1、【首頁(yè)】課程名稱趣味電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作授課專業(yè)班級(jí)課程編號(hào)課程類型必修課校級(jí)公共課（）；基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課（）；實(shí)驗(yàn)課（）選修課限選課（）；任選課（，）授課方式課堂講授（，）；實(shí)踐課 （V）考核方式考試（）；考查（，）課程教學(xué) 總學(xué)時(shí)數(shù)32學(xué)分?jǐn)?shù)2學(xué)時(shí)分配課堂講授16學(xué)時(shí)； 實(shí)踐課 16學(xué)時(shí)教材名稱單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程 序設(shè)計(jì)（第4版）作者馬忠梅 等出版社及 出版時(shí)間北京航空 航天出版 社2007指aE參力書基于 Proteus的8051單 片機(jī)實(shí)例教程單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)及應(yīng) 用實(shí)例基于C語(yǔ)言編程 MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng) 用Protel99高級(jí)應(yīng)用作者李學(xué)胡偉張培仁趙晶出版社及 出版時(shí)間電子工

2、業(yè) 出版社人民郵電 出版社2003清華大學(xué) 出版社2003人民郵電 出版社2000授課教師明顯誠(chéng)汪科職稱工程師單位工程訓(xùn)練 中心授課時(shí)間注：表中（）選項(xiàng)請(qǐng)打教案【理、工科】第一章 8051 單片機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與內(nèi)部資源一、教學(xué)目的和要求通過(guò)對(duì)單片機(jī)的基礎(chǔ)特點(diǎn)、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)、 外部硬件擴(kuò)展、 指令系統(tǒng)和簡(jiǎn)單的程序介紹，讓同學(xué)們對(duì)8051 單片機(jī)有個(gè)基礎(chǔ)了解，同時(shí)由淺入深，進(jìn)一步學(xué)習(xí)運(yùn)用 8051 內(nèi)部資源的 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，包括中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及串口等等。二、教學(xué)重點(diǎn)2.1 8051 的內(nèi)部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)2.2 8051 的內(nèi)部資源使用三、教學(xué)難點(diǎn)8051 單片機(jī)獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.2 8051 中斷、定

3、時(shí)器/計(jì)數(shù)器和串行口的使用1.1 8051 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計(jì)算機(jī)， 這些部件包括中央處理器CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM程序存貯器ROM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種IO接口電 路。8051是MCS-51系列單片機(jī)的一個(gè)產(chǎn)品。MCS-51系列單片機(jī)是Intel公司推 出的通用型單片機(jī)。它的基本型產(chǎn)品是8051、 8031 和 8751.這三個(gè)產(chǎn)品只是片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的制造工藝不同。 8051 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器為掩膜型，在制造芯片時(shí)已將應(yīng)用程序固化進(jìn)去了， 使它具有某種專用功能； 8031 片內(nèi)無(wú)ROM， 使用時(shí)需外接ROM 8751片內(nèi)ROhM EPROMS,固化的應(yīng)用程序可以方

4、便的改寫。8051單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可劃分為 CPU存貯器、并行口、用行口、定時(shí)器/計(jì) 數(shù)器、中斷邏輯幾部分。中央處理器核心單元，算術(shù)邏輯單元ALU （算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算），操作數(shù)存于累加器AC6E暫存器中。控制器執(zhí)行程序指令過(guò)程，程序存貯器中取指令，進(jìn)入指令寄存器IR ，指令譯碼器 ID 譯碼，微操作信號(hào)用于控制單片機(jī)各部分動(dòng)作。時(shí)鐘包括內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘。 內(nèi)部時(shí)鐘， 晶振和微調(diào)電容組成的并聯(lián)諧振電路構(gòu)成穩(wěn)定自激振蕩器。外部時(shí)鐘，引入外部脈沖信號(hào)。基本時(shí)序周期， 微操作信號(hào)在時(shí)間上有嚴(yán)格的先后次序。 振蕩周期是振蕩源周期； 時(shí)鐘周期是振蕩周期的 2 倍； 機(jī)器周期包括6 個(gè)時(shí)鐘周期； 而指令周

5、期指完成一條指令所占用的全部時(shí)間。指令部件包括程序計(jì)數(shù)器PG指令寄存器IR,指令譯碼器ID,數(shù)據(jù)指針DPTR 16位地址寄存器，尋址外部 RAM也可尋址外部ROW表格數(shù)據(jù)。8051 的存儲(chǔ)器組織將程序存貯器和數(shù)據(jù)存貯器分開，并各自有尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式（哈佛型結(jié)構(gòu)單片機(jī)） 。8051單片機(jī)物理上有4個(gè)存貯空間，片內(nèi) ROM片外ROM片內(nèi)RAM片外 RAM可在片外擴(kuò)展 RAMffi ROM各有64Kb的尋址范圍。8051有256B數(shù)據(jù)存貯 器RAM 4KB程序存貯器 ROM 4KB的ROM片內(nèi)RO防口片外RO泌用，地址為 0000H-0FFFH 1000H-FFFFhM址為片外ROM用。控制信號(hào)E

6、A=1時(shí)，先片內(nèi)ROM（4KB,指令地址超過(guò)0FFFH自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外ROM EA=Q只從片外ROW指令。 程序存儲(chǔ)器ROM勺某些單元僅供系統(tǒng)使用,0000H-0002H所有執(zhí)行程序的入口地 址，0003H-002AHt勻勻分為5段，5個(gè)中斷服務(wù)程序的入口，用戶不應(yīng)進(jìn)入上述 區(qū)域。RAMfc地址上和ROM1疊,8051通過(guò)不同信號(hào)選通 ROM RAM從外部ROM 取指令時(shí)用選通信號(hào)PSEN而從外部RAM實(shí)寫數(shù)據(jù)采用RD?口 W砒通。8051內(nèi) 部256B的RAM?節(jié),00H-7FH,真正的RAMK; 80H-FFH專門用于特殊功能寄存 器（SFR。低128字節(jié)分三個(gè)區(qū)域（00H-7FH）, 00H

7、-1FH四組工作寄存器，每組 占用8個(gè)RAM?節(jié)，記為R0-R7,某一時(shí)刻，CPUR能使用其中一組工作寄存器。 20H-2FH共16個(gè)字節(jié)，128位，除做一般RAM賣寫外，還可對(duì)每一個(gè)字節(jié)的每一 位進(jìn)行操作。30H-7FH, 80個(gè)字節(jié)，一般的用戶RAMK域。8051單片機(jī)特殊功能 寄存器中包含有堆棧指針SR 8051單片機(jī)復(fù)位后，堆棧指針SP總是初始化到內(nèi) 部RAM勺07H位置。8051堆棧屬于向上生長(zhǎng)型，數(shù)據(jù)壓入堆棧，SP內(nèi)容自動(dòng)加1 作為本次進(jìn)棧的地址指針，然后存信息。8051 并行接口P0-P3， P0 口采用總線復(fù)用技術(shù)，P2 口作地址的高 8 位， P1口只作IO 口，P0, P2

8、, P3有第二功能。8051的內(nèi)部資源包括用行口，定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器，中斷。 8051 的工作方式包括復(fù)位方式，程序執(zhí)行方式，單步執(zhí)行方式，低功耗操作方式，EPROMI程和校驗(yàn)方式。8051 的系統(tǒng)擴(kuò)展主要包括外部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。8051 的尋址方式，指令中給出的地址尋找真實(shí)操作數(shù)地址的方式。 8051 包 括 7 種尋址方式，寄存器尋址。直接尋址、寄存器間接尋址、立即尋址、變址尋址、相對(duì)尋址和位尋址。 8051 指令系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸指令、轉(zhuǎn)移指令、算術(shù)運(yùn) 算指令和邏輯運(yùn)算指令等。1.2 8051 的內(nèi)部資源一、中斷8051 有 5 個(gè)中斷源， 有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)， 每個(gè)中斷優(yōu)

9、先級(jí)可以編程控制， 中 斷允許受到CPUFF中斷和中斷源開中斷的兩級(jí)控制。5 個(gè)中斷源包括：外部中斷請(qǐng)求0、外部中斷請(qǐng)求1、片內(nèi)定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器 0溢出中斷請(qǐng)求、片內(nèi)定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器溢出中斷請(qǐng)求1、片內(nèi)串口發(fā)送/ 接收中斷請(qǐng)求。為了了解每個(gè)中斷源的是否產(chǎn)生了中斷， 中斷系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)中斷請(qǐng)求觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)記憶。這些觸發(fā)器包括定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON串口控制寄存 器SCON中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP,中斷允許寄存器IE。中斷響應(yīng)， 8051 單片機(jī)的每個(gè)機(jī)器周期采樣各中斷源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位， 如 果沒(méi)有下述阻止條件：1. CPUE在處理同級(jí)或更高級(jí)的中斷；2. 現(xiàn)行機(jī)器周期不是所執(zhí)行指令的最后一

10、個(gè)機(jī)器周期；3. 正在執(zhí)行的是RETI 或是訪問(wèn) IE 或 IP 的指令。將在下一個(gè)機(jī)器周期響應(yīng)被激活了的最高級(jí)中斷請(qǐng)求。CPUS中斷響應(yīng)后完成如下操作：1. 硬件清除相應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志；2. 執(zhí)行一條硬件子程序，保護(hù)斷點(diǎn)，并轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序入口；3. 結(jié)束中斷時(shí)執(zhí)行RETI 指令，恢復(fù)斷點(diǎn)，返回主函數(shù)。同一優(yōu)先級(jí)設(shè)置時(shí)，優(yōu)先級(jí)由高至低的順序是：INT0-T/C0-INT1-T/C1-Serial 。寄存器組切換，當(dāng)一個(gè)特定的任務(wù)正在執(zhí)行，可能有更緊急的任務(wù)需要CPU處理，在一個(gè)具有優(yōu)先級(jí)的系統(tǒng)里，CPU是等待第一個(gè)任務(wù)完成，而是假定前一個(gè)任務(wù)已經(jīng)完成， 立即處理新任務(wù)。 若程序流程立即轉(zhuǎn)向新

11、任務(wù)， 新任務(wù)使用的各寄存器破壞了第一個(gè)任務(wù)使用的中間信息。 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)任務(wù)重新執(zhí)行時(shí)， 寄存器的值可引起錯(cuò)誤發(fā)生， 解決的方法每次發(fā)生任務(wù)變化時(shí)執(zhí)行一些指令， 被稱為上下文切換。高優(yōu)先級(jí)的中斷可以中斷正在處理的低優(yōu)先級(jí)程序，因而必須注意寄存器組。 最好給每個(gè)優(yōu)先級(jí)程序分配不同的寄存器組。 因此， 中斷服務(wù)函數(shù)的完整語(yǔ)法如下：返回值 函數(shù)名（參數(shù)） 模式 重入 interrupt n using n當(dāng)調(diào)用中斷函數(shù)時(shí)，SFR中的ACC B、DPH DPL PS隧?xiàng)！６⒍〞r(shí)器/ 計(jì)數(shù)器（T/C）8051 系列單片機(jī)至少有兩個(gè)16 位內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器， 8052有三個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，兩個(gè)基本定時(shí)器

12、/計(jì)數(shù)器是T/C0和T/C1。它們既可以編程為定時(shí)器使 用，也可以編程為計(jì)數(shù)器使用。若做定時(shí)器用，計(jì)數(shù)內(nèi)部晶振驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘；若做計(jì)數(shù)器使用， 計(jì)數(shù)輸入管腳的脈沖信號(hào)。 定時(shí)器實(shí)際上也是工作在計(jì)數(shù)方式下， 只 不過(guò)對(duì)固定脈沖計(jì)數(shù)，由計(jì)數(shù)值可計(jì)算出時(shí)間，有定時(shí)功能。T/C 作定時(shí)器用時(shí)， 對(duì)振蕩源 12 分頻的脈沖計(jì)數(shù)， 每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)值加1，1/12fosc= 計(jì)數(shù)率，每2us 計(jì)數(shù)值加 1。T/C作計(jì)數(shù)器用時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自外部脈沖輸入管腳T0、T1,當(dāng)T0/T1腳上出現(xiàn)負(fù)跳變時(shí)， 計(jì)數(shù)值加 1， 識(shí)別管腳上的負(fù)跳變需要2 個(gè)機(jī)器周期， 24 個(gè)振蕩周期，可計(jì)數(shù)最高外部脈沖頻率為 1/24fosc

13、 。高于此計(jì)數(shù)率，計(jì)數(shù)出錯(cuò)。與T/C有關(guān)的特殊功能寄存器包括計(jì)數(shù)寄存器TH和TL,控制寄存器TCON方式控制寄存器TMOD定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2控制寄存器（T/C2）。定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器的工作方式如下：1. 方式0,為13位T/C,由TH提供高8位，TL提供低5位的計(jì)數(shù)器， 滿計(jì)數(shù)值為2 13 ，但啟動(dòng)前可以預(yù)置計(jì)數(shù)初值；2. 方式 1， 方式 1 與方式 0 基本相同， 唯一區(qū)別在于計(jì)數(shù)寄存器的位數(shù)是16位，由TH和TL寄存器各提供8位，滿計(jì)數(shù)值為216;3. 方式2，是 8 位可自動(dòng)重裝載的 T/C, 滿計(jì)數(shù)值為 28 。4. 方式3,只適用于T/C0,當(dāng)T/C0工作在方式3時(shí)，TH0和TL0成

14、為 兩個(gè)獨(dú)立的 8 位計(jì)數(shù)器。只有將T/C1 用作串口的波特率發(fā)生器時(shí)，T/C0才能工作在方式3,相當(dāng)于增加了一個(gè)定時(shí)器。5. T/C2 的工作方式， T/C2 包含一個(gè) 16 位重裝載方式，計(jì)數(shù)溢出后， 自動(dòng)在瞬間重裝載。 T/C2 還有捕獲方式，它把瞬時(shí)計(jì)數(shù)值傳到另外 的CPK讀取的寄存器對(duì)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化，包括編程 TMOD置初值TH和TL,編輯TE,啟動(dòng)T/C。計(jì)數(shù)初值計(jì)算，定時(shí)器工作方式下： T/C 對(duì)機(jī)器周期脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)晶振頻率算出機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期為 12/fosc 。那么自然可算出需要的計(jì)數(shù)初值。計(jì)數(shù)器工作方式下，由于計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)，所以可置負(fù)數(shù)。三、串行口8

15、051單片機(jī)片上有UART（通用異步接收/發(fā)送）用于串行通信，發(fā)送時(shí)數(shù)據(jù) 由TXD端送出，接收時(shí)數(shù)據(jù)由RXD®輸入。有兩個(gè)緩沖器SBUF 一個(gè)作發(fā)送緩 沖器， 另一個(gè)作接收緩沖器。 它是可編程的全雙工的串行口。 短距離的機(jī)間通信 可使用UART勺TTL電平，使用驅(qū)動(dòng)芯片可接成RS232G口通用微機(jī)進(jìn)行通信。波 特率時(shí)鐘必須從內(nèi)部定時(shí)器1 或定時(shí)器 2 獲得。與用行口有關(guān)的SFR包括串口控制寄存器 SCO恃口電源控制寄存器PCON用 行口的工作方式包括：1. 方式0,為移位寄存器輸入/輸出方式，串行數(shù)據(jù)通過(guò)RXD俞入輸出， TXD則用于輸出移位時(shí)鐘脈沖；2. 方式1，是 10 位異步通

16、信方式， 1 位起始位（0） ， 8 位數(shù)據(jù)位和1位停止位（1） ，其中的起始位和停止位是在發(fā)送時(shí)自動(dòng)插入；3. 方式 2 和方式3，都是11 位異步接收/ 發(fā)送方式，不同在于波特率不同。串行口的初始化包括，定時(shí)器1 工作方式， T/C1 置初值， T/C1 啟動(dòng)，串行口控制SCON開CPU+斷和源中斷。第二章8051的C語(yǔ)言編程一、教學(xué)目的和要求要求學(xué)生通過(guò)本章學(xué)習(xí)，了解8051 的編程語(yǔ)言，掌握C51 的數(shù)據(jù)與運(yùn)算、流程控制語(yǔ)句、構(gòu)造數(shù)據(jù)類型、函數(shù)以及模塊化程序設(shè)計(jì)。二、教學(xué)重點(diǎn)2.1 8051 編程語(yǔ)言和 C51 程序結(jié)構(gòu)2.2 C51 的數(shù)據(jù)以及運(yùn)算2.3 C51 的構(gòu)造數(shù)據(jù)類型2.4

17、 函數(shù)的使用和模塊化程序設(shè)計(jì)三、教學(xué)難點(diǎn)C51 的程序結(jié)構(gòu)和相關(guān)的編寫規(guī)則C51 數(shù)據(jù)與運(yùn)算一、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)， 具有一定格式的數(shù)字或數(shù)值叫做數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)類型， 數(shù)據(jù)的不同格式叫做數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行的排列、組合、架構(gòu)稱為數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)類型分為基本類型、 構(gòu)造類型、 指針類型和空類型。 基本類型分為位型、字符型、整型、長(zhǎng)整型、浮點(diǎn)型和精度浮點(diǎn)型。構(gòu)造類型分為數(shù)組類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體和枚舉。二、C51運(yùn)算符、表達(dá)式以及規(guī)則常量，在程序運(yùn)行的過(guò)程中，其值不能改變的量。與變量一樣，常量也有不 同的數(shù)據(jù)類型。變量，在程序運(yùn)行過(guò)程中，其值可以改變的量。一變量主要由兩部分組

18、成， 一是變量名，一是變量值。每一個(gè)變量都有一個(gè)變量名，在內(nèi)存中占據(jù)一定的存 儲(chǔ)空間，并在該內(nèi)存單元存放該變量的值。在程序編制中使用大量不必要的變量類型， 會(huì)導(dǎo)致C編譯器相應(yīng)的增加所調(diào)用的 庫(kù)函數(shù)的數(shù)量，以處理大量增加的變量類型。 最終會(huì)使程序變得過(guò)于龐大，運(yùn)行 速度減慢，甚至?xí)谶B接時(shí)，出現(xiàn)因程序過(guò)大裝不進(jìn)代碼區(qū)的情況。 通常使用的 數(shù)據(jù)變量包括位變量、字符變量、整型變量、長(zhǎng)整型變量、浮點(diǎn)型變量。地址為00H-7FH的低128字節(jié)片內(nèi)RAMK被戈U分為3個(gè)區(qū)域。通用寄存器區(qū)， 可位尋址區(qū)，用戶RAMK。通用寄存器區(qū)被劃分為4組寄存器，0組（00H-07H）, 1 組（08H-0FH）, 2

19、組（10H-17H）, 3 組（18H-1FH）;每組含 8 個(gè)通用寄存器 R0-R7, 共32個(gè)通用寄存器。尋址采用寄存器名尋址；字節(jié)地址尋址。當(dāng)用寄存器名來(lái)尋址時(shí)，程序狀態(tài)字中的PSWW勺R(shí)S1和RS0兩位的值來(lái)決定 寄存器組。RS1 (PSW.4RS0 (PSW.33組1r 12組101組10r 10組00可位尋址區(qū)包括20H-2FH;用戶RAMK 30H-7FH;編譯器會(huì)通過(guò)將變量、常 量定義為不同的存貯類型，將它們定位在不同的存貯區(qū)中。data/bdata ,定義常量和變量時(shí)，編譯器會(huì)將它們定義在片內(nèi) RAME,片內(nèi) RAME存放臨時(shí)性傳遞變量或使用頻率較高的變量。Code存貯數(shù)據(jù)類

20、型時(shí)，編譯器將其定位在 ROM® EPRO附，這里存放指令 代碼或其它非易變信息。如果定義數(shù)據(jù)和變量時(shí)缺省存貯類型標(biāo)識(shí)符， 編譯器會(huì)自動(dòng)選擇默認(rèn)的存貯 類型，有SMALL COMPACT LARGE旨令限定。8051單片機(jī)片內(nèi)有21個(gè)特殊功能寄存器（SFR,它們分散在片內(nèi)RAME的高128 字節(jié)中，地址80H-0FFH Xt SFR的操作，只能用直接尋址方式。C51與標(biāo)C不同之處之一在于引入關(guān)鍵字“ sfr ”Sfr SCON=0x98;Sfr16 T2=0xcc ;需經(jīng)常單獨(dú)訪問(wèn)SFR中的位時(shí)，使用關(guān)鍵字“ sbit ”。8051單片機(jī)芯片內(nèi)帶有4個(gè)8位的并行口，共32根I/O 口

21、線。每個(gè)口主要 由4部分組成：端口鎖存器，即 SFR中的P0 口-P3 口；輸入緩沖器；輸出緩沖 器;引致芯片外的端口引腳。其中 P1-P3 口為準(zhǔn)雙向口，P0 口為雙向3態(tài)口。8051單片機(jī)芯片引腳中沒(méi)有專用的地址總線和數(shù)據(jù)總線，向外擴(kuò)展存貯器 和接口時(shí)，由P2 口輸出地址總線的高8位（A15-A8）。由P0 口輸出地址總線的 低8位（A7-A0）;同時(shí)對(duì)P0 口采用總線復(fù)用技術(shù)，P0 口又兼作8位雙向數(shù)據(jù)數(shù) 據(jù)總線D7-DQ即由P0分時(shí)輸出低8位地址或輸入輸出8位數(shù)據(jù)。在不做總線擴(kuò)展時(shí)，P0口和P2 口可以作為普通的IO 口使用。除8051芯片上的4個(gè)I/O 口以外，還可以在片外擴(kuò)展硬件I

22、/O 口。8051沒(méi)有專用的 I/O 指令， 其口地址與數(shù)據(jù)存貯器地址是統(tǒng)一編址的， 即把一個(gè)口當(dāng)作數(shù)據(jù)存貯器中的一個(gè)單元來(lái)看待。8051 的內(nèi)部口是可以位尋址的，而大部分外部口是字節(jié)尋址的。在給口指定硬件擴(kuò)展電路時(shí)， 可以在內(nèi)部口中設(shè)置I/O 控制線和信號(hào)線， 而將外部口定義為字節(jié)寬度I/O 口， 這樣在編程時(shí)可大大簡(jiǎn)化尋址， 并避免使用許多邏輯屏蔽位。在使用 C51 進(jìn)行編程時(shí)， 8051 片內(nèi) I/O 口與片外擴(kuò)展的 I/O 口可以統(tǒng)一在頭文件中定義，也可在程序中定義。對(duì)于片外擴(kuò)展I/O 口， 根據(jù)硬件譯碼地址， 將其視為片外數(shù)據(jù)存貯器的一個(gè)單元，使用“ #define ”語(yǔ)句進(jìn)行定義。

23、位變量的 C51 定義的語(yǔ)法和語(yǔ)義。函數(shù)課包含類型為“ bit ”的參數(shù)，也可將其作為返回值。 位變量不能定義為一個(gè)指針， 不存在位數(shù)組， 在位定義中允許定義存貯類型，位變量都被放入一位段中。但存貯類型被限制為 data 或 idata 。可位尋址對(duì)象指可以字節(jié)或位尋址的對(duì)象，該對(duì)象應(yīng)位于 8051 片內(nèi)可位尋址的RAME。C51算術(shù)運(yùn)算符包括+, - , X, /, %。乘除，求余運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)大于加減。可以用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符改變運(yùn)算優(yōu)先級(jí)。 C51 關(guān)系運(yùn)算符包括<， >， <=， >=，=， ！ =，前4 個(gè)優(yōu)先級(jí)相同大于后 2 個(gè)。關(guān)系運(yùn)算符低于算術(shù)運(yùn)算符，高于

24、賦值運(yùn)算符。C51邏輯運(yùn)算符包括&& | ,!。C51位操作運(yùn)算符，&和|。自增減運(yùn)算 符+i , -i , i+ , i-。C51 流程控制語(yǔ)句一、C51程序的基本結(jié)構(gòu)及流程圖C51程序基本架構(gòu)包括順序結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)又包括申行多分支和并行多分支。順序結(jié)構(gòu)是一種基本的， 簡(jiǎn)單的編程結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)中， 程序由低地址向高地址順序執(zhí)行指令代碼。選擇結(jié)構(gòu)中，程序首先對(duì)一個(gè)條件語(yǔ)句進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)條件為“真”時(shí)，執(zhí)行一個(gè)方向上的程序流程。所有的分支結(jié)構(gòu)都使程序流程一直向前執(zhí)行而使用循環(huán)結(jié)構(gòu)可使分支流程重復(fù)地執(zhí)行。二、選擇語(yǔ)句選擇語(yǔ)句之一if 語(yǔ)句的三種形式：if

25、 （表達(dá)式） 語(yǔ)句 ；if （表達(dá)式） 語(yǔ)句 1else 語(yǔ)句 2 ；if （表達(dá)式 1） 語(yǔ)句 1else if（ 表達(dá)式2）語(yǔ)句2else語(yǔ)句m；if 語(yǔ)句嵌套：if（）if（） 語(yǔ)句 1else 語(yǔ)句 2elseif（）語(yǔ)句3else 語(yǔ)句4switch/case 語(yǔ)句switch（）case常量表達(dá)式1： 語(yǔ)句1break ；case常量表達(dá)式2： 語(yǔ)句2break ；Default ： 語(yǔ)句 nbreak ；三、循環(huán)語(yǔ)句作為構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)語(yǔ)句，一般是由循環(huán)體及循環(huán)終止條件兩部分組成。 一組被重復(fù)執(zhí)行的語(yǔ)句成為循環(huán)體， 能否繼續(xù)執(zhí)行下去取決于循環(huán)終止條件。實(shí)體循環(huán)語(yǔ)句包括以下三種，

26、 while 語(yǔ)句， do-while 語(yǔ)句， for 語(yǔ)句。while 語(yǔ)句的一般形式：while（ 表達(dá)式 ） 語(yǔ)句 / 循環(huán)體 /do-while 語(yǔ)句的格式：do 執(zhí)行語(yǔ)句 / 循環(huán)體 /While（ 表達(dá)式 ）for 循環(huán)語(yǔ)句的一般形式：for（ 表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3） 執(zhí)行語(yǔ)句 C51 構(gòu)造數(shù)據(jù)類型一、數(shù)組C 語(yǔ)言具有使用戶能夠定義一組有序數(shù)據(jù)項(xiàng)的能力。 這組有序的數(shù)據(jù)即數(shù)組。數(shù)組是一組具有固定數(shù)目和相同類型成分分量的有序集合。 其成分分量的類型為該數(shù)組的基本類型。 如整型變量的有序集合稱為整型數(shù)組， 字符型變量的有序集合稱為字符型數(shù)組。 這些整型或字符型變量是各自所屬數(shù)組

27、的成分分量， 稱為數(shù)組元素。一維數(shù)組的定義方式：類型說(shuō)明符，數(shù)組名 整型表達(dá)式 例如 int idata a6= ;二維數(shù)組的定義方式： 類型說(shuō)明符，數(shù)組名 常量表達(dá)式 1 常量表達(dá)式 2存取方式，順序，按行存取，先存取第一行，依次下來(lái)。字符數(shù)組的存儲(chǔ)兩種方式：一種方式例如： char a10=B , E , I ， ， J , I , N , G , O ；另一種方式例如： char a10=“BEI JING” ； C 編譯器會(huì)自動(dòng)在字符末尾加上結(jié)束符 O （ NULL） ，因此，字符數(shù)組的元素?cái)?shù)目一定要比字符多一個(gè)。二維字符數(shù)組，第一下標(biāo)是字符串個(gè)數(shù)，第二個(gè)下標(biāo)是每個(gè)字符串長(zhǎng)度。如， u

28、charcode msg17= ；第二個(gè)下標(biāo)個(gè)數(shù)必須指定。二、指針指針是C語(yǔ)言中的一個(gè)重要概念，也是C語(yǔ)言的重要特色之一。C語(yǔ)言區(qū)別于其他高級(jí)設(shè)計(jì)語(yǔ)言的主要特點(diǎn)就是它在處理指針時(shí)所表現(xiàn)出的能力和靈活性。使用指針可以有效地表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 有效而方便的使用數(shù)組； 動(dòng)態(tài)的分配存貯器，直接處理內(nèi)存地址，在調(diào)用函數(shù)時(shí)還能輸入或返回多于 1 個(gè)的變量值。使用指針可以使程序簡(jiǎn)潔、緊湊、高效。為了了解指針的基本概念， 必須了解數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是如何存貯和讀取的。 一 且程序中定義了一個(gè)變量，C編譯器在編譯時(shí)就給這個(gè)變量在內(nèi)存中分配相應(yīng)的 內(nèi)存空間。通常C語(yǔ)言系統(tǒng)對(duì)一個(gè)整型變量分配兩個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間單元，對(duì)一

29、個(gè)字符型變量分配一個(gè)字節(jié)內(nèi)存單元，一個(gè)浮點(diǎn)型變量分配4 個(gè)字節(jié)內(nèi)存單元。對(duì)于變量需要區(qū)分變量名和變量值的概念。 前者是一個(gè)數(shù)據(jù)的符號(hào)， 后者是一個(gè)數(shù)據(jù)的內(nèi)容。對(duì)于內(nèi)存單元區(qū)分兩個(gè)概念，一個(gè)是內(nèi)存單元地址，一個(gè)是內(nèi)存單元內(nèi)容。前者是內(nèi)存對(duì)該單元的編號(hào)， 它表示著該單元在整個(gè)內(nèi)存中的位置。 后者指在該內(nèi)存單元中存放著的數(shù)據(jù)。 在變量和內(nèi)存單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系中， 變量的變量名與內(nèi)存單元的地址相對(duì)應(yīng)，變量的變量值與內(nèi)存單元的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)。內(nèi)存中變量名 a,b,c 是不存在的， 對(duì)于變量值的存取通過(guò)地址進(jìn)行。 兩種訪問(wèn)方式，直接訪問(wèn)和間接訪問(wèn)。直接訪問(wèn)找地址，取變量值。間接訪問(wèn)，找存放變量 a 的地址的內(nèi)存單

30、元的地址。 取出變量 a 的地址， 然后從找到的 a 的地址中 再取數(shù)據(jù)變量值。對(duì)于指針弄清兩個(gè)概念，變量的指針和指向變量的指針變量（指針變量） 。變量的指針就是變量的地址， 指向變量的指針變量， 一個(gè)變量專門用來(lái)存放另一 個(gè)變量的地址。指針變量的定義：類型識(shí)別符 * 指針變量名例如 int *ap; float *pointer指針變量的賦值， 指針變量的引用是通過(guò)取地址運(yùn)算符&來(lái)實(shí)現(xiàn)。ap=&a；（ ap為指針變量， a 為變量，&為取地址運(yùn)算符）通過(guò)指針和指針變量來(lái)對(duì)內(nèi)存進(jìn)行間接訪問(wèn)，就需要用到指針運(yùn)算符“ *” 。“ * ”在指針變量定義和指針運(yùn)算所代表的含義不

31、同。當(dāng)定義時(shí)， *ap 中的“ *”是指針變量類型說(shuō)明符；當(dāng) x=*ap 時(shí)， “* ”是指針運(yùn)算符。例如： int *ap, int a, ap=&a; *ap=a; &*ap=&a; *&a 與 a 等價(jià)。*ap+=a+。uchar data *xdata zz ,外部RAMM旨針指向內(nèi)部 RAMft據(jù)。數(shù)組指針和指向數(shù)組的指針變量，數(shù)組的指針=數(shù)組的起始地址，指向數(shù)組的指針變量。例如： int a10;int *app; app=&a0;app=a（ 數(shù)組名 a 可以代表數(shù)組 a10 的首地址 ） 。合起來(lái)定義： int *app=&a0;

32、int *app=a;當(dāng)定義完后， app=&a0 ；通用指針引用數(shù)組元素： app=&a0 ， 則 app+i=a+i 是數(shù)組元素 ai 的地址。* （ app+i ）或 * （ a+i ）是 app+i 或 a+i 所指向的數(shù)組元素，即 ai ；指針變量可帶下標(biāo) appi=*（app+i） ； app+1 是指向數(shù)組首地址的下一個(gè)元 素。指針變量的運(yùn)算： p+， p 指向下一個(gè)單元*p+=*（ p+）*p+,*+p（*p）+，指向的元素值加1，而非指針變量加 1。指向多維數(shù)組的指針和指針變量：p-a34 , p=a, p+1=a+1； p+2=a+2；指向第幾行首址。* (

33、p+1)+3=&a13 ，指向 a13 的地址；* (*(p+1)+3)=a13 ，表示 a13 的值；* (p+i)+j 相當(dāng)于 &aij ，第 i 行第 j 列地址；* (*(p+i)+j) 相當(dāng)于 aij；“基于存貯器的”指針和“一般”指針，兩種類型“基于存貯器的” 指針以存貯器類型為參量， 存貯器類型定義即可放在定義的開頭，也可直接放在定義的對(duì)象名之前。例如： char xdata *data pdxdata char xdata *pdx兩者等價(jià)。一般指針(包含 3 個(gè)字節(jié)， 2 個(gè)字節(jié)偏移和 1 個(gè)字節(jié)存貯器類型) ；將常數(shù)值 0x41 寫入地址為 0x8000 的

34、外部數(shù)據(jù)存貯器。#define XBYTE(char *)0x20000l)XBYTE0x8000=0x41三、結(jié)構(gòu)C 語(yǔ)言的重要特點(diǎn)之一，是具有構(gòu)造數(shù)據(jù)類型的能力，它可以在諸如字符，整型， 浮點(diǎn)型等簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上， 按層次產(chǎn)生各種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型， 如數(shù)組、指針、 結(jié)構(gòu)和共用體等。 前面已經(jīng)討論了數(shù)組和指針兩種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型， 但是僅有這些是不夠的， 有時(shí)還需將不同類型的數(shù)據(jù)組成一個(gè)有機(jī)的整體， 這些組合在一起的數(shù)據(jù)就是結(jié)構(gòu)。C 語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)，就是把多個(gè)不同類型的變量結(jié)合在一起形成的一個(gè)組合型變量，稱為結(jié)構(gòu)變量。這些不同類型的變量可以是基本類型、枚舉類型、指針類型、 數(shù)組類型或其它結(jié)構(gòu)類型的

35、變量。 這些構(gòu)成一個(gè)結(jié)構(gòu)的各個(gè)變量稱為結(jié)構(gòu)元素，它們定義規(guī)則與變量名相同。結(jié)構(gòu)類型的一般形式為：struct 結(jié)構(gòu)名結(jié)構(gòu)成員說(shuō)明；結(jié)構(gòu)成員說(shuō)明的格式為：類型標(biāo)識(shí)符 成員名；例如： struct dateint month;int day;int year;定義一個(gè)結(jié)構(gòu)的變量的方法有三種：1. 先定義結(jié)構(gòu)的類型，再定義該結(jié)構(gòu)的變量名struct dateint month;int day;int year;date date1,date2;/ 定義結(jié)構(gòu)的變量名 /2. 在定義結(jié)構(gòu)類型的同時(shí)定義該結(jié)構(gòu)的變量struct dateint monthint day;int year;date1,dat

36、e2;3. 直接定義結(jié)構(gòu)類型變量 struct int year;int month;int day;date1,date2, ,date n;結(jié)構(gòu)類型變量的引用， 對(duì)于結(jié)構(gòu)類型變量的引用遵守如下規(guī)則： 結(jié)構(gòu)不能作為一個(gè)整體參加賦值、 存取和運(yùn)算， 也不能整體的作為函數(shù)的參數(shù)， 或函數(shù)的返 回值。對(duì)結(jié)構(gòu)所執(zhí)行的操作，只能用&運(yùn)算符取結(jié)構(gòu)的地址，或?qū)Y(jié)構(gòu)變量的成員分別加以引用。引用的方式：結(jié)構(gòu)變量名 . 成員名；如果結(jié)構(gòu)類型變量的成員本身又屬于一個(gè)結(jié)構(gòu)類型變量， 則要用若干個(gè)成員運(yùn)算符“ . ” ，一級(jí)一級(jí)的找到最低一級(jí)成員，只有最低一級(jí)成員才能參加賦值、存取或運(yùn)算。 “->” 和

37、“ . ”符號(hào)等同。結(jié)構(gòu)數(shù)組的定義，當(dāng)數(shù)組中的每個(gè)元素都具有相同的結(jié)構(gòu)類型的結(jié)構(gòu)變量，則稱該數(shù)組為結(jié)構(gòu)數(shù)組。結(jié)構(gòu)數(shù)組與變量數(shù)組不同之處， 就在于結(jié)構(gòu)數(shù)組的每一個(gè)元素， 都是具有同一個(gè)結(jié)構(gòu)類型的結(jié)構(gòu)變量，它們都具有同一個(gè)結(jié)構(gòu)類型，都含有相同的成員項(xiàng)。例如： struct dateint month;int day;int year;struct date date110;指向結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)的指針， 一個(gè)指向結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)的指針， 就是該數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的首地址。 我們也可以設(shè)一個(gè)指針變量， 把它指向一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組， 此時(shí)該指 針變量的值就是結(jié)構(gòu)數(shù)組的起始地址。指向結(jié)構(gòu)體變量的指針變量的一般形式為：stru

38、ct 結(jié)構(gòu)類型名 * 指針變量名；或 struct 結(jié)構(gòu)成員說(shuō)明* 指針變量名；指向結(jié)構(gòu)變量的指針變量的一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用例子就是對(duì)信息進(jìn)行傳輸， 一個(gè)任務(wù)使用 “傳送一條信息” 的方法與另一個(gè)任務(wù)進(jìn)行通信。 這個(gè)傳送操作包括傳 送信息結(jié)構(gòu)變量的指針變量，這個(gè)指針變量是向接收任務(wù)傳遞的信息或指針。指向結(jié)構(gòu)數(shù)組的指針變量的一般形式：struct 結(jié)構(gòu)數(shù)組名* 結(jié)構(gòu)數(shù)組指針變量名；或： struct 結(jié)構(gòu)成員說(shuō)明* 結(jié)構(gòu)數(shù)組指針變量名 ； 共用體和枚舉在這不做重點(diǎn)講解。函數(shù)一、函數(shù)的調(diào)用函數(shù)調(diào)用的一般形式為：函數(shù)名(實(shí)際參數(shù)列表) ；對(duì)于有參數(shù)函數(shù)， 若包含多個(gè)實(shí)際參數(shù)， 應(yīng)將各參數(shù)之間用逗號(hào)分隔開。

39、 主 調(diào)用函數(shù)的數(shù)目與被調(diào)用函數(shù)的形式參數(shù)的數(shù)目應(yīng)該相等。 實(shí)參和形參按照實(shí)際 順序一一對(duì)應(yīng)傳遞數(shù)據(jù)。如果調(diào)用的是無(wú)參數(shù)函數(shù)， 則實(shí)際參數(shù)表可以省略， 但函數(shù)名后面必須有一 對(duì)空括號(hào)。函數(shù)調(diào)用的方式有以下三種：1函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句，即把被調(diào)用函數(shù)名作為主調(diào)用函數(shù)中的一個(gè)語(yǔ)句。此時(shí)并不要求被調(diào)用函數(shù)返回結(jié)構(gòu)數(shù)值，只要求函數(shù)完成某種操作。2函數(shù)結(jié)果作為表達(dá)式的一個(gè)運(yùn)算對(duì)象，此時(shí)被調(diào)用函數(shù)以一個(gè)運(yùn)算對(duì)象的身份出現(xiàn)在一個(gè)表達(dá)式中，就要求被調(diào)用函數(shù)帶有return 語(yǔ)句，以便返回一個(gè)明確的數(shù)值參加表達(dá)式的運(yùn)算。4. 函數(shù)參數(shù)。即被調(diào)用函數(shù)作為另一個(gè)函數(shù)的實(shí)際參數(shù)。對(duì)被調(diào)用函數(shù)的說(shuō)明：1. 被調(diào)用函數(shù)必須是已經(jīng)

40、存在的函數(shù)(庫(kù)函數(shù)或用戶自定義函數(shù))2. 如果函數(shù)中使用了庫(kù)函數(shù)，或不在同一個(gè)文件中的另外自定義函數(shù)，則應(yīng)該在程序的開頭處用 #include 進(jìn)行包含語(yǔ)句， 將所需要的函數(shù)信息包 含到程序中來(lái)。3. 如果程序中使用了自定義函數(shù)， 則該函數(shù)與調(diào)用函數(shù)同在一個(gè)文件里面，則應(yīng)根據(jù)主調(diào)用函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)在文件中的位置，決定是否對(duì)被調(diào)用函數(shù)作出說(shuō)明。用函數(shù)指針變量調(diào)用函數(shù)，一個(gè)函數(shù)在編譯時(shí)，C編譯器會(huì)給它分配一個(gè)入口地址。 這個(gè)入口地址被稱為函數(shù)的指針。 我們可用一個(gè)指針變量指向函數(shù)， 然 后通過(guò)該指針變量調(diào)用函數(shù)。例如： int (*p)( ); 函數(shù)指針變量定義int factorial(n)p=

41、factorial / 函數(shù)指針變量指向函數(shù)的入口地址/使用時(shí)直接用指針變量調(diào)用函數(shù)即可：C=factorial(j);C=(*p)(j);如果一個(gè)函數(shù)指針變量不對(duì)他進(jìn)行賦值， 是不能固定指向某個(gè)函數(shù)的， 它是專門用來(lái)存放函數(shù)的入口地址的。 給函數(shù)指針變量賦值時(shí)， 只需給出函數(shù)名， 不必給出參數(shù)。二、數(shù)組、指針作為函數(shù)的參數(shù)當(dāng)用數(shù)組名作為函數(shù)的參數(shù)時(shí)， 應(yīng)該在調(diào)用函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)中分別定義數(shù)組。 只有這樣， 作為調(diào)用函數(shù)的實(shí)際參數(shù)數(shù)組全部元素， 才能順利地傳遞到被調(diào)用函數(shù)的形式參數(shù)數(shù)組中。實(shí)參數(shù)組和形參數(shù)組的類型應(yīng)該一致，否則導(dǎo)致結(jié)果出錯(cuò)。實(shí)參和形參的大小可以一致也可以不一致，形參數(shù)組不應(yīng)大于

42、實(shí)參數(shù)組。用指向函數(shù)的指針變量作為函數(shù)的參數(shù)。 函數(shù)指針變量常用途之一就是把指針作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)。例如：主函數(shù)： main()sub(f1,f2);子函數(shù)： sub(x1,x2)int (*x1)( ), (*x2)( );a=(*x1)(i);b=(*x2)(i,j);形參被定義為指向函數(shù)的指針變量。用指向結(jié)構(gòu)的指針變量作為函數(shù)的參數(shù)。 用指向結(jié)構(gòu)變量的指針變量作為實(shí)際參數(shù)，將結(jié)構(gòu)變量的地址傳遞給被調(diào)用函數(shù)的形式參數(shù)。例如： struct record;void show(p)struct record *pmain()struct record note;show (&not

43、e);第三章EDA軟件、教學(xué)目的和要求通過(guò)本章節(jié)的講解要求學(xué)生掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)所必備的軟件。 具體包括KEIL編程編譯調(diào)試軟件、Proteus電路仿真設(shè)計(jì)軟件、PROTEL99SE制電路板設(shè)計(jì)軟件等。二、教學(xué)重點(diǎn)2.1 KEIL 編程編譯調(diào)試軟件學(xué)習(xí)2. 2 PROTEUS 電路仿真設(shè)計(jì)軟件學(xué)習(xí)2.3 PROTEL99SE 印制電路板設(shè)計(jì)軟件學(xué)習(xí)三、教學(xué)難點(diǎn)如何將KEIL與PROTEUS合搭建仿真平臺(tái)KEIL uVision3 編程、編譯、調(diào)試軟件KEIL uVision3 是德國(guó) KEIL Software 公司針對(duì) 51 系列單片機(jī)推出的基于32位windows環(huán)境，高效率的C語(yǔ)言開發(fā)

44、平臺(tái)。它是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)集 成開發(fā)環(huán)境，主要包括：C51交叉編譯器、A51宏匯編器、BL51連接/重定位器、 LIB51 庫(kù)管理器、 OH51 Intel HEX 格式文件轉(zhuǎn)換器、 RTX-51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)以及單片機(jī)軟件仿真器Dscope51。uV3將項(xiàng)目管理、源代碼編輯、程序調(diào)試等集成到 了一個(gè)功能強(qiáng)大的windows32平臺(tái)中。具C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率 方面達(dá)到了較高的水平，對(duì)C語(yǔ)言的編譯支持幾乎達(dá)到了完美的程度，當(dāng)然它也同樣支持 A51 宏匯編。uV3 內(nèi)嵌多種靈活的控制選項(xiàng)，作為大項(xiàng)目的開發(fā)尤其理想。我們將通過(guò)上機(jī)實(shí)踐來(lái)講授KEIL 軟件的使用，如何在編輯器模塊里面

45、建立項(xiàng)目，編寫、編譯、調(diào)試應(yīng)用程序，同時(shí)會(huì)結(jié)合PROTE脂真軟件，搭建仿真平臺(tái)， 再不接觸到任何硬件的前提下完成電路原理圖的仿真， 檢驗(yàn)編寫程序的效率 和可行性。基于8051的C語(yǔ)言編程的Proteus仿真軟件一、Proteus概述Proteus是一款集單片機(jī)仿真和SPICE分析于一身的EDA©真軟件，于1989 年由英國(guó)Labcenter Electronics Ltd研發(fā)成功。除具備和其他 EDAX具一樣的 原理圖設(shè)計(jì)、PCB自動(dòng)生成及電路仿真的功能外，最大特點(diǎn)是 Proteus VSMK現(xiàn) 了混合模式的SPICE電路仿真，他將虛擬儀器、高級(jí)圖標(biāo)仿真、微處理器軟仿真 器、 第三方

46、的編譯器和調(diào)試器等有機(jī)結(jié)合起來(lái)， 實(shí)現(xiàn)了在硬件物理模型搭建成功 之前， 即可在計(jì)算機(jī)上完成原理圖設(shè)計(jì)、 電路分析與仿真、 處理器代碼調(diào)試及實(shí) 時(shí)仿真、系統(tǒng)測(cè)試、以及功能驗(yàn)證。二、KEIL與Proteus結(jié)合搭建仿真平臺(tái)KEIL 本身帶有調(diào)試、軟件仿真，但并沒(méi)有跟硬件結(jié)合起來(lái)，因此，即使軟件調(diào)試運(yùn)行的再好，也沒(méi)辦法跟驗(yàn)證是否適合于硬件，因此將KEIL軟件與Proteus 仿真軟件結(jié)合，搭建仿真平臺(tái)，通過(guò)繪制硬件原理圖，調(diào)用實(shí)際的仿真工具，通 過(guò)在 KEIL 中對(duì)程序的調(diào)試，直接就可以輸出測(cè)試在硬件原理圖中的運(yùn)行效果， 觀測(cè)輸出結(jié)果的正確與否來(lái)判斷我們編寫的應(yīng)用程序的可行性和硬件電路的可 行性，

47、做到完全未接觸到物理硬件器件時(shí)就已經(jīng)完成了仿真調(diào)試工作。 為后續(xù)搭 建硬件平臺(tái)，測(cè)試硬件電路打下良好的基礎(chǔ)。在調(diào)試過(guò)程中我們會(huì)講解具體的仿真器件的使用，調(diào)試方法和步驟，讓同學(xué)們做到有的放矢，輕松自如的學(xué)習(xí)、實(shí)踐和操作這兩款軟件。PROTEL99SE制電路板設(shè)計(jì)軟件印制電路板為硬件電路的實(shí)現(xiàn)搭建了一個(gè)良好的平臺(tái)， 因此一款印制電路板設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到我們是否能實(shí)現(xiàn)硬件原理圖的功能。 以下是整個(gè)印制電路板的設(shè)計(jì)流程。我們的任務(wù)就是讓同學(xué)們一天時(shí)間學(xué)會(huì)PROTEL99SE業(yè)級(jí)的原理圖繪制和印制板設(shè)計(jì)，做到游刃有余，輕松自如。第一課：元件庫(kù)制作1. 創(chuàng)建相關(guān)工作目錄；2. 下載安裝軟件；3. 制作

48、SCH 元件庫(kù)；4. 制作 PCB 元件庫(kù)。第二課：原理圖和PCB®作1. 設(shè)計(jì)原理圖的準(zhǔn)備工作；2. 添加元件庫(kù)；3. 頁(yè)面設(shè)置，圖紙?jiān)O(shè)置；4. 設(shè)計(jì)原理圖（層次原理圖設(shè)計(jì)）5. 自動(dòng)編號(hào)；6. DRg能；7. 全局更改功能添加封裝；8. 輸出原件清單；9. PCBS計(jì)準(zhǔn)備工作；10. 規(guī)劃版框；11. 設(shè)置安裝孔；12. 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表；13. 原理圖交互布局；14. 布線規(guī)則設(shè)置；15. 自動(dòng)布線；16. 手工布線；17. 布線推擠；18. 添加文字；19. PCB 鋪銅；20. PCB DRC；第三課：相關(guān)經(jīng)驗(yàn)介紹1. 如何把大的 IC 在 PROTEL99SE 中分開做；2.

49、如何在Protel99SE PCB 中新增加一個(gè)元件；3. 如何在PROTEL99SE PCB文件中快速提取封裝；4. PROTEL 如何打開 ORCAD 原理圖文件；5. AD8 如何使用 99SE 的庫(kù)；6. 四層板和多層板的設(shè)計(jì)方法；7. PROTEL99SE 輸出 CAM 的方法；8. 英文版 99SE 如何加漢字；9. PROTEL 另外一種鋪銅的方法；10. PROTEL99SE 如何為沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的PCB 添加網(wǎng)絡(luò)；11. 在PCB中加入圖片；12. 如何在PCB中制作出方孔；13. AD6.9中如何使用PROTEL99SE的原件庫(kù)；第四章 趣味電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作一、教學(xué)目的和要求要

50、求學(xué)生在掌握上述已有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)制作2、3款小型電子產(chǎn)品。做到獨(dú)立設(shè)計(jì)項(xiàng)目書編制、硬件器件選型、電路原理圖繪制、印制 電路板設(shè)計(jì)制作、程序編制、軟件仿真、搭載焊接硬件電路、調(diào)試實(shí)現(xiàn)其功能。二、教學(xué)重點(diǎn)2.1原理圖的論證實(shí)現(xiàn)、硬件器件的選型2. 2運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行原理圖繪制、PCB印制板設(shè)計(jì)、電路仿真等 三、教學(xué)難點(diǎn)如何將整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目從頭到尾設(shè)計(jì)制作完成，培養(yǎng)具備整體項(xiàng)目設(shè)計(jì)思維和能力。實(shí)作電子產(chǎn)品1電子時(shí)鐘軟硬件設(shè)計(jì)1、電子時(shí)鐘硬件電路設(shè)計(jì)任何電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)都無(wú)外乎從硬件和軟件兩方面來(lái)考慮。兩者相互之間是有機(jī)配合，當(dāng)兩者配合良好時(shí)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)成功時(shí)。硬件設(shè)計(jì)綜合考慮的因素較多，

51、 按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)研發(fā)的要求，應(yīng)該首先根據(jù)市場(chǎng)需求初步設(shè)計(jì)電子時(shí)鐘產(chǎn)品應(yīng)該具 備的基礎(chǔ)功能；其次完善項(xiàng)目設(shè)計(jì)書；再次考慮成本、效率、和可行性問(wèn)題來(lái)對(duì) 硬件器件進(jìn)行選型；然后設(shè)計(jì)硬件電路，通過(guò)繪制硬件電路圖來(lái)實(shí)現(xiàn)；再未搭建 物理硬件之前進(jìn)行硬件電路的仿真（需結(jié)合后續(xù)編寫的控制程序共同完成）；最后設(shè)計(jì)印制電路板作為硬件電路搭建的平臺(tái)。 本次電子時(shí)鐘產(chǎn)品設(shè)計(jì)的硬件電路 如圖1所示。尸二二 HL F 二二 f*2! FA圖1電子時(shí)鐘硬件電路圖L.nHXI： i NWId r i TTiI I WI7 imIf I M I' MGIrIr111T lr-ll;u，-«>T32、電子時(shí)

52、鐘軟件設(shè)計(jì)控制程序的編寫無(wú)疑是對(duì)一個(gè)人綜合邏輯思維能力的一次考驗(yàn)，需具備良好的數(shù)學(xué)邏輯思維能力，良好的程序語(yǔ)言編寫基礎(chǔ)，掌握一定的編寫技巧。首先是 根據(jù)電子鐘實(shí)現(xiàn)的功能和已經(jīng)做了的硬件元器件選型進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)書編制；其次根據(jù)任務(wù)書繪制程序流程框圖；再次根據(jù)程序流程框圖的定義進(jìn)行 C應(yīng)用程序的 編制；然后調(diào)試應(yīng)用程序，并借助仿真軟件一起聯(lián)調(diào)，最后在無(wú)任何錯(cuò)誤的情況 下搭載硬件電路，焊接元器件，燒寫下載應(yīng)用程序，調(diào)試實(shí)現(xiàn)其功能。電子時(shí)鐘軟件設(shè)計(jì)的程序流程框圖如圖 2所示。定時(shí)器0中斷入口時(shí)間及日期運(yùn)行處理按鍵處理返回主函數(shù)結(jié)果顯示圖2程序流程框圖實(shí)作電子產(chǎn)品2數(shù)字溫度計(jì)軟硬件設(shè)計(jì)1、數(shù)字溫度計(jì)硬件電

53、路設(shè)計(jì)用一片DS18B20構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)量的溫度精度達(dá)到0.1度，測(cè)量的溫度的 范圍在一20度到+50度之間，用4位數(shù)碼管顯示出來(lái)。具體的硬件電路圖如 圖3所示。4DS18B2OPidVCCPl.lMOPl JPCIPJ JP02PI 4P03Pl .5Pfi4Pl.d Pl：PC 5K6RSIA'PDPt' 7P3 .( RxDEA'VppPMlxALt PROGP： 2INI0PSENP3 3INT1P2.7Pi.4 10P2.6pr F門5P3.d WBP2.4巴RDP2JXFAI2P?2XFAL1P2.1GNDP2.01 TT TT u TT TF 1_ IT

54、 n=AT89s52圖3數(shù)字溫度計(jì)硬件電路圖DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)是DALLAS公司生產(chǎn)的1Wire,即單總線器件，具有 線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一 根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)。DS18B20產(chǎn)品的特點(diǎn)（1）、只要求一個(gè)I/O 口即可實(shí)現(xiàn)通信。（2）、在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列 號(hào)。（3）、實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。（4）、測(cè)量溫度范圍 在一55°C到+125。C之間。（5）、數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從 9位到12位 選擇。（6）、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。DS18B20詳細(xì)弓唧功能描述1 GND地信號(hào)；2 DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏 單總線接口弓I腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；3 VDD可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。DS18B20的使用方法。由于DS18B20采用的是1Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙 向傳輸，而對(duì)AT89S51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，我們必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的 協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì)DS18B20芯片的訪問(wèn)。由于DS18B20是在一根I/O線上讀