27页 9837字 包括论文、电路图、程序

一、 目录
二、 摘要…………………………………………………………………………………………2
三、 关键词………………………………………………………………………………………2
概述…………………………………………………………………………………………2
正文…………………………………………………………………………………………4
   MCS-51系列单片机中的8051的内部架构……………………………………………4
   功能说明…………………………………………………………………………………8
   控制电路…………………………………………………………………………………9
   控制程序…………………………………………………………………………………11
四、 1. 程序说明及流程图 ……………………………………………………………………11
五、 2. 程序清单………………………………………………………………………………13
六、 结束语………………………………………………………………………………………24

一、摘要

21世纪是通信、讯息、电力、材料、电子、能源以及控制技术大发展并相互交叉的时代，而机电一体化技术正是把机械、电子、控制技术和计算器技术相结合的综合技术。机电产品具有品种多、涉及的领域广等特点，自从微电子技术发展以来，单片机微型计算器因其体积小、价格低、性能灵活、开发方便的独特优势，在机电一体化产品的开发和控制中得到了最广泛的应有，而且越来越向纵深发展。从简单的机电一体化产品深入到数控系统、柔性化、智能化系统以及机器人系统等。本设计采用MCS-51单片机的8051设计﹗

二、关键词

   单片机、闹铃时钟

三、概述

MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，与MCS-48单片机相比，它的架构更先进，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，一直到现下，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养训练教材仍与MCS-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，其主要功能如下︰

‧8位CPU
    ‧4kbytes 程序存储器(ROM)
    ‧128bytes的数据存储器(RAM)
    ‧32条I/O口线
    ‧111条指令，大部分为单字节指令
    ‧21个专用寄存器
    ‧2个可编程定时/计数器
    ‧5个中断源，2个优先级
    ‧一个全双工串行通信口
    ‧外部数据存储器寻址空间为64kB
    ‧外部程序存储器寻址空间为64kB
    ‧逻辑操作位寻址功能
    ‧双列直插40PinDIP封装
    ‧单一+5V电源供电

MCS-51以其典型的架构和完善的总线专用缓存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“名机”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。正因为其优越的性能和完善的结构，导致后来的许多厂商多沿用或参考了其体系结构，有许多世界大的电气商丰富和发展了MCS-51单片机，象PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半导体公司都推出了兼容MCS-51的单片机产品，就连我国的台湾WINBOND公司也发展了兼容C51(人们习惯将MCS-51简称C51,如果没有特别声明，二者同指MCS-51系列单片机)的单片机品种。
    近年来C51获得了飞速的发展，C51的发源公司INTEL由于忙于开发PC及高端微处理器而无精力继续发展自己的单片机，而由其它厂商将其发展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原来的基础上发展了高速I/O口，A/D转换器，PWM(脉宽调制)、WDT等增强功能，并在低电压、微功耗、扩展串行总线(I2C)和控制网络总线(CAN)等功能加以完善。

 PHILIPS公司在发展C51的低功耗，高速度和增强型功能上作了不少贡献，当初主要由其来发展C51单片机，他们的83Cxx和87Cxx系列省去了并行扩展总线，适合于作为家用电器类控制的经济型单片机。
    ATMEL公司推出的AT89Cxx系列兼容C51的单片机，完美地将Flash(非易失闪存技术)EEPROM与80C51内核结合起来，仍采用C51的总体结构和指令系统，Flash的可反擦写程序存储器能有效地降低开发费用，并能使单片机作多次重复使用。
    Siemens公司也沿用C51的内核，相继推出了C500系列单片机，在保持了与C51指令兼容的提下，其产品的性能得到了进一步的提升，特别是在抗干扰性能，电磁兼容和通信控制总线功能上独树一帜，其产品常用于工作环境恶劣的场合。亦适用于通信和家用电器控制领域。
    还有台湾的WINBOND公司亦开发了一系列兼容C51的单片机，其产品通常具备丰富的功能特性，而且与其质优价廉在市场也占有一定的分额。

 现下的单片机在我们的生活应用的非常之广，所以本设计将采用MCS-51单片机的8051设计，使电路得到了简化。

    8051是MCS-51系列单片机中的代表产品，它内部集成了功能强大的中央处理器，包含了硬件乘除法器、21个专用控制缓存器、4kB的程序存储器、128字节的信息存储器、4组8位的并行口、两个16位的可编程定时/计数器、一个全双工的串行口以及布尔处理器。

MCS-51具有比较大的寻址空间，地址线宽达16条，即外部信息存储器和程序存储器的寻址范围达216=64kB，这作为单片机控制来说已是比较大的，这同时具备对I/O口的访问能力。此外，MCS-51采用模块化架构，可方便地增删一个模块就可引脚和指令兼容的新产品。从而容易使产品形成系列化。

由于MCS-51集成了几乎完善的8位中央处理单元，处理功能强，中央处理单元中集成了方便灵活的专用缓存器，硬件的加、减、乘、除法器和布尔处理机及各种逻辑运算和转移指令，这给应用提供了极大的便利。

MCS-51的指令系统近乎完善，指令系统中包含了全面的数据传送指令、完善的算术和逻辑运算指令、方便的逻辑操作和控制指令、对于编程来说，是相当灵活和方便的。

MCS-51单片机的工作频率为2-12MHz，当振荡频率为12MHz时，一个机器周期为1us,这个速度应该说是比较快的