论文部分内容阅读
摘要：单片机教学及研发离不开实验，传统依赖于仿真机的单片机实验具有成本高、效率低的缺陷，难以适应现代科技开发的要求，因此，加强具有成本低廉、通用性好、软硬件扩展性强、使用方便等优点的单片机实验系统开发与应用具有重要意义。本文以AT89S52单片机为研究要点，分析了基于AT89S52单片机的实验系统的开发与应用。
关键词：AT89S52单片机；实验系统；开发；应用
引言
单片机是科技发展的重要产物，在自动化控制中发挥着重要作用。随着科技的不断发展，单片机技术已经渗透到人们生活的各个领域，轿车的安全保障系统、录像机、摄像机、全自动洗衣机、程控玩具、导航装置、计算机的网络通讯、工业自动化控制等，都体现了单片机的应用价值。传统的单片机实验系统，需要频繁拔插、烧写单片机芯片来编程，依赖于仿真机调试，实验成本高且效率低，因此，如何充分合理利用单片机的性能完善实验系统，方便用户高效学习与开发产品成为当前的研究热点。
1 AT89S52单片机简介
1.1基本性能
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，片内含通用位中央处理器和存储单元。该单片机上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
1.2组成结构
AT89S52的引脚设置具有如下特点：40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。其中，VCC表示电源；GND表示接地；P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口，作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平；P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口；P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口；P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口；RST表示复位输入；ALE/PROG表示地址锁存控制信号（ALE）在访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲等。
2 AT89S52单片机实验系统的开发与应用
2.1硬件电路组成
AT89S52单片机实验系统的电路主要包括集成稳压电路、时钟电路、复位电路、液晶显示与控制电路、在系统可编程器、串行通信电路、开关电路等。其中，一些硬件电路具体介绍如下：电源电路一般采用直流电源5V，可外配稳压器；时钟电路，系统采用内部振荡模式，由于单片机内部有高增益反相放大器，时钟电路连接就能实现自激振荡，振荡频率取决于石英晶振动频率，为稳定频率和快速起振；复位电路，单片机工作时，上电、掉电、故障后都要复位，要实现复位操作，必须使的脚至少保持个周期的高电平；液晶显示器的控制器都有采用HD44780型号为的集成控制器，HD44780是集控制器、驱动器于一体，专门用于字符显示控制驱动的集成电路；ISP在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以ISP用方式擦除或再编程；串行通信是目前单片机应用中经常要用到的功能，AT89S52单片机P3.0和P3.1引脚的第二功能是串行接收端和串行发送端，其内部的串行接口电路具有全双工异步通讯功能；开关控制电路是用单片机的口进行程序菜单和串行口的设定，是整个实验系统的人机接口电路。
2.2软件设计
利用AT89S52的ISP在系统编程时，需要将串口线一端接到PC端的串口，另一端接到开发板的串口，从而使上位机软件STC-ISP与单片机进行通信，控制单片机进行程序的烧写。编程步骤如下：第一，首先将串口线一端与PC机的串口，另一端与单片机开发板的串口相连，并且给开发板上电；第二，当硬件连接正常后运行软件STC—ISP，首先要選择使用的单片机型号，例如STC89C52RC；第三，打开文件，烧写用户程序，调入已经编号的程序代码；第四，选择串口.所使用的PC机的串口；第五，是否需要设置双倍速，双倍速选中DoubleSpeed即可；第六，下载，也可选择重复下载，下载程序是要注意，一定要先选择下载按钮，然后再给单片机上电复位，如果先上电，单片机检测不到合法的下载命令流，单片机就会直接跑以前的程序；第七，写入程序，运行系统，观察硬件的实际工作状态。AT89S52单片机实验系统可用于多种实验操作和控制系统的开发，例如闪烁灯实验、流水灯实验、驱动蜂鸣器实验、定时器应用实验等。
3 结束语
总而言之，单片机技术是一项十分复杂的控制技术，在具体的应用过程中，需要充分了解单片机的基本性能，做好硬件配置和软件设计，通过程序编写实现自动化控制系统的设计，进而为人们的学习、生活、工作提供技术支持。
参考文献：
[1]隋鹏.基于AT89S52单片机单片机压力测控系统设计[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013，（03）：247-248.
[2]蔡彬.基于AT89S52单片机温度控制实验系统的研究[J].家电科技，2011，（06）：85-87.
[3]高玉萍.AT89S51单片机实验系统的开发与应用[J].现代电子技术，2011，34（10）：199-202.
关键词：AT89S52单片机；实验系统；开发；应用
引言
单片机是科技发展的重要产物，在自动化控制中发挥着重要作用。随着科技的不断发展，单片机技术已经渗透到人们生活的各个领域，轿车的安全保障系统、录像机、摄像机、全自动洗衣机、程控玩具、导航装置、计算机的网络通讯、工业自动化控制等，都体现了单片机的应用价值。传统的单片机实验系统，需要频繁拔插、烧写单片机芯片来编程，依赖于仿真机调试，实验成本高且效率低，因此，如何充分合理利用单片机的性能完善实验系统，方便用户高效学习与开发产品成为当前的研究热点。
1 AT89S52单片机简介
1.1基本性能
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，片内含通用位中央处理器和存储单元。该单片机上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
1.2组成结构
AT89S52的引脚设置具有如下特点：40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。其中，VCC表示电源；GND表示接地；P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口，作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平；P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口；P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口；P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口；RST表示复位输入；ALE/PROG表示地址锁存控制信号（ALE）在访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲等。
2 AT89S52单片机实验系统的开发与应用
2.1硬件电路组成
AT89S52单片机实验系统的电路主要包括集成稳压电路、时钟电路、复位电路、液晶显示与控制电路、在系统可编程器、串行通信电路、开关电路等。其中，一些硬件电路具体介绍如下：电源电路一般采用直流电源5V，可外配稳压器；时钟电路，系统采用内部振荡模式，由于单片机内部有高增益反相放大器，时钟电路连接就能实现自激振荡，振荡频率取决于石英晶振动频率，为稳定频率和快速起振；复位电路，单片机工作时，上电、掉电、故障后都要复位，要实现复位操作，必须使的脚至少保持个周期的高电平；液晶显示器的控制器都有采用HD44780型号为的集成控制器，HD44780是集控制器、驱动器于一体，专门用于字符显示控制驱动的集成电路；ISP在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以ISP用方式擦除或再编程；串行通信是目前单片机应用中经常要用到的功能，AT89S52单片机P3.0和P3.1引脚的第二功能是串行接收端和串行发送端，其内部的串行接口电路具有全双工异步通讯功能；开关控制电路是用单片机的口进行程序菜单和串行口的设定，是整个实验系统的人机接口电路。
2.2软件设计
利用AT89S52的ISP在系统编程时，需要将串口线一端接到PC端的串口，另一端接到开发板的串口，从而使上位机软件STC-ISP与单片机进行通信，控制单片机进行程序的烧写。编程步骤如下：第一，首先将串口线一端与PC机的串口，另一端与单片机开发板的串口相连，并且给开发板上电；第二，当硬件连接正常后运行软件STC—ISP，首先要選择使用的单片机型号，例如STC89C52RC；第三，打开文件，烧写用户程序，调入已经编号的程序代码；第四，选择串口.所使用的PC机的串口；第五，是否需要设置双倍速，双倍速选中DoubleSpeed即可；第六，下载，也可选择重复下载，下载程序是要注意，一定要先选择下载按钮，然后再给单片机上电复位，如果先上电，单片机检测不到合法的下载命令流，单片机就会直接跑以前的程序；第七，写入程序，运行系统，观察硬件的实际工作状态。AT89S52单片机实验系统可用于多种实验操作和控制系统的开发，例如闪烁灯实验、流水灯实验、驱动蜂鸣器实验、定时器应用实验等。
3 结束语
总而言之，单片机技术是一项十分复杂的控制技术，在具体的应用过程中，需要充分了解单片机的基本性能，做好硬件配置和软件设计，通过程序编写实现自动化控制系统的设计，进而为人们的学习、生活、工作提供技术支持。
参考文献：
[1]隋鹏.基于AT89S52单片机单片机压力测控系统设计[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013，（03）：247-248.
[2]蔡彬.基于AT89S52单片机温度控制实验系统的研究[J].家电科技，2011，（06）：85-87.
[3]高玉萍.AT89S51单片机实验系统的开发与应用[J].现代电子技术，2011，34（10）：199-202.