单片机系统的低功耗设计策略
单片机系统的低功耗设计策略
摘要：嵌入式系统的低功耗设计需要全面分析各方面因素，统筹规划。在设计之初，各个因素往往是相互制约、相互阻碍的，一个降低系统功耗的措施有时会带来其他方面的“负效应”。因此，降低系统整体功耗，需要认真分析和运算。本文从硬件和应用软件设计两个方面，阐述一个以单片机为核心的嵌入式系统低功耗设计时所需考虑的一些问题。
关键词：低功耗设计硬件设计应用软件设计低功耗模式
在嵌入式应用中，系统的功耗越来越受到人们的重视，这一点关于需要电池供电的便携式系统专门明显。降低系统功耗，延长电池的寿命，确实是降低系统的运行成本。关于以单片机为核心的嵌入式应用，系统功耗的最小化需要从软、硬件设计两方面入手。
随着越来越多的嵌入式应用使用了实时操作系统，如何在操作系统层面上降低系统功耗也成为一个值得关注的问题。限于篇幅，本文仅从硬件设计和应用软件设计两个方面讨论。
1 硬件设计
选用具有低功耗特性的单片机能够大大降低系统功耗。能够从供电电压、单片机内部结构设计、系统时钟设计和低功耗模式等几方面考察一款单片机的低功耗特性。
1.1 选用尽量简单的CPU内核
在选择CPU内核时切忌一味追求性能。8位机够用，就没有必要选用16位机，选择的原则应该是“够用就好”。现在单片机的运行速度越来越快，但性能的提升往往带来功耗的增加。一个复杂的CPU集成度高、功能强，但片内晶体管多，总漏电流大，即使进入STOP 状态，漏电流也变得不可忽视；而简单的CPU内核不仅功耗低，成本也低。
1.2 选择低电压供电的系统
降低单片机的供电电压能够有效地降低其功耗。当前，单片机从与TTL兼容的5 V供电降低到3.3 V、3 V、2 V乃至1.8 V供电。供电电压降下来，要归功于半导体工艺的进展。从原先的3 μm工艺到现在的0.25、0.18、0.13 μm工艺，CMOS电路的门限电平阈值不断降低。低电压供电能够大大降低系统的工作电流，然而由于晶体管的尺寸不断减小，管子的漏电流有增大的趋势，这也是对降低功耗不利的一个方面。
目前，单片机系统的电源电压仍以5 V为主，而过去5年中，3 V供电的单片机系统数量增加了1倍，2 V供电的系统也在不断增加。再过五年，低电压供电的单片机数量可能会超过5 V电压供电的单片机。如此看来，供电电压降低将是以后单片机进展的一个重要趋势。
1.3 选择带有低功耗模式的系统
低功耗模式指的是系统的等待和停止模式。处于这类模式下的单片机功耗将大大小于运行模式下的功耗。过去传统的单片机，在运行模式下有wait和stop两条指令，能够使单片机进入等待或停止状态，以达到省电的目的。
等待模式下，CPU停止工作，但系统时钟并不停止，单片机的外围I/O模块也不停止工作；系统功耗一样降低有限，相当于工作模式的50%～70%。
停止模式下，系统时钟也将停止，由外部事件中断重新启动时钟系统时钟，进而唤醒CPU连续工作，CPU消耗电流可降到μA级。在停止模式下，CPU本身实际上差不多不消耗什么电流，要想进一步减小系统功耗，就要尽量将单片机的各个I/O模块关掉。随着I/O 模块的逐个关闭，系统的功耗越来越小，进入停止模式的深度也越来越深。进入深度停止模式无异于关机，这时的单片机耗电能够小于20 nA。其中专门要提示的是，片内RAM停止供电后，RAM中储备的数据会丢失，也确实是说，唤醒CPU后要重新对系统作初始化。因此在让系统进入深度停止状态前，要将重要系统参数储存在非易失性储备器中，如EEPROM 中。深度停止模式关掉了所有的I/O，可能的唤醒方式也专门有限，一样只能是复位或IRQ 中断等。
保留的I/O模块越多，系统承诺的唤醒中断源也就越多。单片机的功耗将依照保留唤醒方式的不同，降至1μA至几十μA之间。例如，用户能够保留外部键盘中断，保留异步串行口（SCI）接收数据中断等来唤醒CPU。保留的唤醒方式越多，系统耗电也就会多一些。其他可能的唤醒方式还有实时钟唤醒、看门狗唤醒等。停机状态较浅的情形下，外部晶振电路依旧工作的。
图1以Freescale的HCS08单片机为例，给出不同运行模式下的系统功耗。HCS08是8位单片机，有多个系列，各系列I/O模块数目有所不同，但低功耗模式下的电流消耗大致相同。
图1 HCS08单片机各模式下的耗电
以R系列单片机为例：在室温（25℃）下，不包括I/O口的负载，以2 V供电，将可编程锁相环时钟设为16 MHz（总线时钟8 MHz），典型电流值为2.6 mA，当温度升高到85℃时，供电电流也升高到3.6 mA；而采纳3 V供电，这一组数据升高至3.8 mA和4.8 mA。用2 V供电，直截了当使用外部晶振2 MHz（总线时钟1 MHz）时，典型运行电流降至450 μA。在等待状态下，因时钟并没有停止，耗电情形和时钟频率有专门大关系，节约的功耗有限；而进入轻度停止（stop3），以外部中断唤醒，电流消耗在0. 5 μA左右。在中度停止态（stop2），功耗可进一步降低。使用内部1 kHz的时钟，保持1个运行的时钟，周期性唤醒CPU，所增加的电流约为0.3 μA。在深度停止态（stop1），RAM的数据也不再保留，只能通过外部复位重启系统，现在的电流消耗可降到20 nA。以上数据差不多上在室温下测量所得。当环境温度升高到85℃时，电流消耗可能增加3～5倍。
1.4 选择合适的时钟方案
时钟的选择关于系统功耗相当敏锐，设计者需要注意两个方面的问题：
第一是系统总线频率应当尽量低。单片机内部的总电流消耗可分为两部分——运行电流和漏电流。理想的CMOS开关电路，在保持输出状态不变时，是不消耗功率的。例如，典型的CMOS反相器电路，如图2所示，当输入端为零时，输出端为1，P晶体管导通，N晶体管截止，没有电流流过。而实际上，由于N晶体管存在一定漏电流，且随集成度提高，管基越薄，漏电流会加大。温度升高，CMOS翻转阈电压会降低，而漏电流则随环境温度的增高变大。在单片机运行时，开关电路不断由“1”变“0”、由“0”变“1”，消耗的功率是由单片机运行引起的，我们称之为“运行电流”。如图2所示，在两只晶体管互相变换导通、截止状态时，由于两只管子的开关延迟时刻不可能完全一致，在某一瞬时会有两只管子同时导通
的情形，现在电源到地之间会有一个瞬时较大的电流，这是单片机运行电流的要紧来源。能够看出，运行电流几乎是和单片机的时钟频率成正比的，因此尽量降低系统时钟的运行频率能够有效地降低系统功耗。
图2 典型的CMOS反相器
第二是时钟方案，也确实是是否使用锁相环、使用外部晶振依旧内部晶振等问题。新一代的单片机，如飞思卡尔的HCS08系列单片机，片内带有内部晶振，能够直截了当作为时钟源。使用片内晶振的优点是能够省掉片外晶振，降低系统的硬件成本；缺点是片内晶振的精度不高（误差一样在25%左右，即使校准之后也可能有2%的相对误差），而且会增加系统的功耗。现代单片机普遍采纳锁相环技术，使单片机的时钟频率可由程序操纵。锁相环承诺用户在片外使用频率较低的晶振，能够专门大地减小板级噪声；而且，由于时钟频率可由程序操纵，系统时钟能够在一个专门宽的范畴内调整，总线频率往往能升得专门高。然而，使用锁相环也会带来额外的功率消耗。
单就时钟方案来讲，使用外部晶振且不使用锁相环是功率消耗最小的一种。
2 应用软件方面的考虑
之因此使用“应用软件”的说法，是为了区分于“系统软件”或者“实时操作系统”。软件关于一个低功耗系统的重要性常常被人们忽略。一个重要的缘故是，软件上的缺陷并不像硬件那样容易发觉，同时也没有一个严格的标准来判定一个软件的低功耗特性。尽管如此，设计者仍需尽量将应用的低功耗特性反映在软件中，以幸免那些“看不见”的功耗缺失。
2.1 用“中断”代替“查询”
一个程序使用中断方式依旧查询方式关于一些简单的应用并不那么重要，但在其低功耗特性上却相去甚远。使用中断方式，CPU能够什么都不做，甚至能够进入等待模式或停止模式；而查询方式下，CPU必须不停地访问I/O寄存器，这会带来专门多额外的功耗。
2.2 用“宏”代替“子程序”
程序员必须清晰，读RAM会比读Flash带来更大的功耗。正是因为如此，低功耗性能突出的ARM在CPU设计上仅承诺一次子程序调用。因为CPU进入子程序时，会第一将当前CPU寄存器推入堆栈（RAM），在离开时又将CPU寄存器弹出堆栈，如此至少带来两次对RAM的操作。因此，程序员能够考虑用宏定义来代替子程序调用。关于程序员，调用一个子程序依旧一个宏在程序写法上并没有什么不同，但宏会在编译时展开，CPU只是顺序执行指令，幸免了调用子程序。唯独的问题看起来是代码量的增加。目前，单片机的片内Flash越来越大，关于一些不在乎程序代码量大一些的应用，这种做法无疑会降低系统的功耗。
2.3 尽量减少CPU的运算量
减少CPU运算的工作能够从专门多方面入手：将一些运算的结果预先算好，放在Flash 中，用查表的方法替代实时的运算，减少CPU的运算工作量，能够有效地降低CPU的功耗（专门多单片机都有快速有效的查表指令和寻址方式，用以优化查表算法）；不可幸免的实时运算，算到精度够了就终止，幸免“过度”的运算；尽量使用短的数据类型，例如，尽量使用字符型的8位数据替代16位的整型数据，尽量使用分数运算而幸免浮点数运算等。
2.4 让I/O模块间歇运行
不用的I/O模块或间歇使用的I/O模块要及时关掉，以节约电能。RS232的驱动需要相当的功率，能够用单片机的一个I/O引脚来操纵，在不需要通信时，将驱动关掉。不用的I/O 引脚要设置成输出或设置成输入，用上拉电阻拉高。因为假如引脚没有初始化，可能会增大单片机的漏电流。专门要注意有些简单封装的单片机没有把个别I/O引脚引出来，对这些看不见的I/O引脚也不应不记得初始化。
3 结论
一个成功的低功耗设计应该是硬件设计和软件设计的结合。从硬件设计开始，就应该充分意识到一个低功耗应用的特性，选择一款合适的单片机，通过对其特性的了解，设计系统方案；在软件设计上，要考虑到低功耗编程的专门性，并尽量使用单片机的低功耗模式。限于篇幅，仅仅讨论了低功耗设计中的一些常见问题，更多的问题只能靠设计者去实际分析和解决了。
单片机最小系统设计
单片机最小系统设计 时间：2011-05-01 22:47:54 来源：作者： 单片机最小系统设计 该单片机最小系统具有的功能: （1）具有2位LED数码管显示功能。 （2）具有八路发光二极管显示各种流水灯。 （3）可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。 （4）具有复位功能。 功能分析 （1）两位LED数码管显示功能，我们可以利用单片机的P0口接两个数码管来现这个功能；（2）八路发光二极管显示可以利用P1口接八个发光二极管实现这个功能； （3）各种奏乐、报警等发声功能可以采用P2.0这个引脚接一蜂鸣器来实现。 （4）利用单片机的第9脚可以设计成复位系统，我们采用按键复位；利用单片机的18、19脚可以设计成时钟电路，我们利用单片机的内部振荡方式设计的。 设计框图 硬件电路设计 根据本系统的功能，和单片机的工作条件，我们设计出下面的电路图。
元件清单的确定： 数码管：共阴极2只（分立） 电解电容：10UF的一只 30PF的电容2只 220欧的电阻9只 4.7K的电阻一只 1.2K的电阻一只 4.7K的排阻一只， 12MHZ的晶振一只 有源5V蜂名器一只 AT89S51单片机一片 常开按钮开关1只 紧锁座一只（方便芯取下来的，绿色的） 发光二极管（5MM红色）8只 万能板电路版15*17CM S8550三极管一只 4．5V电池盒一只，导线若干。七、硬件电路的焊接 按照原理图把上面的元件焊接好，详细步骤省略。 相关程序编写 针对上面的电路原理图，设计出本单片机最小系统的详细功能：（1）、第一个发光二极管点亮，同时数码管显示“1”。 （2）、第二个发光二极管点亮，同时数码管显示“2”。 （3）、依次类推到第八个发光二极管点亮，同时数码管显示“8”。以上出现的是流水灯的效果 （4）、所有的发光二极管灭了，同时数码管现实“0”。
单片机课程设计(温度控制器)
基于单片机的温度控制器设计 内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。该系统能实时采集周围的温度信息，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测和自动调温功能。 关键词：AT89C51ADC0808 温度检测报警自动调温 Abstract：The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature. The instrument can achieve the automatic thermostat function. Keywords：AT89C51 ADC0808Temperature detectingalarmautomatic thermostat 引言：本课题是基于单片机的温度控制器设计，经过对对相关书籍资料的查阅确定应用单片机为主控模块通过外围设备来实现对温度的控制。实现高低温报警、指示和低温自加热功能（加热功能未在仿真中体现）。 1．设计方案及原理 1.1设计任务 基于单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。 1.2设计要求 (1)实时温度检测。 (2)具有温度报警功能。 (3)可以设报警置温度上下限。 (4)低于下限时启动加热装置。 1.3总体设计方案及论证
单片机实验报告
单片机实验报告 班级：信科09-3 姓名：王艳辉 学号：08093581 指导老师：陈岱 完成时间：2012年1月8日
实验一 I/O接口P1、P3口实验 一,实验题目 1，用P1口做输出，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。 2,用P3口做输入口，接八个扭子开关，通过P1口在实验箱上LED 灯上输出，编写程序读取开关状态，将此状态，在发光二极管上显示出来。 二,实验目的 1．熟悉使用CPLD实验箱进行单片机实验的方法。 2．设计出符合实验要求的CPLD硬件电路。 3．学习单片机仿真开发软件Keil 51的使用方法。 4．学习MCS-51汇编语言编程方法。 5．学习Pl口的使用方法。 6．学习延时子程序的编写和使用。 三,实验准备 P1和P3口为准双向口，Pl、P3的每一位都能独立地定义为输出线或输入线，作为输入时，必须向锁存器相应位写入“l”，该位才能作为输入。803l中所有口锁存器在复位时均置为“1”，如果后来在口锁存器写入过“0”，在需要时应写入一个“l”使它再成为一个输入。再来看一下延时程序的实现。现常用的有两种方法:一是用定时器中断来实现，一是用指令循环来实现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。根据实验系统的工作主频，计算出延时0.1s的
时间常量，编制延时程序： MOV R7, #200 (1) DEl：MOy R6，#X (2) DE2：DJNZ R6，DE2 (3) DJNZ R7，DEl (4) 上面MOV、DJNZ指令均需两个机器周期，所以每执行一条指令需1÷0.256us现求出X值： (X*1/0.256+1/0.256+l/0.256)*200+l/0.256=0.1*10^6。解出X=l26。代入上式可知实际延时约0.100O04s，近似符合要求。 四,实验步骤 （1）打开MAX+PLUSⅡ CPLD实验开发系统。 （2）点击File菜单Project子菜单之Name项，出现Project Name 对话框。为当前的实验选择恰当的路径并创建项目名称”E:\AT8031”。（3）点击File菜单之New项，出现对话框，为选择输入方式，选择Graphic Editor File。出现图形编辑窗口。 （4）双击空白编辑区，出现Enter Symbol 对话框。 （5）从Symbol Libraries项中选择mf子目录（双击），在prim子目录中选择输入脚input 和输出引脚output。 （6）在图形编辑窗口中的左侧点击连线按钮,并完成对电路的连线。（7）在引脚的PIN_NAME处左键双击使之变黑，键入引脚名称。
多模块单片机实验系统设计
多模块单片机实验系统设计 设计一种单片机实验系统，针对单片机实验系统的应用要求，采用模块化的设计方法，使得实验系统能够支持多种不同的应用，扩展方便，同时能够与多种实验系统兼容，在日常的教学实验和研发中应用广泛。 标签：单片机实验系统多模块 单片机作为一门实践性很强的专业课程，平时的实验练习不可缺少。因此作为实验载体的实验系统非常重要。常规的单片机实验系统，其功能比较单一，与别的实验系统之间也毫无联系，能够完成的实验都是单一的单片机实验。当前实验室中一般都有多种实验设备，如EDA实验箱、模电实验箱、数电实验箱、信号处理实验箱等。如何使得单片机实验系统在现有的实验条件下，能够进行更多、更复杂的实验，利用更多的实验设备，多模块实验系统为我们指出了一种设计思路。 针对实验室的条件，设计了一种模块化的单片机实验系统，可以利用现有的多种实验设备，提高单片机实验系统的灵活性和利用率。其主要模块有电源模块、核心模块、功能模块、下载模块等，下面分别介绍。 1 电源模块 作为单片机实验系统的供电部分，电源模块非常重要，直接关系到系统的稳定，为了便于扩展，同时方便实验，电源模块采用多种方式供电。利用跳线或者开关进行选择，其电路图如图1所示。利用外部供电时电源通过J1输入，当电压大于5V时，一般常见的有9V和12V，需要将J2跳线拔掉；当电源为5V时，将跳线闭合，直接供电。同时实验系统还可以通过USB直接供电，外部供电和USB供电的切换通过开关S1来实现，为了保护电脑，在USB供电中增加了保险丝。 2 CPU模块 CPU模块是单片机实验系统的中心，也即芯片所在的部分，为了能够最大限度的利用实验系统的资源，本核心模块采用锁紧卡座设计，便于芯片的安装与卸载，并且将卡座的40个引脚全部引出，便于进行二次开发。同时设计了两种不同的复位电路，以适应普通的51单片机和A VR单片机，使得实验系统能够支持两种不同的单片机进行实验。在设计时，主要通过一个跳线实现不同的复位电平，如图2所示。可以通过跳帽来选择51单片机的高电平复位和A VR单片机的低电平复位，而芯片本身的引脚差异可以通过一个小转换板子来实现，主要将I/0口对应起来，一些功能引脚进行转换即可，通过这种处理方式，可以在一个实验平台上调试两种不同的单片机系统，大大提高了外设的利用率。 3 功能模块
单片机最小系统的设计及制作
单片机最小系统的设计与制作 江西冶金职业技术学院刘昆山刘星慧 【摘要】本文通过讲解单片机的工作条件，设计并制作单片机最小系统，编写单片机C语言程序，调试单片机产品，掌握单片机产品开发的基本过程。 【关键字】单片机C语言，单片机入门，单片机最小系统 一、单片机最小系统功能介绍 单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的以单片机为核心元件的可以正常工作的具有特定功能的单片机系统，是单片机产品开发的核心电路。
图1单片机最小系统成品图 本制作采用单片机C语言编程，主要能完成单灯闪烁的任务，通过AT89S51单片机控制一个LED的亮与灭，实现闪烁现象。同时应具有上电复位和手动复位，并且使用单片机片内程序存储器存放用户程序。 二、知识点讲解 1、AT89S51单片机简介 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K 的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储器技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集成的Flash程序存储器既可在线编程（ISP），也可用传统方法进行编程。 单片机的应用可以理解为是单片机芯片通过其引脚控制各种不同的外围电路，实现各种具体功能，所以要学好单片机技术，必须先了解单片机的引脚功能。AT89S51采用了40引脚的双列直插DIP封装形式，实物图如图2所示，引脚配置图如图3图4所示。
图2 AT89S51实物图图3 AT89S51引脚图 图4 AT89S52引脚图 2、引脚功能介绍 IO口灌（流进）电流大，拉（流出）电流小。
P0：漏极开路的双向IO口,使用时，当电流流出需外加上拉电阻 外部地址数据总线，可带八个TTL负载 P1：准双向口(当作输入口用时，须将IO口置1(P1=0XFF;i=P1;))，可带四个TTL负载 P1.0：T2定时计数器2的外部脉冲输入及时钟输出 P1.1：T2EX定时计数器2的捕捉、自动重装的触发输入及减法计数控制 P1.5：MOSI,主动输出从动输入引脚，用于flash(闪存)编程 P1.6：MISO, 主动输入从动输出引脚，用于flash编程 P1.7：SCK, 同步时钟，用于flash编程 ISP编程时用 P2：准双向口，可带四个TTL负载 外部地址总线高八位 P3：准双向口，可带四个TTL负载 P3.0：RXD，串行输入 P3.1：TXD，串行输出 P3.2：INT0，外部中断0输入 P3.3：INT1，外部中断1输入 P3.4：T0，定时计数器0的外部脉冲输入
51单片机交通灯课程设计
第一章单片机概述 单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。 单片机的应用技术是一项新型的工程技术，其内涵随着单片机的发展而发展。由于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活，为许多大公司所采纳，使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51系列单片机以后，世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片机，使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强，在国内外单片机应用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点，在各个领域都有广泛的应用，有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，
产品更新换代的节奏也越来越快。 第二章MSC-51芯片简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品。 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： ·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功能等操作。 ·数据存储器(RAM) 8051内部有128个8位用户数据存储单元和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。 ·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。 ·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。 ·并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口： 8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
51单片机实验报告94890
《单片机与接口技术》实验报告 信息工程学院 2016年9月
辽东学院信息技术学院 《单片机与接口技术》实验报告 姓名：王瑛 学号： 0913140319 班级： B1403 专业：网络工程 层次：本科 2016年9月
目录 实验题目：实验环境的初识、使用及调试方法(第一章) 实验题目：单片机工程初步实验(第二章) 实验题目：基本指令实验(第三章)4 实验题目：定时器/计数器实验(第五章)4 实验题目：中断实验(第六章)4 实验题目：输入接口实验(第八章)4 实验题目：I/O口扩展实验(第九章)4 实验题目：串行通信实验（第十一章）4 实验题目：A/D,D/A转换实验（第十七章）4
实验题目：实验环境的初识、使用及调试方法实验 实验类型：验证性实验课时： 1 时间：2016年10月24日 一、实验内容和要求 了解单片机的基础知识 了解51单片机的组成和工作方法 掌握项目工程的建立、编辑、编译和下载的过程方法 熟练单片机开发调试工具和方法 二、实验结果及分析 单片机最小系统的构成： Keil集成开发环境:
STC-ISP:
实验题目：单片机工程初步实验 实验类型：验证性实验课时： 1 时间：2016 年10 月24 日一、实验内容和要求 点亮一个LED小灯 程序下载到单片机中 二、实验结果及分析 1、点亮一个LED小灯 点亮LED小灯的程序： #include
单片机电子时钟课程设计实验报告
单片机电子时钟课程设 计实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
《单片机原理与应用》课程设计 总结报告 题目：单片机电子时钟（带秒表）的设计 设计人员：张保江江润洲 学号： 班级：自动化1211 指导老师：阮海容 目录 1.题目与主要功能要求 (2) 2.整体设计框图及整机概述 (3) 3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3) 4.软件流程图和流程说明 (4) 5.总结设计及调试的体会 (10) 附录 1.图一：系统电路原理图 (11) 2.图二：系统电路 PCB (12) 3.表一：元器件清单 (13) 4.时钟程序源码 (14)
题目：单片机电子时钟的设计与实现 课程设计的目的和意义 课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。 课程设计的基本任务 利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。 主要功能要求 最基本要求 1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。要求具有6位LED显示、3个按键输入。 2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。 3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。开始计时时为000000，到235959后又变成000000。 4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位进位 (例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。 5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不得使用其他时钟芯片。 6）设计八段数码管显示电路并编写驱动程序，输入并调试拆字程序和数码显示程序。7）掌握硬件和软件联合调试的方法。 8）完成系统硬件电路的设计和制作。 9）完成系统程序的设计。 10）完成整个系统的设计、调试和制作。
基于51单片机的最小系统板设计
┊ ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 单片机最小系统是在以51单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中。本设计主要在51单片机上扩展I/O口，扩展定时器定时范围，扩展键盘显示接口并写好底层程序。 关键词最小系统，扩展，STC89C51, I/O接口 Abstract With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly. The smallest system one chip computer is in expands at the base of MCS-51 one chip computer. Make it used more convient in the test system. this design mainly expands I/O in the take 51 on chip computer, expands the timer fixed time scope, expands the keyboard to demonstrate the connection and writes the
单片机课程设计报告
《单片机原理及接口技术》课程设计题目：简易计算器设计 级：电子1547 名：苏丹丹、李静、齐倩 号：05号、17号、11号
导教师：张老师 间：2013年12月 西安航空学院电气学院
目录 一、选题的背景和意义-------------------1 1.1选题的背景-------------------------------------1 1.2选题的意义-------------------------------------1 二、总体设计-------------------------------1 2.1设计任务---------------------------------------1 2.2方案选择---------------------------------------1 三、硬件设计-------------------------------2 3.1 元器件名称--------------------------------------------------------2 3.2 计算器按键介绍--------------------------------------------------2 3.3硬件系统框图、单元电路--------------------------3 四、软件设计-------------------------------3 4.1 软件调试步骤-----------------------------------------------------3 4.2软件设计流程图---------------------------------------------------4 五、结束语------------------------------------5 六、参考文献--------------------------------5 七、附录---------------------------------------6
51单片机实验报告
51单片机实验报告
实验一 点亮流水灯 实验现象 Led灯交替亮，间隔大约10ms。实验代码 #include
void Delay10ms(unsigned int c) { unsigned char a, b; for (;c>0;c--) { for (b=38;b>0;b--) { for (a=130;a>0;a--); } } } 实验原理 While（1）表示一直循环。 循环体首先将P0的所有位都置于零，然后延时约50*10=500ms，接着P0位全置于1，于是LED全亮了。接着循环，直至关掉电源。延迟函数是通过多个for循环实现的。 实验2 流水灯（不运用库函数） 实验现象 起初led只有最右面的那一个不亮，半秒之后从右数第二个led
也不亮了，直到最后一个也熄灭，然后led除最后一个都亮，接着上述过程 #include
基于单片机的CAN实验系统设计
基本单片机的CAN实验系统设计（CAN教学案例设计） 邵健2014秋季学期
目录 摘要......................................................... 错误！未定义书签。前言......................................................... 错误！未定义书签。 1 总体设计方案 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2总体CAN网络设计框图 (4) 1.3 CAN节点结构 (4) 2 系统的硬件设计 (5) 2.1 电源模块设计 (6) 2.2 单片机最小系统 (7) 2.3 MAX232组成的单片机和PC机通信电路 (8) 2.4 看门狗电路设计 (9) 2.5 键盘输入电路模块 (10) 2.6 显示电路模块 (11) 2.7 扩展ROM功能模块 (12) 2.8 CAN通信模块 (12) 3 系统的软件设计 (15) 3.1 CAN控制器初始化函数CANINI (15) 3.2 CAN接收函数CANREC (16) 3.3 CAN发送函数TDATA (16) 3.4 主程序流程图 (17) 3.5 总程序清单........................................... 错误！未定义书签。 4 总结....................................................... 错误！未定义书签。 4.1 结束语............................................... 错误！未定义书签。
51单片机课程设计秒表
微控制器技术课程 设计报告 设计题目：秒表 专业：供用电技术 班级：供电141 学号：140315143 姓名：王晨铭 指导教师：李昊 设计时间：2016.6.21
微控制器技术课程设计任务书 设计题目：秒表 设计时间：2016.6.20 设计任务： 在单片机开发板或软件仿真，编制程序，实现以下功能 1、利用定时器实现秒表功能，精确到0.1S； 2、数码管显示当前计时时间； 3、设定三个键，计时开始，停止计时和复位清零。 背景资料：1、单片机原理与应用 2、检测技术 3、计算机原理与接口技术 进度安排： 1、第1天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务； 2、第3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。 3、第5天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。 4、第7天，中期检查。 5、第9天，完善设计内容，书写设计报告。 6、第13天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。 7、第14天，设计答辩。
目录 一、设计任务和要求 (3) （1）设计任务 (3) (2)设计要求 (3) 二、设计方案与论证 (3) 三、单元电路设计与参数计算 (4) （1）时钟电路 (4) （2）按钮电路 (4) （3）显示电路 (5) （4）单片机 (5) 四、原理图及器件清单 (6) ( 1 )总原理图 (6) （2）PCB图 (7) （3）Proteus仿真图 (7) （4）元器件清单 (8) 五、安装与调试 (8) （1）安装 (8) （2）调试 (8) 六、性能测试和分析 (9) 七、结论和心得 (9) 八、参考文献 (9)
题目：秒表 二、方案设计与论证 本设计分为时钟电路、按钮电路、显示电路和单片机四大部分，这些模块中单片机占主控地位。其模块电路如图2-1所示。时钟电路常用的有内部时钟方式和外部时钟方式，但因为本设计中只需要一片单片机，所以采用内部时钟方式比较简单。按钮电路中的“复位”按钮是按键手动复位，它有电平和脉冲两种方式，比较电路的复杂程度，本设计选择了按钮电平复位电路，其他几个按钮则是通过单片机判断高低电平的不同来控制按钮。显示电路所用的数码管有共阴和共阳之分，不管使用何种数码管，P0口作为I/O使用时都是需要上拉电阻才能驱动数码管。另外，因为单片机的4个并行I/O口的输出电流一般是1mA,短路电流为4mA左右，而数码管的最少驱动电流也需要10mA，因而不管在使用共阴数码管时，单片机输出口也必须使用上拉电阻提高输出电流，才能驱动数码管。为了使电路简单化，本设计选用共阳数码管。但根据显示方式的不同选择，我们可以有几种方案： 方案一：使用静态显示方式。静态显示方式下的数码管的显示字符一经确定，相应锁存器锁存的断码输出將维持不变，直到送入另一个字符的断码为止。因而此设计中使用的显示位数使用了三个8位并行I/0口。如果另外想扩展单片机功能，则能使用的输出管脚很是有限。 方案二：使用动态显示方式。这个显示方式是将所有显示位的段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，而各位的共阴或共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。这种显示方式，简化了硬件电路，特别在多位数码管显示时尤为突出。 本小组尝试了各种方案，在此报告中以静态显示方式为例说明。（动态显示方式省略） 显示电路 单片机 AT89C51 时钟电路 按钮电路
《单片机系统设计》实验报告
短学期实验报告 （单片机系统设计） 题目： 专业： 指导教师： 学生姓名： 学号： 完成时间： 成绩：
基于单片机的交流电压表设计 目录 1系统的设计要求 (2) 2系统的硬件要求 (2) 2.1真有效值转换电路的分析 (2) 2.2放大电路的设计 (3) 2.3A/D转换电路的设计 (3) 2.4单片机电路的分析 (4) 2.5显示电路 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 软件的总流程图 (5) 3.2 初始化定义与定时器初始化流程图 (5) 3.3 A/D转换流程图 (6) 3.4 数据处理流程图 (6) 3.5 数据显示流程图 (7) 4 调试 (7) 4.1 调试准备 (7) 4.2 关键点调试 (7) 4.3 测试结果 (8) 4.4 误差分析 (8) 5结束语 (8) 5.1 总结 (9) 5.2 展望 (9) 附录1 总原理图 (10) 附录2 程序 (10) 附录3 实物图 (14)
基于单片机的交流电压表设计 ****学院 ****专业 姓名 指导老师：******* 1 设计要求 （1）运用单片机实现真有效值的检测和显示。 （2）数据采集使用中断方式，显示内容为有效值与峰值交替进行。 2 硬件设计 本系统是完成一个真有效值的测量和显示，利用AD737将交流电转换成交流电压的有效值，用ADC0804实现模数转换，再通过单片机用数码管来显示。系统原理框图如图2-1所示。系统框图由真有效值转换电路、放大电路、A/D 转换电路、单片机电路、数码管显示电路五部分。 图2-1 原理框图 2.1 真有效值转换电路 真有效值转换电路主要是利用AD737芯片来实现真有效值直流变换的，即将输入的交流信号转换成直流信号的有效值，其原理图如图2-2所示。 图2-2 真有效值转换电路 由于AD737最大输入电压为200mV, 所以需要接两个二极管来限制输入电压，起到限幅的作用。如图中D1、D2，由IN4148构成，电容C6是耦合电容，电阻R1是限流电阻。 2.2 放大电路设计 放大电路主要是利用运放uA741来进行放大，电路原理图如图2-3所示。 A/D 转换 单片机 电路 显示 电路 转换 电路 交流 信号 放大 电路
单片机最小系统设计
一、内容及要求 内容：设计制作一个51最小系统，用最小系统控制8个发光2极管。 要求:全部点亮，依次点亮，交换点亮；用最小系统控制蜂鸣器；用最小系统控制电机。 二、设计思路 使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。 八个发光二极管D1－D8分别接在单片机的P2.0－P2.7接口上，当给P2.0口输出“0”时，发光二极管点亮，当输出“1”时，发光二极管熄灭。可以运用输出端口指令MOV P0，A或MOV P0，＃DATA，只要给累加器值或常数值，同理，接在P2.1～P2.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现 图2-1 主程序流程图 流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的成流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应
以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到闪烁效果。 程序启动时跳转到键盘判断模块程序中，此程序里面包含Key1～Key5的按键情况判断，循环检测直到有按键按下的时候，程序转去相对应按键的彩灯显示的花型模块，与此同时，当按键Key6有闭合时，程序中调用延时程序程序时，给延时参数赋值上另一个值，是延时程序延时时间发生改变，以达到不同快慢节奏闪烁的彩灯。具体程序流程图2-1所示。 三、硬件设计 3.1 直流稳压电源电路 对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分！本项目直流稳压电源为+5V。如下图所示： 直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。下图稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。 图3-1 三端固定式集成稳压电源电路图 AT89C51单片机的工作电压范围：4.0V—5.5V，所以通常给单片机外接5V 直流电源。由于时间关系，此处用3节1.5V的干电池供电，在此不在赘述此稳压电源电路图原理。 3.2单片机最小系统 要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。单片机最小系统如下图3-2所示。
最全最好的课程设计-51单片机电子日历时钟( 含源程序)
LED日历时钟课程设计 院系： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2012 年06 月16 日
目录
摘要 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 第一章前言 数字电子钟具有走时准确，一钟多用等特点，在生活中已经得到广泛的应用。虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片，价格便宜、使用也方便，但是人们对电子产品的应用要求越来越高，数字钟不但可以显示当前的时间，而且可以显示期、农历、以及星期等，给人们的生活带来了方便。另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能，且闹钟铃声可自选，使一款电子钟具备了多媒体的色彩。单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求。 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k B ytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），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。
单片机实验报告
实 验 报 告 实验课程：单片机原理及应用 班级： 12自动化2班 学号： 姓名： 教师：张玲 成绩： 实验日期：年月日 实验名称：实验1——计数显示器 一、实验目的： 学习Proteus 软件的使用，掌握单片机原理图的绘图方法。 二、实验内容： 1、绘制“计数显示器”电路原理图； 2、利用提供的hex文件验证此电路的运行效果。 三、实验要求： 提交的实验报告中应包括：1、绘图方法简述，要求说明元件与电源的选取、摆放及属性编辑，总线与标签的画法等内容；2、电路原理图； 3、仿真运行效果展示，要求就仿真文件加载方法及3～4幅运行截图进行简要说明；4、实验小结，说明遇到的主要问题或实验
1体会等。 参考电路原理图如下： 元件类别电路符号元件名称 Microproces sor ICs “U1”80C51 Miscellaneo us “X1”/12MHz CRYSTAL Capacitors“C1”～“C2” /1nF CAP Capacitors“C3”/22μF CAP-ELEC Resistors Packs “RP1”/7-100ΩRESPACK-7 Resistors“R1”/100ΩRES Optoelectro nics “LED1”～ “LED2” 7SEG-COM-CAT-G RN Switches & Relays “BUT”BUTTON 1、编程思路及C51源程序：
2、电路原理图： 3、仿真运行效果展示：
4、实验小结: 熟悉Proteus软件，了解软件的结构组成与功能;学习ISIS模块的使用方法， 学会设置图纸、选元件、线画总线、修改属性等基本操作；学会可执行文件 加载及程序仿法；理解Proteus在单片机开发中的作用，完成单片机电路原 理图的绘制。
《单片机系统设计技术》实验指导
《单片机系统设计技术》 实验指导书 适用专业: 电气、自动化、信息等 编写单位: 电气信息学院 编写人: 曹 林 审核人: 审批人: 批准时间:年月日
目 录 实验1 IO控制LED流水灯实验 (3) 实验2 IO控制数码管动态扫描实验 (5) 实验3 外部中断实验 (8) 实验4 定时器应用控制实验 (10) 实验5 UART实验 (12) 实验6 键盘扫描输入编程 (14) 实验7 UART与PC对话实验 (17) 实验8 ADC数据采集实验 (19)
实验1 IO控制LED流水灯实验 1．实验目的 1）、熟悉KEIL编程环境和调试环境。 2）、掌握单片机汇编语言和指令的用法。 3）、理解简单的IO控制程序，延迟子程序，并对其修改，使其功能改变。 2．实验设备 硬件： PC 机，单片机教学实验开发平台； 软件： KEIL集成开发环境、STC ISP程序下载软件。 3．实验内容 使用P0口控制8个LED 进行流水灯显示。 4．实验预习要求和实验准备要求 预习教科书关于单片机硬件架构内容、IO口的内容，特殊寄存器内容。 预习汇编程序编写、MCS-51指令表。 带上教科书、U盘、具备二进制和十六进制转换的科学计算器。 5．实验原理和步骤 1）实验原理 （1）实验原理图 图1 P0口连接的8盏LED灯 从图1中可以看出：如果需要把LED点亮有两个条件，其一是需要用短接帽把J1的2脚和3脚短接，在PCB上就是将电路板左上角LED和VCC短接起来；其二是P0.X口给出低电平，让电流从VCC开始流经限流电阻、LED后进入单片机的P0.X口，最后到单片机内部的地线上。因此，简单地说就是在短接帽接好的前提下，向P0.X口写0则LED将点亮，写1则LED将熄灭。图中网络标识PORT0_0、PORT0_1……PORT0_7和单片机P0.0、P0.1……P0.7连接，可观察原理图上单片机P0口的网络标识也是PORT0_0、 PORT0_1……PORT0_7。
设计并制作一个单片机最小系统
北方民族大学 电气信息工程学院总结 题目： 学生姓名： 专业： 学号：
目录目的 设计原理 硬件设计 主芯片 存储系统 电源系统 其他系统 软件设计 流程图 程序 Proteus仿真图 心得
1．目的 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。 单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 所谓"最小"是指可以启动单片机的必要条件，也就是说没有这个条件，就无法让单片机工作了。主要是三个方面：1、Power，指单片机工作的电源部分，VCC/GND，2、Clock，指单片机工作的时钟，单片机执行各项指令/动作，都是按照时钟这个节拍来完成的，当然是必不可少的。3、Reset，复位信号，单片机执行取指等操作都是从寄存器的某一位置开始执行的，复位信号就是告诉单片机刚开始工作时的地址在哪里，好比是个入口啦！ 除了硬件设施要齐全外，要做出一个实物，还必须要有软件——c语言，c 语言是一种计算机程序设计语言。它既有高级语言的特点，又有汇编语言的特点。它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，本次制作应用于c语言编写程序。2．设计任务 设计并制作一个单片机最小系统。要求设计正负5V电源给系统供电，系统具有4x4键盘阵列，6个LED显示器。用AT89S51的并行口P1接4x4矩阵键盘，以P1.0—P1.3作输入线，以P1.4—P1.7作输出线；在数码管上显示每个按键的“0—F”序号。所有口线均通过接插件与外界连接。 3．系统设置