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1、东北石油大学本科生课程设计目录第1章概述11.1MCS-51系列单片机概述11.2MCS-51系列单片机的发展11.3MCS-51系列单片机的应用2第2章MCS-51系列单片机的结构32.1MCS-51系列单片机硬件结构32.2MCS-51系列单片机的定时器功能4第3章开发环境简介53.1软件开发环境KEIL简介53.2硬件开发环境LY-51S开发板简介5第4章系统硬件设计64.1数码管显示的秒表原理64.2数码管显示原理图设计64.3键盘的工作原理图设计74.4单片机的连接7第5章系统软件设计95.1
2、系统流程图95.2按键模块程序设计105.3显示模块程序设计125.4计时模块程序设计13结论15参考文献1616东北石油大学本科生课程设计第1章概述1.1MCS-51系列单片机概述单片微型计算机(Single-ChipMicrocomputer),简称单片计算机，就是将CPU，RAM，ROM，定时/计时器和多种接口集成在一块芯片上的微型计算机。其主要特点如下:(1)片内存储容量较小，原因是受集成度的限制，ROM一般小于8KB，RAM一般小于256B，但可以在外部扩展。通常ROM，RAM可分别扩展至64
3、KB。(2)可靠性高，因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。(3)系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。(4)便于扩展:片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。(5)控制功能强:具有丰富的控制指令，如条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,位处理指令。(6)实用性好:体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。1.
4、2MCS-51系列单片机的发展MCS-51系列单片机的发展经过了三个阶段。第1阶段(1971年—1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有4位或8位；ROM有1KB或2KB；RAM有64B或128B;只有并行接口,无串行接口；只有1个8位的定时/计时器；中断源只有2个。在片外:寻址范围只有4KB;芯片引脚有40个。第2阶段(1978年—1983年),以MCS-51系列为代表,称8位单片机。在片内:CPU有8位；ROM有4KB或8KB；RAM有128B或256B；有串/并行接口
5、；有2个或3个16位的定时/计时器；中断源有5至7个。在片外:寻址范围有64KB;芯片引脚有40个。第3阶段(1983年以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位；ROM有8KB；RAM有232B；有串/并行接口；有4个16位的定时/计时器；中断源有8个；增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB；芯片引脚有48个或68个。16东北石油大学本科生课程设计1.3MCS-51系列单片机的应用单片机主要有单机应用和多机应用。单机应用即一个系统使用一块单片机也成为普通
6、应用模式。如家用电器，均用单片机做自动控制。或用于智能设备，网络与通信的智能接口，在大型计算机控制的网络或通信电路与外围设备的接口电路中,用单片机来控制或管理,可大大提高系统的运行速度和接口的管理水平。对工业设备(如机床,汽车,高档中西餐厨具,锅炉,供水系统,生产自动化,自动报警系统,卫星信号接收等)进行智能测控,大大地降低了劳动强度和生产成本,提高了产品质量的稳定性。多机应用即一个系统使用多块单片机也称高科技应用模式。一般用于功能弥散系统，并行多机处理系统或局域网络系统。16东北石油大学本科生课程设计
7、第2章MCS-51系列单片机的结构2.1MCS-51系列单片机硬件结构8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：1.中央处理器中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出作用等操作。2.数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户
8、数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。3.程序存储器(ROM)8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。4.定时/计数器(ROM)8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。5.并行输入输出
