2022年步进电机运动控制系统方案设计书 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要随着数字电子运算机的广泛应用,单片机的应用也已深化到了社会领域的各个方面；为此选本次毕业设计课题为：基于P89C668 单片机的步进电机运动掌握系统的研发, P89C668单片机属于 Philips 的增强型 8051 系列；本设计 是利用单片机来掌握步进电机的运转,通过键扫描,程序的掌握来实现步进电 机的起、停,正、反转,加、减速的运动状态；本次设计应用到的开发工具 是： Protel DXP2004 和 uVision2 ,本系统是应用汇编语言进行掌握的；正文中第一简洁描述了课题背景,开发环境和需要完成的功能；接着介绍 了系统方案设计

2、,其中包括硬件选型和开发工具两部分,论述了本次毕业设计 所应用的各种设备的功能及其工作过程,此部分为系统的硬件设计做作预备；最终具体介绍了系统硬件的设计,附有相应的电路图,并给出了系统的硬件设计总图；在正文中仍简洁描述了增强型8051 单片机的电路接口的硬件调试；关键词：单片机,步进电机,8051 ABSTRACTAlong with the digital computer widespread application, the monolithic integrated circuit application also thoroughly arrived social domain ea

3、ch aspect, For this anthology graduation project topic is: Based on the P89C668 Single chip Microcomputer. Stepping Motor movement control system research and development, the P89C668 Single chip Microcomputerbelongs to Philips the enhancement 名师归纳总结 8051 series. This design is controls a Stepping M

4、otor revolution 第 1 页,共 37 页using Single chip Microcomputer, through the key scanning, the procedure control realizes Stepping Motor stops, the reverse, adds the state of motion which, decelerates, This design applies - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - the development kit is Proter DXP2004 and Vi

5、sion2, this system carries on the control using the assembly language.In the main text first simply described the topic background, the function which the development environment and needs to complete ；Then introduced the system plan design, including the hardware shaping and its the work process wh

6、ich this graduation project applies, this part for system hardware design, attaches the corresponding circuit diagram, and has produced the system hardware design assembly drawing. Also simply described the enhancement 8051 Single chip Microcomputer electric circuit connections hardware debugging in

7、 the main text. Keyword: Single chip Microcomputer, Stepping Motor,8051 前 言本次毕业设计的课题是基于P89C668 的步进电机运动掌握系统设计,在设计阶段,对三极管,二极管,电阻,电容,发光二极管,P89C 系列单片机,光 电隔离器,步进电动机驱动器等元器件有了比较好的明白,并拟定了相应的总 系统设计；在本次设计过程中,把握了基本的集成电路的基本分类方法和功能查找方 法,以及工作特性,把握了试验开发板的基本使用方法,把握了固件开发集成环境 Vision的基本使用方法,对Protel DXP2004的使用有了很好的把握,学

8、会了试验开发板的在线调试方法等,本设计可分为硬件设计,软件设计两个名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 主要的部分；其中,硬件部分,是对单片机做选型和处理步进电动机的选用；对 8031 和 P89C668两种单片机做了分析比较,确定了使用：P89C668单片机；软件部分结合 本设计的特点和自己的实际情形,用汇编语言完成软件部分的程序设计,并结 合硬件进行了调试；设计本身就是一项辛苦又好玩,而且可以调动积极性的活动；通过这次设 计,使我学到了很多新的学问,使我把以前学习的有关电子、掌握以及单片机 等课程的学问加以综合的运

9、用；这次设计让我熟悉很深；第一章 绪论1.1 课题背景步进电动机是一种能完成增量运动的电磁机械,它将输入的数字脉冲信号 转换成电机转轴的输出角度；在开环方式下,步进电机的输出步数总是和输入 指令的脉冲数相等,每个脉冲都使电机转轴前进一个步进角,并依靠它特有的 定位转矩将转轴精确地锁定在相应的步距位置；但是,在开环掌握方式下,步 进电动机的速度掌握有着较大难度：在高速运行时,电机易丢失输入脉冲,造 成失步；在低速时,步进电动机的转速响应有较大波动,运行不平稳；特殊是 当电机负载变 化时,电机的转速波动更大,调整更不简洁；当输入脉冲频率很低时,步进电 机转子就处于步进运行状态,由于步进电机具备快速

10、启动和停止的才能,它的步距角和转速仅与脉冲频 率有关而不受电压波动和负载变化的影响,也不受环境条件的影响,在不丢步 的情形下运行,其步距误差不会长期积存正是由于上述优点,它已经被广泛 地用于自动掌握系统中作为执行元件同时随着近年来大规模集成电路的进展 以及各种单片机的快速进展和普及,利用单片机与集成电路来掌握步进电机不 但敏捷、便利、易于实现,而且它仍具有成本低的特点名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 步进电动机是本次毕业设计需要设计的一个很重要的元件,而单片机在本 次毕业设计中也是一个需要解决的特别重要的元件；现在

11、对单片机的进展情形 作相应的介绍： 1976 年,首例 4 位 8048 微掌握器问世, 1980 年,首例 8 位 MCS一 51 微控 制器问世,掀起第一次嵌入式浪潮,各个微电子公司竞相研制自己的微掌握 器； 20 年来传统微掌握器的更新,归纳如下几个方面：微掌握器的 CPU仍以 CISC复杂指令集系统 为主,但向 RISC简洁指令 1 集系统 演化； 2提升指令执行速度 提高 8 位的振荡器频率或削减每机器周期包含的振荡周期数,都可以提高指令的执行速度,如Philips公司把 12MHz的 805l 从每机器周期所含振荡器周期数由 12 改为 6,获得 2 倍速,因此,提升 遍的重视；8

12、 位微掌握器工作频率已经受到普 3集成大容量片上 FLASH储备器,实现 ISP、IAP 近几年, 8 位微掌握器竞相采纳 度高、价格廉价、技术先进、可以取代FLASH储备器,已成趋势,由于它集成密PROM、 EPROM、 0TP 和 EEPROM等；Philips 公司推出的兼容于 8051 的 P89C668单片机是具有 32KB64KB FLASH的芯片,由于片上集成了 1KB 的引导和擦除烧录用 ROM固件,所以能够更好地支持 ISP 和 IAP,顺便指出, P89C668仍增加了片上 RAM,最多到 8KB； 4普遍使用混合信号集成技术用 CMOS工艺将数字和模拟电路集成于一个片上的

13、技术已经成熟,有力的削减了片外的附加器件,提高了性能并缩短了产品上市时间； 5增加可联网的外设接口目前,大量的独立键盘,小型掌上电脑也使用了MCS一 51 系列的 83C51；因此要求将内嵌 8 位微掌握器地设备接入 Internet 地呼声渐高； 6追求低电压、低功率、低价位、PLC少腿芯片 降低工作电压无疑可以成平方地降低功率,所以开头显现多电压供电的微掌握器, CPU部分工作于 15V25V,而 I 0 口工作于 33V5V；为实现低功耗,应尽可能将片外器件集成于一个片上,这样便于一同暂停,一同休眠名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 37 页精选学习资料 - - -

14、- - - - - - 或部分运行；当代 即其次代 嵌入式微掌握器,主流情形如下： 1DSP与 MPU相结合,帮助解决网络与多媒体所需实时处理的高速运算问题, DSP进入今日嵌入式的芯核,与MPU构成芯核的左右脑； 2今日嵌入式芯核的MPU多是 RISC 结构,取其特有的高速度,低能耗,小尺寸,低价位的特点； 332 位的 RISCDSP,双核结构成为今日嵌入式芯片的主流形式；新一轮 32 位嵌入式应用的兴起, 8 位微处理器和 32 位微处理器相辅相成结合,构成了五彩斑斓的实际应用系统；同时,也说明白805l 系列单片机的软硬件机构至今仍有生命力,借助于操作系统的威力,805l 系列单片机仍

15、可以继续在嵌入式系统发挥更大的作用；8 位微掌握器因其价廉,指令短,易于开发使用,加上嵌入式C 语言的普及,片上FLASH储备的采纳和多种多样的集成,将连续受到普遍的欢迎；当今, 8051 系列单片机已经是一个在特性上与其他系列有较大的差异,由不同厂家生产,多种型号芯片组成的单片机大家庭,805l 系列的各种芯片超过了 400 种；Philips 是最早获得 MCS-5l 技术授权的公司,也是后继进展 805l产品最多、最系统的公司；该公司的 805l 增强核集中反应了最新技术对 MCS-51 核的全面提升；在此基础上集中生产了3 个基础系列的主干产品,即：P89C51x252X54X258X

16、2与 P89C60X261x2 系列 完全以 8051 增强核为基 础 ；P89CRA2RB2 RCRD2增强 +PCA和 P89C660662664 6688051 增强核+PCA+I 2C；公司单片机功能多,品种齐全,其中的增强型8051 系列功能更为Philips强大,因此本课题拟采纳该公司的1.2 课题争论意义P89C668单片机作为掌握芯片；毕业设计是高校教案中的重要环节,是高校生才能培育的重要手段；是对 基础学问和专业学问的一次综合性考查,是高校生进入社会前的一次提前练 兵,对高校生将来的生活和工作起到特别重要的作用；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 37 页

17、精选学习资料 - - - - - - - - - 本次的设计课题是基于P89C668单片机的步进电机运动掌握系统的研发；包括系统方案设计,开发工具开发环境的应用,系统硬件电路设计,系统软件 设计四大部分；系统方案设计包括总体方案设计和细节部分的方案设计；本次设计用到的开发工具是ProtelDXP 和 Vision2 ；系统硬件设计包括键盘和显示电路的硬件设计,步进电机驱动电路的设计；系统软件设计包括键盘和显示电路的软件设计,步进电机驱动电路的软件设计等内容；具体的具体内容在以后 的各章节中会一一具体介绍；在设计的预备阶段,做了大量的预备工作,认真学习了二极管,三极管的 作用,性能,极性的辩识；

18、电阻的标识与辩识方法；电容的标识与辩识方法,电容极性的判定；对集成电路的基本分类,功能和不同集成电路的工作特性有了比较全面的明白；对万用表的使用有了更好的把握；对Philips的 8051 系列单片机有了比较全面的明白,其中对P89；668 单片机有了全面的把握,为我们的设计工作奠定了坚实的基础；步进电动机也是这次设计的重要元件之一,因此对它的工作原理和工作特性有了比较全面的把握；在本次设计中,我们利用 Protel DXP2004 和 Vision2 分别完成硬件电路图的绘制和程序的调试工作；本设计仍用到 LED 发光二极管,光电隔离器 TLP521-4,驱动器 ULN2003A等元器件；1

19、.3 论文完成任务本设计主要完成利用P89C668 单片机通过软件和按键扫描来实现步进电动机的起停、加减速、以及正反转掌握；并附以发光二极管来显示步进电动机的 各种运动状态；本设计第一进行了系统方案的设计,包括硬件选型和开发工具两大部分；硬件选型中主要介绍了步进电动机特点,工作原理；P89C668单片机的基本性能,特点和重点功能描述；开发工具主要介绍了 Vision的功能和Protel DXF2004的功能,使用方法；接着也就是第三章,是本设计的重点：系统硬件电路设计,均给出了各功能电路原理图；主要包括ISP 功能电路设计,键盘和显示电路设计,步进电动机驱动电路设计和系统硬件电路设计总图；第四

20、章是 系统软件设计实现,介绍了各功能模块的作用,给出了系统软件的结构框图和名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 流程图；在正文的后面带有附录,里面附有中英文对比和系统软件的程序代码；其次章 系统方案设计2.1 概述随着工业水平的提高,市场竞争的猛烈,人民需求的庞大变化,各行各业 对其自己产品质量的要求也更加严格,提高生产效率,扩大产品原材料的来 源,降低生产成本也是生产厂家特别重视的方面；而生产效率的提高,就必需 在改进生产设备上来实现；对于制造行业来说更是如此,于是基于 P89C668 单片机的步进电动机运动掌握系统

21、的研发就成了本次毕业设计的课题；2.2 硬件的选型本设计硬件选型包括步进电动机选型和 点和功能分别描述如下；2.2.1 步进电动机一、步进电动机简介P89C668 单片机的选型,现对它们的特步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种 自动化掌握系统中；随着微电子和运算机技术的进展,步进电机的需求量与同 俱增,在各个国民经济领域都有应用；步进电机又称电脉冲马达,它是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元 件；其特点是：转子的角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及其频率成 正比,并在时间上与输入脉冲同步,因此可以通过转变输入电脉冲的频率来实 现调速：由于其转轴的输出的角位移量

22、与输入的脉冲数成正比,于是可以通过 掌握脉冲个数来掌握步进电动机的角位移量；步进电动机有利于装置或设备的名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 小型化和低成本,而且很简洁用微机实现数字掌握；因此,广泛应用于众多的 领域中并得以不断的进展,并实现机电一体化和自动化；随着混合式步进电机的产生和应用,其输出功率和力矩不断增加,成本与 价格却不断降低,为步进电机的推广应用打下了良好的基础；步进电动机的应 用领域特别广泛,在机械、冶金、电力、电子、外表、轻工,以至医疗、印刷等行业都有使用；例如：运算机的外设、办公自动化中的打印机、

23、传真机的送 纸机构、数控机床,记数指示装置,阀门掌握,纺织机,等均有应用；一般都 用在工作难度较高,工作条件较差,或要求速度快、精度高的场合；随着大功 率器件品质的提高,步进系统正在稳步进入一般功率甚至大功率的工业领域；二、步进电动机的特点 步进电动机具有转矩大,惯性小,响应频率高的优点；另外仍有以下特 点： 1步进电机的工作状态不易受各种干扰因素 如电源电压的波动、电流的大小不波形的变化、温度动 的影响,只要在他们的大小未引起步进电机产生“ 丢步” 现象之前,就不影响其正常工作； 2步进电机的步距角有误差,转子转过肯定步数以后也会显现累计误差,但转子转过一转以后,其累计误差为“ 零” ,不会

24、长期积存,因此输出的转角 或位移精度高； 3掌握性能好；在起动、停止、反转时不易“ 丢步” ；步进电动机通常不 用反馈就能对位移或速度进行精确掌握,因此被广泛应用于开环结构 有时也在闭环机电掌握系统中应用 高的位置精度； 的机电一体化系统中,使系统简化,并牢靠地获得较 4采纳直接数字掌握性能好；步进电机是依据脉冲个数打算旋转角度的,单片机只需记住脉冲个数就能运算出电机的旋转角度,从而运算出被控对象的 行进距离；省去了路程检测模块,从而简化了设计；出于可以用数字信号直接掌握,因此很简洁与微型机算计相连接实现机电 一体化掌握；步进电机的特点：名师归纳总结 优 点缺 点第 8 页,共 37 页- -

25、 - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 不需要反馈掌握,电路简洁 效率低简洁与微型机算计连接 简洁引起失步停止时有保持转矩 有时发生震荡现象爱护便利,价格廉价5步进电动机具有白锁才能 变磁阻式 和保持转距 永磁式 ；6步进电动机的动念 H向应快,易于起停、证反转及变速；速度可在相当宽的范畴内平滑调剂,低速情形下仍能保证获得很大转矩,因此一般利用不用减速器而直接驱动负载；步进电动机只能通过脉冲电源供电 才能运行,它不能直接使用沟通电源和直流电源；步进电动机存在振荡和失步 现象,必需对掌握系统和机械负载实行响应的措施；三、步进电机的工作原理分析 步进电机主要是有定子和

26、转子构成；定子的主要结构是绕组,三相、四相、五相步进电机分别有3 个、 4 个、5 个绕组,其他依此类推；绕组按肯定的通电次序工作,这个通电次序称为“ 相序” ；转子的主要结构是磁性转轴,当 定子中的绕组在相序信号作用下有规律的通电、断电工作时,转子四周就会有 一个按此规律变化的电磁场,因此一个按规律变化的电磁力就会作用在转子 上,转子总是力图转动到磁阻最小的位置,正是这样,使得转子按肯定的步距 角转动,使转子发生转动；步进电动机的工作状态由掌握信号实现,在步进电动机的单片机掌握中,掌握信号由单片机产生,其基本掌握方式如下：相序掌握方式 1 步进电动机的通电换相次序严格依据步进电动机的工作方式

27、进行,通常我 们是把通电换相这一过程称为脉冲安排；现以四相步进电动机为例分析四相步 进电动机的工作方式：四相步进电动机的工作方式有三种：四相单四拍,四相双四拍,四相单双 八拍；“ 单” 、“ 双” 、“ 拍” 的意思是：“ 单” 指每次切换前后只有一相绕 组通电,“ 双” 指的是每次有两相绕组通电：而从一种通电状态转换到另一种 通电状态就叫作一“ 拍” ；1 四相单四拍步进电动机的工作原理,其实就是电磁铁的工作原理；又名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 环形安排器送来的脉冲信号,对定子绕组轮番通电,设先对 A 相绕组

28、通电, B、C、D 三相都不通电；由于磁通具有力图沿磁阻最小路径通过的特点,因此在 A极邻近的转子就只受到径向力的作用而无切线力,故转矩为零,转子被锁定在这个位置上；此时B、C、D 三相的定子齿就和转子齿在不同的方向各错丌；360k*m*z 的角度,其中 k 表示通电方式,当为单拍时取k=1,双拍时取 k=2；m为定子绕组的相数； z 为转子的齿数；随后A 相断电, B 相掌握绕组通电,就转B子就和 B 相定予齿对齐,转子顺时针方向旋转360；k*m*z 的角度；然后使相断电, C相通电,同理转子又沿顺时针方向旋转360；k*m*z 的角度；转子就依据 ABCDA 的旋转次序运动下去；2 四相

29、双四拍工作方式原理四当步进电动机依据 ABBCCDDAAB 的次序通电,就就成了四相双拍工作方式；其工作原理与四相单四拍相同,此处不进行具体说明； 3 四相单双八拍工作方式原理当步进电动机依据ABBCCDDAAB 的次序通电时,就就成了四相单双八拍工作方式；其工作原理为：当 A 和 B 通电时转子稳固位置将会停留在 A、B 两定子磁极对称的中心位置上；由于每一拍,转子转过一个步距角；依次 次序通电,就步进电动机沿肯定的方向旋转； 2转向掌握方式F 转；假如按假如按给定的工作方式正向次序通电换相,步进电动机就相反的次序通电换相,就电动机就反转；例如,步进电动机从前的工作方式为 ABCDA 此时,

30、步进电动机按顺时针旋转；如改为 A D C BA时,就步进电动机的转向与原先相反,即,逆时针旋转；步进电动机工作时的通电掌握脉冲,必需严格依据步进电动机所要求完成 的工作方式进行次序掌握；四、步进电动机的驱动 要使步进电动机输出足够的转矩,就必需采纳功率驱动器对掌握信号进行 放大以驱动负载工作；步进电动机的功率驱动电路有多种,可以用晶体管驱动 电源,高频晶闸管驱动电源等；驱动电源可以是单电压驱动、高低电压驱动、名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高频调压驱动、以及细分驱动等；下面介绍几种典型驱动电路： 1单电压驱动

31、电路,它是驱动电路的一种,其工作原理是：当输入的信号 为低电平常,一级放大三极管的发射级的电压为负,此时功率管截止；当输入 的为高电平常,一级放大三极管的发射级的电压为正,此时功率管饱和导通,步进电动机的响应相的绕组中有电流；只要某相为规律高电平,相应的相便导 通；在这种驱动电路中为了防止电机过流及改善驱动特性,需要串接限流电 阻；由于步进电机锁步时,限流电阻要消耗掉大量的功率,因此限流电阻要有 较大的功率容量,并且开关管也要有较高的带载才能；此种驱动电路中的电阻 较多,功率消耗大,电源的效率低； 2高低电压驱动电路,为了改善步进电动机的频率响应,改善激磁电流的 波形,一种方法是提高电流上升时

32、间段的激磁电压,当电流上升到肯定值后,再将激磁电压减为额定值；即在步进电动机移步时,加额定或超过额定值的电 压,以便在较大的电流驱动下,使电机快速移步；而在锁步时,就加低于额定 值的电压,只让电机绕组流过锁步所需的电流值；这样,既可以削减限流电阻 的功率消耗,又可以提高电机的运行速度,但这种驱动方式的电路要复杂一 些；驱动脉冲的安排可以使用硬件方法,即用脉冲安排器实现；现在,脉冲分配器已经标准化、芯片化；步进电机掌握 包括掌握脉冲的产生和安排 也可以使用软件方法,即用单片机实现,这样既简化了电路,也降低了成本；使用单 片机以软件方式驱动步进电机,不但可以通过编程方法,在肯定范畴内自由设 定步进

33、电动机的转速、来回转动的角度以及转动次数等,而且仍可以便利敏捷 地掌握步进电机的运行状态,以满意不同用户的要求；因此,常把单片机步进 电机掌握电路称之为可编程步进电机掌握驱动器；采纳高低电压驱动电源,步 进电动机绕组不需要串电阻,电源功率损耗较小； 3斩波型驱动电路,这种电路采纳单一高压电源供电,以加快电流上升速 度,并通过对绕组电流的检测,掌握功放管的开和关,使电流在掌握脉冲连续 期间始终在规定值上下,来使步进电动机工作；2.2.2 单片机选型名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 如今单片机种类的繁多为选用带来很大

34、不便利,依据本毕业设计的实际需求,有两种类型 8031 和增强型 8051比较适合；因此,有必要对他们作简要介绍,以挑选其一；现对 8031 作简要介绍；一、 803l 单片机介绍 8031单片机是MCS-5l 系列单片机的一种基本产品,现对其进行简洁描述,如下：8031 单片机有一个 8 位的 CPU,一个 128 字节 RAM,21 个特殊功能寄存器, 4个 8 位并行 I 0 端口, 1 个全双工异步串行端口,5 个具有优先级别的中断源；2 个 16 位定时器计数器, 在 803l 外接一片程序储备器后,就构成了一个具有完整功能的微机应用电路； 在软件方面,当8031 的晶振频率为12M

35、HZ时,指令周期为1 s,绝大多数指令执行时间为 12 s,最长 4 s； 大部分指令为 1 字节或 2 字节,最长 3 字节； 此外, 8031 所具有的乘除法指令,多种形式的位操作类指令和规律运算指令也是独具特色的；8031 单片机有 4 个储备器空间,分别支配 4 种不同功用的储备器： 1 内部数据储备器,集成于片内,统一编址； 2 特殊功能储备器,集成于片内,统一编址； 3 程序储备器,支配在片外,单独编址； 4 外部数据储备器,支配在片外,单独编址；二、 P89C668单片机 1描述 P89C660 662664668 单片机内带 6KB32KB64KB64KB Flash 储备器,

36、该储备器既可并行编程,也可以串行在系统编程ISP ；在实际的成型产品中,可通过 ISP 升级用户程序；在 Boot ROM程序中,可通过一个默认的串行下载器UART对 Flash 储备器作 ISP 编程,而在 Flash 代码区中并不需要有调用下载器的代码,用户程序可名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 通过调用在 BootROM中的标准子程对 Flash 储备器擦写和再编程即 IAP ；该器件在 6 个时钟周期内执行一条指令,是传统的 80C51 的两倍；一个0TP结构位让用户挑选传统的 12 个时钟周期；其指令集

37、和 80C51相同；它有四个 8 位 I 0 口,三个 16 位定时器大事计数器,多中断源,四个优选级,可嵌套中断结构,一个增强型UART和片内振荡器以准时序电路； P89C660 662664668 新增特性使其成为一个功能强大的单片机,为某 些应用供应 FWM ,高速的 I 0 和加减计数,如汽车掌握； 2特点ISP 和 IAP 编程的 Flash 储备 1使用 80C51 中心处理单元,具有片内可器, BootROM包括底层的 Flash 编程子程序用于经过 可用兼容 87C51硬件接口的并行编程器编程；UART下载,可 IAP 编程, 2每个机器周期6 个时钟周期操作标准,每个机器周期

38、12 个时钟周期操作可选 , 在每个机器周期 6 个时钟周期下速度高达 个机器周期 12 个时钟周期下速度高达 33MHz；20MHz相当于 40MHz性能在每 3完全静态操作, RAM可外部扩展到64K 字节, 4 个中断优先级, 8 个中断源, 4 个 8 位 I O口； 4 全双工增强型 UAIH包括桢错误检测和自动地址识别； 5 功耗模式掌握,包括时钟可被中止和连续,闲暇模式,掉电模式； 6 可编程的时钟输出,两个 DPTR寄存器,端口异步复位 1,低 EMI 禁止AIE,PC串行接口； 7可编程的计数器阵列PCA,包括 PWM和捕获比较两部分,特别适合IPMI 应用；综合以上可知,挑

39、选增强型8051P89C668单片机较适合；现对P89C668单片机的重点功能描述如下；3P89C668重点功能描述定时器计数器 O和 1：2 个 16 位定时器计数器：定时器0 和定时器 1；两者可配置成定时器或大事名师归纳总结 计数器；用作定时器功能时,每经过一个机器周期,寄存器加l ；因此,第 13 页,共 37 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 可以将一个机器周期看作计数周期；由于一个机器周期由 所以,定时器的计数率为 16 振荡频率；6 个振荡周期组成,用作计数器功能时,每当外部计数管脚,T0 或 T1,发生一次 1 到 O的跳变,寄存器加

40、 1；此功能中,外部输入脚每个机器周期被采样一次；当在一个周期内采样为高而下一个周期内采样为低时,计数值增加 1；新的计数值在检测到跳变的周期的下一周期显现在寄存器中；由于识别 1 到 0 的跳变,要占用 2 个机器周期 12 个振荡周期 ,因此最大计数速率为 112 振荡频率；外部输入信号的占空比不受限制,但为了保证给定电平能在转变之前被检测到,外部输入信号的状态至少要保持一个完整的机器周期；除了定时器或计数器的挑选外,定时器 0 和定时器 1 仍有 4 种工作模式可供选择；定时器和计数器功能通过特殊功能寄存器 TMOD的 C/T 位 M挑选；两个定时器计数器都有 4 种工作模式,由 TMO

41、D的两位 M1,M0进行挑选；三、 ISP 功能介绍系统内编程 ISP In System Programming 功能是 P89C668增强型 8051 单片机的特色之一； ISP 是指电路板上的具有该功能的单片机（例如：P89C668）可以编程写入最终用户程序代码,而不需要从电路板上取下该器件；同时,已经编程的单片机也可以用：ISP 方式进行擦除并可以实现再次编程；在 ISP 模式下得电时,可以进行 ISP 操作,在 ISP 模式下单片机通过串行端口与外部主机如 PC机或终端通信；单片机从主机接收命令和数据用于擦除和再编程代码储备区等等；当 进行下一次操作；ISP 操作终止时,应重新配置单

42、片机这样才能正常 ISP 的工作,是通过两个特殊的寄存器：Boot Vector 引导向量和 Status Byte 状态字节的配置来实现的；系统复位失败时MCLJ检测 Status Byte 的内容；假如 Status Byte 为 0 时,系统上电复位后执行从地址 0000h 处开头,用户应用程序当 Status Byte 的内容大于 0 时,Boot Vector 的值作为执行程序的地址高位字节,低位字节为 00H；工厂的缺省设置是 Boot Vector 等于0FCH,也就是说, BootVector 内容工厂掩模 ROM的 ISP Boot ROM 的地址为0FC00H,用户可以修改

43、 BootROM的 BootVector 内容；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 留意：当擦除 Status Byte或 Boot Vector ,两个同时也被擦除；在擦除和修改Status Byte后必需对 Boot Vector再编程；在复位失败时, boot loader 保持 PSEN为低电平 EA 管脚电压大于 VIH 在以下情形下也会被执行： P2.6 和 P2.7 是高电平或是悬浮上电复位时 ALE 为高电或悬浮,非零的情形相同,这样可以使系统正常执行最终用户程序,也可手工迫使系统进入 EPROM通过串行端口进行编程；ISP 操作； ISP 的特性是可以使闪速 ISP 答应使用较宽范畴的波特率,而与振荡频率无关,因此可以通过检测接收一个字符的时问来实现；ISP 操作时,需要传送一个初始字符 大写字母 U到 P89C668,以确定波特率； ISP 固件能在接收到字符后自动回应；表示数据记录,“0l ” 表示文件终止标