80C51单片机第8章

单片机应用系统设计实例本章将把前7章所学知识进行一次综合性的应用。掌握以80C51系列单片机为主处理器的单片机应用系统硬件电路设计方法、存储空间地址分配及监控程序的设计思想、典型接口电路的应用与编程方法。单片机应用系统设计实例•8.1可编程控制器的硬件组成•8.2可编程控制器的软件系统•8.3可编程控制器PC机集成开发环境•8.4可编程控制器监控程序C51部分源程序清单•本章小结单片机应用系统设计实例8.1可编程控制器的硬件组成单片机应用系统设计实例可编程控制器的逻辑电路单片机应用系统设计实例1）P0口：分时地用作地址线的低8位与数据总线2）P2口：用于地址的高8位3）P3口–P3.0（RXD）用于串行输入口。–P3.1（TXD）用于串行输出口。–P3.2、P3.3是外部中断请求INT0、INT1的输入线，供用户使用。–P3.4、P3.5是定时/计数器T0、T1外部计数脉冲输入线。–P3.7、P3.6是外部数据存储器与I/O口的读信号RD/写信号WR的输出线。89C52单片机资源分配单片机应用系统设计实例4）P1口•P1.0用于测试可编程控制器的RUN/STOP拨码开关信号。•P1.1供用户使用。•P1.2控制RS-485的收发。P1.2=1，接收串口数据；P1.2=0，向串口发送数据。•P1.3控制蜂鸣器。•P1.4供用户使用。•P1.5串行EEPROM写保护控制线WP。•P1.6串行EEPROM串行时钟线SCK。•P1.7串行EEPROM串行数据地址线SDA。单片机应用系统设计实例5）控制线RESET：复位信号的输入线，采用看门狗复位电路。ALE：地址锁存允许信号输出线，接74HC573-1的选通端G。PSEN：外部程序存储器的读选通信号，由于89C52单片机在读指令码时发程序选通信号，而读数据时则发RD信号，将PSEN与RD通过与门后产生存储器62256读信号OE，则无论89C52在读程序指令码还是在读数据，数据存储器62256读信号OE均有效。这样数据存储器62256既可作为数据存储器用，又可作为程序存储器用，即数据存储器用作仿真程序存储器。EA：外部程序存储器选择线，低电平有效。由于89C52片内有程序存储器，所以EA接电源Vcc。单片机应用系统设计实例•此处采用低密度可编程逻辑器件GAL16V8作为译码器产生片选信号。逻辑功能的编程语言为ABEL-HDL或FM汇编语言定义，此译码器电路中只有组合逻辑，逻辑关系较简单。单片机应用系统设计实例62256容量为32KB，可知有15根地址线A0～A14和8根数据线D0～D7。89C52单片机存储器采用的是哈佛结构，即程序存储器与数据存储器是分开的。62256的0000H～1FFFH为可编程控制器用户可使用的数据区（即V寄存器），2000H～7FFFH为可编程控制器用户程序区。单片机应用系统设计实例图8.3数字量输入接口和光电隔离电路单片机应用系统设计实例数字量输出接口和继电器驱动电路单片机应用系统设计实例ULN2803的封装和内部一个反相驱动器的逻辑电路图单片机应用系统设计实例•DS12887采用CMOS技术制成。具有微功耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点。•DS12887时钟芯片为可编程控制器提供时间基准。当可编程控制器脱离网络独立运行时，时间是一个非常重要的参数。•有关DS12887的详细用法见主教材材269页。单片机应用系统设计实例•RUN/STOP检测电路检测可编程控制器的RUN/STOP拨码开关的状态，其电路如下：图8.6RUN/STOP检测电路单片机应用系统设计实例蜂鸣器驱动电路单片机应用系统设计实例•看门狗复位电路的主要原理是，CPU正常工作时，定时复位计数器使得计数器的值不超过某一值；当CPU不能正常工作时，由于计数器不能被复位，因此其计数会超过某一值，从而产生硬件复位脉冲复位单片机系统，使得CPU恢复正常工作状态。单片机应用系统设计实例CSI24C021看门狗复位电路单片机应用系统设计实例RS-232和RS-485通信接口单片机应用系统设计实例•可编程控制器的软件系统是由系统软件与应用软件两部分组成的。系统软件就是可编程控制器的监控程序•监控程序是管理可编程控制器全部资源。其功能如下：–（1）装入程序；–（2）运行程序；–（3）调试程序；–（4）通信口操作功能子程序。8.2可编程控制器的软件系统单片机应用系统设计实例单片机应用系统设计实例可编程控制器PC机集成开发环境8.3可编程控制器PC机集成开发环境单片机应用系统设计实例查看输入输出和内存界面单片机应用系统设计实例PLC52用户程序下载助手界面单片机应用系统设计实例PLC52用户程序下载助手的文件选择界面单片机应用系统设计实例8.4可编程控制器监控程序C51部分源程序清单此部分内容见主教材！单片机应用系统设计实例PLC具有编程简单、可靠性高、通用性强、使用方便等特点，因此得到广泛的应用。可编程序控制器PLC的核心是由单片机应用系统构成。本章小结单片机应用系统设计实例可编程控制器的系统软件就是可编程控制器的监控程序，监控程序是管理可编程控制器全部资源，控制程序执行的一种系统软件，通常由生产可编程控制器的专业人员编写。可编程控制器PC机集成开发环境给可编程控制器的二次开发用户提供了开发环境，用户自己根据实际问题编写应用软件，用于生产过程控制、各种智能仪器仪表控制、各类机械设备控制、数据处理等。