開題報告--單片機交通控制燈的設計與實現(完整版)

　　

【正文】 redefines the SFRs but does not change the onchip RAM. The reset should not be activated before VCC is restored to its normal operating level and must be held active long enough to allow the oscillator to restart and stabilize. 中文譯文AT89S51概述 一般概述 該AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位微控制器,可在4K字節的系統內編程的閃存存儲器。 端口P0端口是一個8位漏極開路雙向I / O端口。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。Flash編程或校驗時，P2也可接收高位地址和其它控制信號。 中斷寄存器：各個中斷控制位于IE寄存器，5個中斷源的中斷優先級控制位于IP寄存器。 AT89S51具有128字節的內部RAM 。復位脈沖持續時間為98xTosc，而Tosc=1/Fosc(晶體振蕩頻率)。為保證看門狗定時器在退出掉電模式時極端情況下不溢出，最好在進入掉電模式前復位看門狗定時器。用戶不要訪問這些位，它是保留為以后的AT89產品擴展用途。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發器后作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但是最小高電平持續時間和最大的低電平時序時間應符合產品技術條件的要求。這些中斷源各自的禁止和使能位參見特殊功能寄存器的IE。以防止中斷誤復位，當器件復位，中斷引腳持續為低時，看門狗定時器并未開始計數，知道中斷引腳被拉高時為止。WDT打開時，它會隨著晶體振蕩器在每個機器周期計數，這意味著用戶必須在小于每個16383機器周期內復位WDT，也即寫01EH和0E1H到WDTRST寄存器，WDTRST為只寫寄存器。程序存儲器 如果的EA引腳接地（GND），全部程序都可以執行外部存儲器。而寫這些地址單元不能得到預期的結果。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數據存儲器（例如執行 MOVX DPTR指令 ）時，P2端口送出高8位地址數據。 P1端口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I /O端口。在空閑模式下停止CPU的工作，但允許RAM 、定時器/計數器、串行接口和中斷系統繼續運行。2004.第十七周 查閱資料，找出知識點，準備答辯。第九周 整理資料完成論文初稿。說明：0表示滅，1表示亮。交通狀態從狀態1開始變換，直至狀態6然后循環至狀1，周而復始，：直至狀態6然后循環至狀態1，通過具體的路口交通燈狀態的演示分析我們可以把這四個狀態歸納如下：◆東西方向紅燈滅，同時綠燈亮，南北方向黃燈滅，同時紅燈亮，倒計時20秒。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等。目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。所以這種工藝將是今后一段時期單片機發展的主要途徑 現在常規的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數據存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW(脈寬調制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。對于要求可靠性較高的系統，低頻外時鐘有利于降低系統的噪聲。 低噪聲布線技術及驅動技術 在傳統的單片機中，電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上，一般是在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點上。 目前，單片機應用中提出了一個新的問題：這就是如何使8位、16位單片機控制的產品，也即嵌入式產品或設備能實現和互聯網互連 TASKING公司目前正在為解決這個問題提供了途徑。這方面較為典型的有emWare公司和TASKING公司。這些技術的進步大大地提高了單片機的內部密度和可靠性。在這種形勢中，Microchip公司推出的8引腳的單片機特別引人注目。 功耗、封裝及電源電壓的進步 現在新的單片機的功耗越來越小，特別是很多單片機都設置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節電等工作方式。這是一種建立在系統級芯片（System on a chip）概念上的結構。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ 系列等。這一點是巨型機和網絡不可能做到的。交通控制研究的發展，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來的問題，局限于道路建設的暫時不足和交通工具的快速增長，就要使更多的車輛安全高效的利用有限的道路資源，避免因無序和搶行等無控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓，另外，針對整個交通線路車輛的多少實時調整和轉移多條線路的分流也十分必要。車輛感應控制器的特點是它能根據檢測器測量的交通流量來調整綠燈時間的長短，使綠燈時間更有效地被利用，減少車輛在交叉口的時間延誤，比定時控制方式有更大的靈活性。在其各個發展階段，由于交通的各種矛盾不斷出現，人們總是盡可能地把各個歷史階段當時的最新科技成果應用到交通自動控制中來，從而促進了交通自動控制技術的不斷發展。 論文的研究意義城市道路交通自動控制系統的發展是以城市交通信號控制技術為前導，與汽車工業并行發展的。20世紀30年代初，美國最早開始用車輛感應式信號控制器，之后是英國，當時使用的車輛檢測器是氣動橡皮管檢測器。可以說，在近百年的發展中，道路交通信號控制系統經歷了手動到自動，從固定配時到靈活配時，從無感應控制到有感應控制，從單點控制到干線控制，從區域控制到網絡控制的長遠過程。單片機的最明顯的優勢，就是可以嵌入到各種儀器、設備中。 有的單片機為了構成控制網絡或形成局部網，內部含有局部網絡控制模塊CAN。 特別引人注目的是：現在有的單片機已采用所謂的三核（TrCore）結構。這些單片機都是高檔單片機，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位結構，工作頻率一般在60MHz以上。 現在單片機的封裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現，單片機也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現，以大量減少體積。 工藝上的進步 現在的單片機基本上采用CMOS技術，?m以上的光刻工藝，有個別的公司，??m技術。 目前，為了把單片機為核心的嵌入式系統和Internet相連，已有多家公司在進行這方面的較多研究。EmWare的EMIT軟件技術使用標準的 Internet協議對8位和16位嵌入式設備進行管理，但比傳統上的開銷小得多。Motorola公司的 MC68HC08系列單片機就采用了這種技術。 采用低頻時鐘 高頻外時鐘是噪聲源之一，不僅能對單片機應用系統產生干擾，還會對外界電路產生干擾，令電磁兼容性不能滿足要求。CMOS雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點，這些特征，更適合于在要求低功耗象電池供電的應用場合。在一定的時期內，這種情形將得以延續，將不存在某個單片機一統天下的壟斷局面，走的是依存互補，相輔相成、共同發展的道路。用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統。說明：黑色表示亮，白色表示滅。此狀態下，除了已經正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態轉換東西南北四個路口均有紅綠黃3燈和數碼顯示管2個，在任一個路口，遇紅燈禁止通行，轉綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止狀態將變換。第七周 完成各功能設計。第十六周 根據老師指導，改善不足之處，完成論文。電子工業出版社，此外， AT89S51設計了可降至零頻率的靜態邏輯操作和支持兩種軟件可選的節電工作模式。在Flash編程時，PO端口接收指令字節，而在程序校驗時，輸出指令字節，同時要求外接上拉電阻。當作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。P3端口可以采用AT89S51的 值得注意的是，這些地址并沒有全部占用，沒有占用的地址也不可使用，讀這些地址將得到一個隨意的數值。MCS51單片機內核采用程序存儲器和數據存儲器空間分開的結構，均具有64KB外部程序和數據的尋址空間。14位WDT計數器達到16383（3FFFH），WDT將溢出并使用器件復位。當由中斷退出掉電模式時則有所不同，中斷低電平狀態持續到晶體振蕩穩定，當中斷電平變為高電平事即可相應中斷服務。這些中斷都如圖61 。用戶也可以采用外部時鐘，在這種情況下，外部時鐘接到XTAL1端，即內部時鐘發生器的輸入端，XTAL2則懸空，如圖72所示。定時器0和定時器1的中斷標志TF0和TF1，它是定時器溢出時的S5P2時序周期被置位，該標志保留至下個時序周期。在進入空閑模式前，看門狗定時器打開時，WDT是否繼續計數由SFR中的AUXR的WDIDLE位決定，在IDLE期間（位WDIDLE=0）默認狀態是繼續計數。為使WDT工作最優化，必須在合適的程序代碼時間段周期地復位WDT防止WDT溢出。 這128字節都可以通過直接和間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進行，因此， 128字節都可以可作為堆棧空間。 雙數據指針寄存器：為了便于訪問內部和外部數據存儲器，提供兩個16位數據指針寄存器： DP0位于SFR（特殊功能寄存器）區塊中的地址82H 83H和DP1位于84H 85H 。P3端口是一組帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O端口。作為輸入口時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL），Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。作為一個輸出端口，每個引腳可驅動8個TTL輸入。該設備是采用Atmel的高密度、非易失性存儲器技術和符合工業標準的80C51指令集和引腳。北京航空航天大學出版社，第十二周 以所得成果為依據，撰寫論文。第三周 查資料寫開題報告和計劃進度表。此狀態下，除了已經正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態轉換。單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。現在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統正朝微型化方向發展 現在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機占主流，兼容其結構和指令系統的有PHILIPS公司的產品，ATMEL公司的產品和中國臺灣的Winbond列單片機。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機就采用了這種技術以提高可靠性。這樣，不僅降低了穿過整個芯片的電流，另外還在印制電路板上容易布置去耦電容，從而降低系統的噪聲。在不久將會有成果公布。其中，emMicro是嵌入設備中的一個只占內存容量1K字節的極小的網絡服務器； emGateway作為一個功能較強的用戶或服務器，它用于實現對多個嵌入式設備的管理，還有標準的Internet 通信接入以及網絡瀏覽器的支持。但是，Internet一向是一種采用肥服務器，瘦用戶機的技術。擴大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機發展的目標之一。它的低功耗方式有LPMLPMLPM4三種。雖然從結構定義上講，DSP是單片機的一種類型，但其作用主要反映在高速計算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。特別是在控制，系