文档介绍：毕业设计说明书
(计算机学院)
设计课题: 基于51单片机的交通灯设计
专业班级: 嵌入式1402
学生姓名: 杜雁超
学生学号: 2014030379
指导教师: 叶飞
目录
目录 2
1 89C51单片机的介绍 1
2方案设计与论证 4
4
4
4
3系统硬件设计 4
4
5
5
6
7
4系统软件设计 8
8
8
8
9
10
5系统调试与测试结果 14
14
14
14
6参考文献 14
智能交通灯控制系统
1 89C51单片机的介绍
MCS-51单片机的逻辑结构及信号引脚
图1 MCS-51 单片机的结构框图
MCS-51单片机的逻辑结构
(1)中央处理器(CPU)
中央处理器简称CPU,是单片机的核心,完成运算和控制操作。按其功能,中央处理器包括运算器和控制器两部分电路。
(2)运算器电路
功能:单片机的运算部件,用于实现算术和逻辑运算。
(3)控制器电路
功能: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。
(4)内部数据存储器
组成:RAM(128×8)和RAM地址寄存器等。
功能:用于存放可读写的数据。
(5)内部程序存储器
组成:ROM(4K×8))和程序地址寄存器等。
功能:用于存放程序和原始数据。
(6)定时器/计数器
80C51共有两个16位的定时器/计数器。
功能: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,以满足控制应用的需要。
(7)并行I/O口
MCS-51共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)
功能:实现数据的并行输入输出。
(8)串行口
MCS- 51单片机有一个全双工的串行口。
功能;以实现单片机和其它数据设备之间的串行数据传送。
(9)中断控制系统
80C51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。
(10)时钟电路
MCS- 51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接。
功能:时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。
典型的晶振频率:6MHz、、12MHz。
(11)位处理器
位处理器称为布尔处理器。
功能:以状态寄存器中的进位标志位C为累加位,可进行各种位操作。
(12)总线
总线:连接计算机各部件的一组公共信号线。
分类:地址总线、数据总线和控制总线。
作用:减少了单片机的连线和引脚,提高了集成度和可靠性。
MCS-51的信号引脚
80C51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚排列如图所示。
(1)信号引脚介绍
图2 80C51芯片引脚排列图
输入/输出口线
~ P0口8位双向口线
~ P1口8位双向口线
~ P2口8位双向口线
~ P3口8位双向口线
ALE 地址锁存控制信号
功能:a)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,以实现低位地址和数据的分时传送。如图所示。
图3单片机程序存储器扩展连接图
b)ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲,可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
·/PSEN 外部程序存储器读选通信号
在读外部ROM时/PSEN有效(低电平),以实观外部ROM单元的读操作。
·/EA 访问程序存储器控制信号
当/EA信号为低电平时,对ROM的读操作限定在外部程序存储器;
当/EA信号为高电平时,对ROM的读操作是从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。
·RST 复位信号
当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效,用以完成单片机的复位操作。
·XTAL1和XTAL2外接晶体引线端
当使用芯片内部时钟时,此二引线端用于外接石英晶体和微调电容;
当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。
VSS地线
Vcc+5V电源
(2)信号引脚的第二功能
“复用”即给一些信号引脚赋予双重功能。第二功能信号定义主要集中在P3口线中,另外再加上几个其它信号线。
常见的第二功能信号
P3口线的第二功能
P3口8条口线都定义有第二功能