《单片机原理及应用》课程教学资源（PPT教学课件）第15章 MCS-51单片机应用系统的设计、开发与调试

第15章MCS-51单片机应用糸统的 设计、开发与调试

第15章 MCS-51单片机应用系统的 设计、开发与调试

15.1MCs-51单片机应用糸统的设计的步骤 设计一个单片机测控系统,一般可分为四个步骤: (1)需求分析,方案论证和总体设计阶段 需求分析:被测控参数的形式(电量、非电量、模拟 量、数字量等)、被测控参数的范围、性能指标、 系统功能、工作环境、显示、报警、打印要求等。 方案论证:根据要求,设计出符合现场条件的软硬件 方案,又要使系统简单、经济、可靠,这是进行方 案论证与总体设计一贯坚持的原则

15.1 MCS-51 单片机应用系统的设计的步骤 设计一个单片机测控系统，一般可分为四个步骤： （1）需求分析，方案论证和总体设计阶段 需求分析:被测控参数的形式（电量、非电量、模拟 量、数字量等）、被测控参数的范围、性能指标、 系统功能、工作环境、显示、报警、打印要求等。 方案论证:根据要求，设计出符合现场条件的软硬件 方案，又要使系统简单、经济、可靠，这是进行方 案论证与总体设计一贯坚持的原则

(2)器件选择,电路设计制作,数据处理,软 件的编制阶段。 (3)系统调试与性能测定。 (4)文件编制

（2）器件选择，电路设计制作，数据处理，软 件的编制阶段。 （3）系统调试与性能测定。 （4）文件编制

15.2应用糸统的硬件设计 (1)单片机系统的扩展部分设计 包括存储器扩展和l/0接口扩展。存储器的扩展指 EPROM、 EEPROM和RAM的扩展,/0接口扩展是指8255 8155、8279以及其它10功能器件的扩展。它们都属 于单片机系统扩展的内容。前面已作介绍。 (2)各功能模块的设计 如信号测量功能模块、信号控制功能模块、人机对话 功能模块、通讯功能模坎等,根据系统功能要求配 置相应的AD、D/A、键盘、显示器、打印机等外围 设备

15.2 应用系统的硬件设计 (1)单片机系统的扩展部分设计 包括存储器扩展和I/O接口扩展。存储器的扩展指 EPROM、EEPROM和RAM的扩展，I/O接口扩展是指8255、 8155、8279以及其它I/O功能器件的扩展。它们都属 于单片机系统扩展的内容。前面已作介绍。 (2)各功能模块的设计 如信号测量功能模块、信号控制功能模块、人机对话 功能模块、通讯功能模块等，根据系统功能要求配 置相应的A/D、D/A、键盘、显示器、打印机等外围 设备

1.尽可能采用功能强的芯片。 (1)单片机可考虑优先选用片内带有闪烁存储器 的产品。例如 ATMEL公司的89051/89052/89055。 使用此类芯片,可使单片机扩展程序存储器的 工作省去,从而减少芯片的数目,缩小体积 (2)EPR0M空间和RAM空间。目前 EPROM容量越来 越大,一般尽量选用容量大的 EPrOM

1．尽可能采用功能强的芯片。 (1)单片机可考虑优先选用片内带有闪烁存储器 的产品。例如ATMEL公司的89C51/89C52/89C55。 使用此类芯片，可使单片机扩展程序存储器的 工作省去，从而减少芯片的数目，缩小体积。 (2) EPROM空间和RAM空间。目前EPROM容量越来 越大，一般尽量选用容量大的EPROM

(3)10端口。 (4)AD和D/A通道 2.以软代硬。 3.工艺设计。 15.3应用糸统的软件设计 (1)根据软件功能要求,将系统软件分成若干个相 对独立的部分

(3) I/O端口。 (4) A/D和D/A通道。 2．以软代硬。 3．工艺设计。 15.3 应用系统的软件设计 （1）根据软件功能要求，将系统软件分成若干个相 对独立的部分

(2)各功能程序实行模块化、子程序化。既便于调 试、链接,又便于移植、修改。 (3)在编写应用软件之前,应绘制出程序流程图。 这不仅是程序设计的一个重要组成部分,而且是 决定成败的关键部分。 (4)要合理分配系统资源,包括ROM、RAM、定时器 /计数器、中断源等。其中最关键的是片内RAM分 配。对8031来讲,片内RAM指00H~7FH单元,这 128个字节的功能不完全相同,分配时应充分发挥 其特长,做到物尽其用

（2）各功能程序实行模块化、子程序化。既便于调 试、链接，又便于移植、修改。 （3）在编写应用软件之前，应绘制出程序流程图。 这不仅是程序设计的一个重要组成部分，而且是 决定成败的关键部分。 （4）要合理分配系统资源，包括ROM、RAM、定时器 /计数器、中断源等。其中最关键的是片内RAM分 配。对8031来讲，片内RAM指00H～7FH单元，这 128个字节的功能不完全相同，分配时应充分发挥 其特长，做到物尽其用

15.4MC-51单片机糸统举例 介绍一些基本的单片机应用系统,供设计时参考。 154.18031的最小糸统 8031无片内程序存储器,因此,其最小应用系统必须 在片外扩展 EPROM,必须有复位及时钟电路。图15-1 为8031外扩程序存储器的最小应用系统。该系统仅 完成数字量的输入和输出控制

15.4 MCS-51单片机系统举例 介绍一些基本的单片机应用系统，供设计时参考。 15.4.1 8031的最小系统 8031无片内程序存储器，因此，其最小应用系统必须 在片外扩展EPROM，必须有复位及时钟电路。图15-1 为8031外扩程序存储器的最小应用系统。该系统仅 完成数字量的输入和输出控制

XTALI P2.0~P2.7 02 8 XTAL2 A8~A15 AbOAB7 +5V 8031 地址8 EProM R 锁存 R ALE P0.0~P0.7 PSEN OV EA 15-1

15.4.289C51的录小亲统 19 XTAL1 Po8 P1 18 XTAL2 P2 C +5V R P3 89C51 R .RI R +5VO EA 15-2

15.4.2 89C51的最小系统