综合课程设计-单片机及接口技术.docVIP

综 合 课 程 设 计 题目：单片机接口技术及红外接收应用 姓名： 学号： 单片机接口 单片机简介 单片机是微型计算机技术发展的产物，经历了探索阶段、完善阶段、微控制器形成阶段和微控制器发展阶段。 在一块芯片上集成了CPU、一定容量的RAM 和ROM（或EPROM、FlashROM）、定时/计数器及I/O 接口电路等部件，构成一个微型计算机。 的CPU 包括控制器和运算器，控制器负责识别指令，并根据指令的性质控制内哥哥功能的协调作用；运算器主要实现算术逻辑运算和数据中转。51 的存储器组织，从物理上分 4 个部分，从逻辑分3 个地址空间。内部、外部程序存储器由CPU 统一访问，内部、外部数据存储器使用不同的指令访问。内部RAM 中有位寻址空间。特殊功能寄存器占用了内部RAM 空间的128 个地址，与同样地址的内部RAM 使用不同的寻址方式相区别。软件开发完毕后需要对EPROM 编程，加电时需要上电复位电路将 复位，然后转入程序实执行方式，还要考虑的低功耗方式。 引脚具有三总线（地址总线、控制总线、数据总线）结构。 指令系统是CPU 执行的所有指令的集合及其编码系统，在计算机中以二进制表示，在编写程序时通常使用助记符形式。51 的 CPU 有７种寻址方式：立即数寻址,直接寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，相对寻址和位寻址。可以实现对内部寄存器、内部RAM、特殊功能寄存器、程序存储器、外部RAM、位空间各个存储区域的访问。 ５１指令按功能分为５类：数据传送指令，可实现CPU 内部寄存器、内部 RAM、外部 RAM、I/O 端口、程序存储器之间的数据传送，还能完成数据交换和堆栈操作；算术运算指令，实现对操作数的加、减、乘、除等运算；逻辑运算与移位指令，实现对操作数按位进行逻辑与、或、异或、取反等操作，以及对累加器A 中所有位向左或向右移位；位操作指令，实现位的传送、修改、运算和位控制转移；控制转移指令，实现无条件转移、条件转移、子程序调用和返回等操作。 T0 有4 种工作方式，T1 有3 种，T2 有3 种。T0、T1 的方式 0、1、2 分别为13 位的定时器/计数器、16 位的定时/计数器和自动重装初值的 8 位定时/计数器方式。T0 的方式 3 为两个 8 位定时/计数器方式。T2 有自动重装载方式、捕获方式和波特率发生器方式。每种工作方式下，都可以选择是对内部机器周期技术还是对外部引脚 脉冲计数。所有的控制都使用特殊功能寄存器 TMOD、TCON、T2CON 实现，定时时间、计数个数由 THX、TLX 的初值控制。若系统中使用了串行口，则串行口的波特率总算与T1 或T2 的溢出率有关。 第六章：串行接口 本章主要讲51 串行接口的结构和工作方式。51 的串行口有4 种工作方式，方式0 为同步移位寄存器方式，方式1 为8 位UART 方式，方式2 和 3 为9 位UART 方式。方式的选择由SCON 中的SM1 位控制。各种方式的波特率设置分别为：方式0 固定为震荡频率的1/12，方式2 为震荡频率的1/32 或1/64，取决于PCON 中SMOD 位；方式1 和方式3 的波特率最灵活，由定时器/计数器T1 或T2 的溢出率与PCON 中的SMOD 共同控制，有较大波特率选择范围。串行口的方式0 可以用来扩展并行I/O 接口，只需外接移位寄存器。方式1 主要用于双机通信，这时要与对方设置相同的帧格式和波特率。方式2 和 方式3 可以用于多机通信，构成简单的集散控制系统。 而说到单片机的接口技术，就必须涉及到转换器。DAC0832 是最常见的8 位D/A 转换器之一，输入数字量为8 位，输入方式有直通、单缓冲、双缓冲三种，直通方式适用于无计算机控制的系统，单缓冲方式用于单个 DAC0832 转换的系统，双缓冲用于多个 DAC0832 需同步输出模拟信号的系统。DAC0832 与之间的数字量输出使用无条件传送方式。DAC1208 是12 位的D/A 转换器，向其输出数字量时应先送高8 论文及课设 5 位，后送低8 位。ADC0809S 是典型的8 位逐次逼近式A/D 转换器，可以对 8 路模拟信号分时进行A/D 转换。具体应用中应先向其路数选择和启动脉冲，转换成功后ADC0809 会产生转换结束信号，该信号可以用作的一个中断源。 图.1 红外收发器系统的构成框图 3.2 工作原理 3.2.1 二进制的编码 本设计系统采用不同的脉宽宽度来实现二进制信号的编码，可由发送单片机来完成。用图2(a)表示二进制信号中的高电平‘1’，其特征是脉冲中低电平与高电平的宽度均等于0．26ms，相当于lO个26 的宽度；用图2(b)表示二进制信号中的低电平