文档介绍：学号: 1012004 北京化工大学继续教育学院毕业论文(设计) 中期报告论文题目: 单片机水箱控制系统专业: 机电一体化层次: 专科班级: 1012 学****形式: 夜大学学生姓名: 张金龙导师姓名: 田文杰开题日期: 20 1 2 . 2 . 1 9 2012 年2月 18日 1 目录 1. 论文所取得的阶段性成果………………………………………………… 2 2. 与开题报告所定的研究内容和进展是否相符…………………………… 12 3. 继续研究的内容…………………………………………………………… 12 4. 存在的问题………………………………………………………………… 12 5. 计划完成论文的时间和预期结果………………………………………… 12 2 数据采集及处理模块单片机是则量系统数据交换的中心,该系统采用的是 80C51 单片机[7],全静态工作时振荡器频率为 0~12MHz 。目前, 8051 单片机在工业检则控制领域中得到了广泛的应用,因此我们可以在许多单片机应用领域中,配接各种外部设备,完成工业自动化的实现。 89C51 是Inte l 公司生产的一种单片机,在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。每一个单片机包括:一个 8 位的微型处理器 CPU ;一个 256K 的片内数据存储器 RAM ;片内程序存储器 ROM ;四个 8 位并行的 I/O 接口 P0-P3 ;两个定时器/ 记数器;五个中断源的中断控制系统;一个全双工 UART 的串行 I/O 口;片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振荡频率是 12MHZ 。以上各个部分通过内部总线相连接。下面简单介绍下其各个部分的功能。中央处理器 CPU 是单片微型计算机的指挥、执行中心,由它读人用户程序,并逐条执行指令,它是由 8位算术/逻辑运算部件(简称 ALu) 、定时/控制部件,若干寄存器A、B、B5w 、5P以及 16位程序计数器(Pc) 和数据指针寄存器(DM) 等主要部件组成。算术逻辑单元的硬件结构与典型微型机相似。它具有对 8位信息进行+、-、x、/四则运算和逻辑与、或、异或、取反、清“0”等运算,并具有判跳、转移、数据传送等功能,此外还提供存放中间结果及常用数据寄存器。控制器部件是由指令寄存器、程序计数器 Pc 、定时与控制电路等组成的。指令寄存器中存放指令代码。枷执行指令时, 从程序存储器中取来经译码器译码后,根据不同指令由定时与控制电路发出相应的控制信号,送到存储器、运算器或 I/O接口电路,完成指令功能。程序计数器 Pc程序计数器 Pc 用来存放下一条将要执行的指令,共 16 K 字节的程序存储器直接寻址 c指令执行结束后, Pc计数器自动增加,指向下一条要执行的指令地址。数据存储器,RAM ,片内为 128B, 片外最多可外扩 64KB 。数据存储器来存储单片机运行期间的工作变量、运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。片内的 128B 的 RAM ,以高速 RAM 的形式集成在单片机内,可以加快单片机运行的速度,而且这种结构的RAM 还可以降低功耗。程序存储器, ROM ,用来存储程序, 80C51 为4KB ROM 。如果片内只读存储器的容量不够,则需要用扩展片只读存储器,片外最多可以扩展到 64KB 。中断系统,具有 5个中断源, 2级中断优先权。定时器/计数器,片内有 2个16位的定时器/计数器,具有 4种工作方式。在单片机的应用中,往往需要精确的定时,或对外部事件进行计数,因而需在单片机内部设置定时器/计数器部件。串行口,1个全双工的串行口,具有 4中工作方式。可用来进行串行通信,扩展并行I/O 口,甚至与多个单片机相连构成多机系统,从而使单片机的功能更强且应用更广。特殊功能寄存器,SFR ,共有 21个,用于 CPU 对片内各功能部件进行管理、控制、监视。单片机的时序功能: 时钟电路 80C51 片内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路, XTALI 和XTAL 2 分别为振荡电路的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。采用内部方式时,在 C1和C2 引脚上接石英晶体和微调电容可以构成振荡器,振荡频率的选择范围为 —12MHZ 在使用外部时钟时, XTAL2 用来输入外部时钟信号,而 XTALI 接地。 3 时序: 80C51 单片机的一个执器周期由 6个状态(s1 —s6) 组成,每个状态又持续 2个接荡周期,分为 P1和P2两个节拍。这样,一个机器周期由 12个振荡周期组成。若采用 12MHz 的晶体振荡器,则每个机器周期为 1us ,每个状态周期为 1/6us ; 在一数情况下,算术和逻辑操作发生在 N 期间,而内部寄存器到寄存器的传输发生在 P2期间。对