1838.C8051F高速单片机及其在测控系统中的应用毕业论文.doc

毕业设计（论文）用纸C8051F高速单片机及其在测控系统中的应用目 录中文摘要 英文摘要 1. 绪论 11.1 C8051F高速单片机的特征 11.2 本设计的目的21.2 本论文的构成概要22. C8051F系列单片机设计理论基础 32.1 嵌入式系统概述 32.1.1 什么是嵌入式系统32.1.2 嵌入式系统的种类32.1.3 嵌入式系统的应用及其发展前途42.2 单片机的技术发展历史82.2.1 单片机的发展阶段82.2.2 单片机的发展方向92.3 单片机的应用系统 102.3.1 单片机应用系统的结构 102.3.2 单片机的种类102.3.3 单片机的应用模式112.4C8051F高速SOC单片机 122.4.1 CIP-51内核 122.4.2 存储器 142.4.3 JTAG调试和边界扫描142.4.4 可编程数字I/O和交叉开关152.4.5 可编程计数器阵列152.4.6 串行端口162.4.7 模/数转换器162.4.8 数/模转换器172.4.9 比较器173. C8051F系列单片机的基本功能 193.1 开发环境 193.2 C8051F221 电路系统测试193.2.1 设计说明 193.2.2 电路系统测试程序流程图213.2.3 程序段示例及说明213.3 定时器计数器 233.3.1 特殊功能寄存器253.3.2 设计说明 303.3.3 程序流程图 323.4 中断系统 323.4.1 前言323.4.2 问题的提出333.4.3 程序流程图343.4.4 程序段示例343.4.5 程序段说明363.5 UART393.5.1 基本概念393.5.2 设计的提出403.5.3 程序流程图413.5.4 程序段示例423.5.5 程序段说明443.6 集成开发环境介绍474 C8051F单片机在磁性长线传感器系统中的应用 504.1 磁性长线传感器系统概述504.1.1 前言504.1.2 系统构成504.2 C8051F206单片机在传感器系统中的应用 524.2.1 C8051F206与PC机之间的通信524.2.2 C8051F206与CPLD之间的通信524.2.3 C8051F206与传感器系统之间的通信564.3 单片机C51程序的实现 564.3.1 C8051F206与PC机之间通信的程序实现564.3.2 C8051F206与CPLD之间通信的程序实现594.3.3 C8051F206与传感器系统之间通信的程序实现614.4 系统存在的问题和改进的方法644.4.1 前言644.4.2 系统改进思路分析654.4.3 程序流程图674.4.4 程序段示例684.4.3 程序段说明714.5 一种调试方法及其程序开发744.5.1 编程原理754.5.2 程序段示例754.5.3 程序段说明775 结论 795.1 C8051F高速单片机795.2 测控系统795.3 设计所达到的目的79参考文献80致 谢81摘 要80C51从早期Intel公司的MCS-51到PHILIPS、ATMEL等公司发展的80C51系列MCU，再到Cygnal公司最新推出的C8051F，表明了单片机的典型发展过程。Cygnal的C8051带SoC色彩，集成了嵌入式系统的许多先进技术。这些先进技术对8位MCU的发展会有推进作用。本次设计，不仅学习了C8051Fxxx单片机的基本原理和Cx51的编程方法，还亲自动手，结合硬件系统开发C8051Fxxx单片机的一系列基本功能，更重要的是将基本功能开发所获得的知识和经验运用的实际工程当中，即测控系统磁性长线传感器系统当中。关键词： SoC C8051Fxxx单片机 Cx51 测控系统 磁性长线传感器系统AbstractThe typical developing process of singlechip can be indicated by the early 80C51 of Intel Ltd. Companys MCS-51, the MCU developed by PHILIPS and ATMEL Ltd. Companies and the newly marketed C8051F by Cygnal Ltd. Company. The C8051F of Cygnal Ltd. Company is imbued with the characteristics of SoC and integrated with many new technologies of embedded systems. These new technologies will definitely promote the development of 8-bit MCU.In this graduation design, I not only learned the fundamentals and programming methods of the singlechip C8051Fxxx, but also developed some of its basic functions, integrating with the characters of the singlechip. More importantly, I applied the knowledge and experience I gained in the process of basic exploitation of C8051Fxxx to a practical project, the surveying and controlling system - magnetic long thread sensor system.Keywords: SoC C8051Fxxx Singlechip Cx51Surveying and Controlling System Magnetic Long Thread Sensor System第一章 绪论1.1 C8051F高速单片机的特征在8位单片机中，51系列单片机一直是一道最为亮丽的风景线，历史最长，长盛不衰，众星捧月，不断更新，形成了既具有经典性，又不乏生命力的一个单片机系列。而CYGNAL公司推出的C8051F系列单片机则更是将51系列从MCU推向SOC时代的一次飞跃。其特征如下： 一个芯片内高度集成了数据采集与控制系统所需要的几乎所有的模拟与数字外设：ADC、可编程增益放大器、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/I2C、UART、CAN、SPI、PCA（带比较/捕捉模块PCA，可实现捕捉、软件定时、高速输出、PWM）、Flash存储器、非易失性存储器、SRAM、WDT、VDD监