線DB編號(hào)為DOD7,用于8255與 CPU傳送8位數(shù)據(jù)。(2) 地址總線AB編號(hào)為A0A1，用于選擇A B、C 口與控制 寄存器。(3) 控制總線CB片選信號(hào)、復(fù)位信號(hào) RST寫信號(hào)、讀信號(hào)。 當(dāng)CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫操作時(shí)，必須先向8255發(fā)片選信號(hào)選中 8255芯片，然后發(fā)讀信號(hào)或?qū)懶盘?hào)對(duì)8255進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的操作。2)與外設(shè)接口部分根據(jù)定義，8255有3個(gè)通道A、B、C與外設(shè)連接，每個(gè)通道又有8 根線與外設(shè)連接，所以8255可以用24根線與外設(shè)連接，若進(jìn)行開關(guān)量 控制，則8255可同時(shí)

7、控制24路開關(guān)。各通道的引腳編號(hào)如下：(1) A 口：編號(hào)為PA(PA7用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行 數(shù)據(jù)。(2) B 口：編號(hào)為PB0- PB7用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行 數(shù)據(jù)。(3) C 口：編號(hào)為PC0- PC7用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行 數(shù)據(jù)，當(dāng)8255工作于應(yīng)答I/O方式時(shí)，C口用于應(yīng)答信號(hào)的通信。3)控制器8255將3個(gè)通道分為兩組，即PA(H PA7與 PC4 PC組成A組，PBO- PB7與 PC0-PC3fi成B組。如圖1所示，相應(yīng)的控制器也分為 A組控 制器與B組控制器，各組控制器的作用如下：(1) A組控制器：控制 A 口與上C 口的輸入與輸出。(2

8、) B組控制器：控制B 口與下C 口的輸入與輸出。577PADPA1PA2PAS PMPA7茹PBQWRP51A0P52A1PB3R£SE£7PB4 PBSCSPBBPB7PCOPCIPC2PC3PC4刊和 PCSPC7U132A4 5 - J- 1 D 9 § J JMJ I :." _*;- - ?栄；：3 2 左；-I 3 3 - - 2匕？1 pm4CF-M代Ego19FB120PB22叩貯帀?，：F 郎”er14PCA 挺,RZ1 衛(wèi)巴縣IIp二IL匚 7（2）具有24個(gè)可編程設(shè)置的I/O 口，即3組8位的I/O 口為PAD ,PB 口和PC口

9、.它們又可分為兩組12位的I/O 口 ,A組包括A 口及C 口（高 4位,PC4PC7）,B組包括B口及C口（低4位,PC0PC3）.A組可設(shè)置為基 本的I/O 口，閃控（STROBE的I/O閃控式，雙向I/O3種模式;B組只能 設(shè)置為基本I/O或閃控式I/O兩種模式，而這些操作模式完全由控制 寄存器的控制字決定.引腳功能RESET復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端處于高電平時(shí)，所有部寄存器（包 括控制寄存器）均被清除，所有I/O 口均被置成輸入方式。CS:芯片選擇信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，即/CS=0時(shí),表 示芯片被選中，允許8255與 CPU進(jìn)行通訊;/CS=1時(shí),8255無法與CPU 做數(shù)據(jù)

10、傳輸.RD:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低跳變沿時(shí)，即/RD產(chǎn)生一個(gè)低 脈沖且/CS=0時(shí)，允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息， 即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。WR寫入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低跳變沿時(shí)，即/WR產(chǎn)生一個(gè)低脈沖且/CS=0寸，允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255DO- D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與 CPL數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀 態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。8255具有3個(gè)相互獨(dú)立的輸入/輸出通道端口，用+5V單電源供電， 能在以下三種方式下工作。方式0基本輸入輸出方式； 方式1選通輸入 /出方

11、式； 方式 2雙向選通輸入 /輸出方式；PA(- PA7:端口 A輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖 器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 工作于三種方式中的任何一種；PB0- PB7:端口 B輸入輸出線，一個(gè)8位的I/O鎖存器， 一個(gè)8位 的輸入輸出緩沖器。不能工作于方式二；PC0- PC7端口 C輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖 器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口 C可以通過工作方式設(shè)定而分 成2個(gè)4位的端口， 每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器，分別與端 口 A和端口 B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。 '不能工作于方式一或二。A1,A0:地址選擇線，

12、用來選擇8255的PAD ,PB 口 ,PC 口和控制寄存當(dāng)A1=O,AO=0寸,PA 口被選擇;當(dāng)A1=0,A0=1時(shí),PB 口被選擇;當(dāng)A1 = 1,AO=0時(shí),PC 口被選擇;當(dāng)A1 = 1.A0=1時(shí)，控制寄存器被選擇 單片機(jī)外擴(kuò)8255芯片的流水燈原理圖: 總結(jié)： 這次單片機(jī)實(shí)踐讓我進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了單片機(jī)的重要性，它與生 活還是緊緊相關(guān)的，現(xiàn)在學(xué)習(xí)它并不過時(shí)。通過實(shí)踐，學(xué)到了單片機(jī) 的外擴(kuò)功能，怎樣與 8255 芯片連接，怎樣通過 8255 芯片控制一個(gè)簡 單的流水燈。 不僅僅學(xué)到了這些， 還有仿真工具的應(yīng)用也有了很大的 提高，我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)單片機(jī)。J1D&XTAL11EmiiiAC3WME*TE；ER1C1 w XIpditacd pa i/.fti