單片機實習報告總結

這次實習我們使用控制電路的單片機是at89s51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極管的控制p0和p2口控制四盞燈。在at89s51的9引腳接復位電路，對電路實現復位控制。在電路中接入74s164譯碼器和共陰極數碼管，通過at89s51的p3口數據的輸入對共陰極數碼管的控制。同時也可實現雙色發光的二極管與共陰極數碼管的共同作用。在at89s51的p3.2口接上中斷控制電路，p3.5口接入蜂鳴器，使電路實現中斷作用，也使電路便於檢測。儘量朝“單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性。系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

硬件電路設計：

1)確保硬件結構和應用軟件方案相結合。硬件結構與軟件方案會相互影響，軟件能實現的功能儘可能由軟件實現，以簡化硬件結構。必須注意，由軟件實現的硬件功能，一般響應時間比硬件實現長，且佔用cpu時間;

2)可靠性及抗干擾設計是硬件設計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理佈線、各元器相互隔離等;

3)儘量朝“mcs-51單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性;

4)系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

1．1 單片機型號及特性

單片機型號是 at89s51。特性是：⑴8031 cpu與mcs-51⑵兼容 4k字節可編程flash存儲器(壽命：1000寫/擦循環) ⑶全靜態工作：0hz-24khz ⑷三級程序存儲器保密鎖定 ⑸128*8位內部ram ⑹32條可編程i/o線⑺兩個16位定時器/計數器 ⑻6箇中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閒置和掉電模式⑾片內振盪器和時鐘電路

1．2 晶振電路

單片機晶振的兩個電容的作用 這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負載電容=[(cd*cg)/(cd+cg)]+cic+△c式中cd,cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,cic（集成電路內部電容）+△c（pcb上電容）經驗值為3至5pf。 各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振盪器。晶振引腳的內部通常是一個反相器, 或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳 xo 和晶振輸入引腳 xi 之間用一個電阻連接, 對於 cmos 芯片通常是數 m 到數十m 歐之間. 很多芯片的引腳內部已經包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振盪初始時處與線性狀態, 反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便於起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個並聯諧振迴路, 振盪頻率應該是石英晶體的並聯諧振頻率. 晶體旁邊的兩個電容接地, 實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點. 以接地點即分壓點為參考點, 振盪引腳的輸入和輸出是反相的, 但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看, 形成一個正反饋以保證電路持續振盪. 在芯片設計時, 這兩個電容就已經形成了, 一般是兩個的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率範圍. 外接時大約是數 pf 到數十 pf, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個電容串聯的值是並聯在諧振迴路上的, 會影響振盪頻率. 當兩個電容量相等時, 反饋係數是 0.5, 一般是可以滿足振盪條件的, 但如果不易起振或振盪不穩定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。

電路如圖所示

1．3 復位電路

單片機在開機時或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處於某種死循環狀態等情況下都需要復位。復位作用是使cpu以及其他功能部件，如串行口，中斷都恢復到一個確定初始狀態，並從這個狀態開始工作。

復位電路有兩種：上電、按鈕復位，考慮到各部件影響，採用按鈕復位，當電阻給電容充電，電容的電壓為高電平，當按下按鈕時芯片復位腳近似低電平，於是芯片復位。