MCS51单片机原理与应用Word格式文档下载.docx
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（3）RST:
复位输入。
晶振工作时，RST引脚持续保持2个机器周期高电平将使单片机复位。
（4）XTAL1:
振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
（5）XTAL2:
振荡器反相放大器的输出端。
（6）P1.0～P1.7，P3.0～P3.5、P3.7共15个I/O引脚。
引脚的第二功能,在图2.1（b）中是用括号括起来的。
2.1初识单片机2
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1.单灯闪烁的硬件线路
AT89C2051控制单灯闪烁的完整电路如下图2.2所示,只需一个引脚P1.0控制LED灯的亮与灭。
在图2.2中,电源电压是5V,即第20脚VCC接正极,第10脚
2.1.2AT89C2051控制的单灯闪烁1
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GND接负极。
单片机振荡电路：
在4脚和5脚间接12MHz晶振T1,T1两端分别接两只20pF小电容到地,以保证振荡器稳定。
C3和R2组成了高电平复位电路。
P1.0引脚与LED阴极相连,采用了P1.0低电平直接驱动LED电路。
当P1.0为高电平时,LED没有正向偏压而不会点亮;
只有当P1.0为低电平时,LED因正向偏置而点亮。
R1是LED的限流电阻,流过LED的电流I可以用以下公式估算：
I=（5V-VD）/R1,其中VD是LED的导通压降,在1.5～1.8V之间。
2.单灯闪烁的汇编源程序
控制要求:
单灯闪烁间隔为0.1s。
P1.0置1:
SETB P1.0,并延时0.1s使LED熄灭。
P1.0清0:
CLR P1.0,延时0.1s使LED点亮。
2.1.2AT89C2051控制的单灯闪烁2
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ORG0000H
LJMPSTART
ORG0030H
START:
CLRP1.0;
使P1.0=0，LED点亮
ACALLDELAY;
调用0.1秒延时子程序，等待0.1秒
SETBP1.0;
使P1.0=1，LED熄灭
LJMPSTART;
返回到标号START处再循环
DELAY:
MOVR0,#255;
延时子程序，延时0.1秒
D1:
MOVR1,#195
DJNZR1,$
DJNZR0,D1
RET
ENDSTART
2.1.2AT89C2051控制的单灯闪烁3
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汇编源程序需要在Keilµ
Vision3软件中编辑、汇编,直到最后得到对应的十六进制代码的目的文件,然后用编程器将该文件写入到89C2051中。
将固化好的芯片插入用户板的座子上,就可以进行本实验了。
Keilµ
Vision3是KeilC51（V8.02）工具包中的一个重要组件,µ
Vision3是用于多种8051MCU的集成开发环境（IDE，IntegratedDevelopmentEnvironment）,集编辑、编译、连接、调试、仿真于一体，支持汇编和C语言的程序设计。
µ
Vision3提供对多种最新的8051类MCU支持,其内嵌的仿真器不但可以对目标系统进行实时在线仿真,而且允许模拟仿真,从而对没有仿真器的用户带来了便利。
2.2 Keilµ
Vision3软件的安装与界面
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2.2.1Keilµ
Vision3软件的安装1
1.Keilµ
Vision3软件的安装
供学习目的用的KeilC51最新版V8.02的安装步骤：
（1）双击安装执行文件c51v802.exe,出现安装向导,一路按提示进行,直到结束。
若选用默认的安装路径,µ
Vision3就安装在c:
\keil\uv3目录中,同时在桌面会出现一个µ
Vision3的执行图标：
。
（2）双击µ
Vision3的执行图标,首次运行此软件时,要选择菜单命令：
“File_LicenseManagement”,在弹出窗口的“NewLicenseIDCode”中输入注册码,然后单击AddLIC；
成功的标志是在此窗口中注册码行的末端可以看到软件的使用期限。
（3）复制ccKeilVxx.exe文件到c:
\keil\c51\bin\下面并
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Vision3软件的安装2
运行它,以修正0xFD的BUG。
（4）双击keilC51的汉化执行文件“汉化程序.exe”,执行完后,就可以在中文环境中使用此软件了。
2Keilµ
Vision3软件的启动
双击桌面上Keilµ
Vision3图标,先出现的是软件的
Logo窗,如图2.3所示。
几秒后即出现µ
Vision3的IDE窗
口,如图2.4所示。
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2.2.2Keilµ
Vision3软件的界面1
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Vision3软件的界面2
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Vision3软件的界面3
表2.1列出了几个常用按钮的功能,以及对应的快捷键和菜单命令,这些按钮以后会陆续用到的。
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以单灯闪烁程序说明Keilµ
Vision3集成开发环境使用。
2.3.1 如何创建一个新工程
1.创建新工程
选择菜单命令：
“工程_新建工程”,
如图2.5所示。
在弹出的如图2.6所
示“CreateNew
Project”窗口中,选
择工程文件存放的
路径并输入文件名
2.3 Keilµ
Vision3集成开发环境使用之一1
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oneled.Uv2,单击“保存”按钮。
单灯闪烁工程文件就建立了,可以看到在工程区创建了缺省的目标target1和文件组SourceGroup1,如图2.7所示。
若看不到此目录结构,可以单击工程区下部的File标签。
Vision3集成开发环境使用之一2
接着,会弹出如图2.8所示选择CPU厂家和型号的对话框,应选择Atmel公司的89C2051,在窗口的右边栏中将同时显示所选的单片机的简要说明,然后单击“确定”按钮。
2.选择CPU厂家和型号
3.复制启动代码到工程
这时会弹出如图2.9所示的对话框,对于大多数器件µ
Vision3会询问是否将CPU的特殊启动代码拷贝到工程中。
如果工程中需要使用这些启动代码,选择“是（Y）”；
如果不使用Keil编写启动代码,或者是库工程文件以及附加工程文件,则选择“否（N）”。
这里单击“否（N）”，工程创建完成。
Vision3集成开发环境使用之一4
1.创建新源文件
“文件_新建”,在主工作区打开一个空源文件编辑窗。
建议先保存该空白的文件,用菜单命令：
“文件_另存为”,在弹出的如图2.10所示“另存为”窗口中,输入文件名oneled.asm。
注意,对于汇编源程序,其扩展名asm也
必须输入；
单击
“保存”按钮,将此
文件保存在同一
工程文件夹中。
新文件成功创建。
2.3.2 如何创建新源文件1
2.将源文件添加到工程
输入完源程序后,移
动鼠标到工程区,单
击“Target1”前面的
“+”号,展开后在
“SourceGroup1”上
单击鼠标右键,将弹
出一个快捷菜单,屏
幕如图2.11所示。
2.3.2 如何创建新源文件2
在快捷菜单中选择并单击“AddFiletoGroup‘SourceGroup1’”命令,在出现如图2.12所示“AddFiletoGroup‘SourceGroup1’”窗中,选择要加入的文件oneled.asm,单击“Add”按钮,再单击“Close”按钮,关闭此窗口。
2.3.2 如何创建新源文件3
如果源文件已
存在,同样可用
此法把它添加
到工程中。
添加源程序文
件后的
Vision3窗口
如图2.13所示。
2.3.2 如何创建新源文件4
2.4.1 如何编译连接工程
程序代码编写完成后需要编译连接生成目的代码,然后进行模拟仿真或硬件调试。
“工程_创建目标”,就会对源文件进行编译、连接。
如果有错误或警告产生,就会在输出区显示出错信息提示。
用户可据此来纠错,直至把程序调试出来,成功的标志是在输出区显示：
“0Error（s）,0Warning（s）.”,同时也会显示系统资源占用情况，如图2.14所示。
2.4 Keilµ
Vision3集成开发环境使用之二1
Vision3集成开发环境使用之二2
表2.1中的最后三个按钮都可用来编译，须注意区别:
第10号按钮用于单个源文件编译,没有产生应用,不能进入调试模式中运行。
第11号按钮是用于编译修改过的源文件并生成应用,如果源文件编译后,在没有改变的情况下再次单击它,将不会重新执行编译、连接的操作,原来生成的目标文件oneled.obj将不会变化。
第12号按钮是用于重新编译所有的文件并生成应用,不管源文件是否改动过,只要单击它,就会重新执行编译、连接的操作。
2.4.2 如何调试运行程序1
1.进入调试模式
单击调试模式按钮,系统进入调试模式。
“外围设备_I/O-Ports_Port1”,出现P1口的调试窗口如图2.15所示。
因程序尚未运行,图2.15中显示了上电复位后的状态,P1＝0xFF,表示P1口初始状态输出全1,所以P1.7～P1.0各位均是打“√”的。
这里以“√”表示“1”,否则表示“0”。
图中也有
Ins=xFF,其对应各位也均是打
“√”的,表示P1口中还未发现
受指令控制的引脚位,这也是
因为程序尚未运行之故。
2.单步运行方式
以单步运行的方式来调试程序,可选择菜单命令：
“调试_单步”,或用快捷键F10,系统进入运行时,源程序调试窗口如图2.16所示。
这时出现一个指令指针PC,PC首先指向第一条指令LJMPSTART,每按一次F10,系统就会执行一条指令，同时PC指向下一条指令。
2.4.2 如何调试运行程序2
当PC指向指令CLR P1.0,且尚未按下F10时,观察到P1口调试窗的屏幕如图2.17（a）,即P1.0输出高电平,模拟LED灯不亮。
接着按下F10,P1.0清零的指令就会被执行,观察到P1口调试窗的屏幕变为如图2.17（b）,即P1.0输出低电平,模拟LED灯亮。
继续按F10,将执行调用延迟子程序ACALLDELAY。
F10单步会穿越子程序的,这时PC指向指令SETBP1.0,当按下F10时,P1.0置1的指令就会被执行,调试窗回到图2.17（a）,模拟LED灯变暗。
2.4.2 如何调试运行程序3
2.4.2 如何调试运行程序4
当程序运行到LJMPSTART后,程序将循环重复。
3.全速运行方式
“调试_运行”,或单击全速运行按钮,或用快捷键F5。
系统进入全速运行状态,在P1口调试窗口中可以看到如图2.17（a）和（b）交替出现的屏幕。
在这两个图中均有ins＝0xFE,即对应P1.0没有打“√”,表示受指令控制的只有P1.0引脚。
4.停止程序的运行
要停止程序运行回到文件编辑状态,分如下两种情况。
（1）停止程序的单步运行
再单击调试模式按钮,就可退出调试模式,停止单步运行。
可见，调试模式按钮是一个乒乓开关。
2.4.3 如何产生十六进制文件1
（2）停止程序的全速运行
要先单击停止按钮,再单击调试模式按钮,才能退出全速运行,回到文件编辑状态。
IntelHEX文件格式是按地址排列的数据信息,数据宽度为字节,所有数据均采用十六进制表示,常用来保存单片机的目的代码。
通用编程器都支持IntelHEX格式。
Vision3的缺省设置将不会产生十六进制文件,可按以下步骤设置编译器。
（1）用菜单命令：
“工程_打开工程”，选择前面做好的工程oneled.Uv2,并打开它。
（2）在工程区单击“Target1”前面的“＋”号，展开后在“SourceGroup1”上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜
单中选择命令“OptionsforTarget‘Target1’”,屏幕如图2.18所示。
（3）出现如图2.19所示“OptionsforTarget‘Target1’”选项设置窗口,单击“输出”标签,按如下步骤设置:
①在“创建HEX文件”的复选项前打“√”,这样编译后就能得到十六进制文件；
②单击“选择目标路径”按钮,选择目标输出的路径在同一个工程文件夹中；
2.4.3 如何产生十六进制文件2
③在“执行文件名”栏中,可以设置编译生成的执行文件名,这里是oneled。
设置好后,单击“确定”按钮。
2.4.3 如何产生十六进制文件3
现在按前面介绍的方法,重新编译源文件,完成后注意观察输出窗口的编译信息,HEX文件已经创建到指定的路径中了,如图2.20所示。
打开工程文件夹,会发现多了一个oneled.hex文件。
将此十六进制代码下载到通用编程器,并写入到89C2051。
再将固化好的89C2051插入用户板的芯片座上,并给用户板加上电源的,就可看单灯闪烁实际效果了。
2.4.3 如何产生十六进制文件4
有时会出现不能进行模拟仿真的对话框,如图2.22所示。
这是因为编译器已经被设置在硬件仿真后引起的。
用菜单命令：
“工程_OptionsforTarget'
Target1'
”,出现图2.19编译器设置窗口后,单击“调试”标签,在出现的如图2.22所示对话框中,选中“使用模拟仿真”单选框,再单击“确定”按钮。
这样就可以进行模拟仿真了。
2.4.4 如何进行模拟仿真的设置1
2.5如何用编程器写入芯片
用炜煌WH-500APU编程器将oneled.hex的内容写入到89C2051中的步骤如下：
（1）用USB通讯电缆将计算机与编程器连接好,接通编程器电源,指示灯闪亮。
（2）双击桌面执行图标 ,启动WH-500APU编程器软件,编程器初始化成功后的界面参看图2.23。
（3）用菜单命令：
“芯片选择_手动选择型号”,出现如
2.5如何用编程器写入芯片2
图2.24所示“芯片选择”对话框，在“生产厂家”列表框中选择ATMEL,在“芯片型号”列表框中选择AT89C2051,单击“OK”按钮。
（4）确认所选择的芯片正确无误后,将待编程的芯片按正确的方向放入20芯锁紧插座,推平锁紧扳手。
2.5如何用编程器写入芯片3
（5）用菜单命令“文件_打开INTEL格式文件”,在出现的如图2.25所示“打开文件选项”对话框中选择“oneled.hex”文件,单击“OK”按钮。
这时,在图2.23窗口中可以看到已经装载到文件缓冲区的十六进制代码内容。
如有需要,可用菜单命令“缓冲区_编辑”,来编辑十六进制代码。
2.5如何用编程器写入芯片4
（6）用菜单命令“芯片编程_自动编程操作”，在出现的如图2.26所示“MCU/MPU自动编程选择”对话框中的“操作选项”中选择“擦除”、“全空检查”、“固化”、“校验”，单击“确认”按钮。
几秒后就完成了自动编程的全过程。
2.5如何用编程器写入芯片5
本章通过AT89C2051控制单灯闪烁项目,讲述用Keilµ
Vision3的IDE开发过程。
建议读者必须要动手做用户板,必须用µ
Vision3来完成这一项目的开发的全过程。
要求会用µ
Vision3来完成：
（1）创建一个新工程。
（2）创建新源文件,并将源文件添加到工程。
（3）编译连接工程。
（4）调试运行程序,包括会以单步运行方式和全速运行方式调试程序。
（5）会对µ
Vision3编译器进行模拟仿真的设置和产生十六进制文件输出的设置。
（6）会用编程器将十六进制代码文件内容写入到单片机芯片中。
本章小结
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