单片机课程设计论文-基于单片机的交通灯的控制的设计—软件设计

单片机课程设计论文-基于单片机的交通灯的控制的设计—软件设计内容摘要：

80C51 系列是其中的佼佼者，加之 Intel 公司将其 MCS –51 系列中的 80C51 内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名 IC 制造厂商，如 Philips、 NEC、 Atmel、 AMD、华邦等，这些公司都在保持与 80C51 单片机兼容的基础上改善了 80C51 的许多特性。 这样， 80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为 80C51 系列。 80C51 单片机已成为单片机发展的主流。 专家认为，虽然世界上的 MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明， 80C51 可能最终形成事实上的标准 MCU芯片。 2 芯片简介 MSC51 芯片简介 MCS51 单片机内部结构 8051 是 MCS51 系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 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，用户只单片机课程设计 8 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 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、 P 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。 中断系统： 8051 具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时 /计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2 级的优先级别选择。 时钟电路： 8051 内置最高频率达 12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但 8051 单片机需外置振荡电容。 单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛 (Harvard)结构，另一种是采用通用 计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿 (Princeton)结构。 INTEL 的MCS51 系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品 16 位的 MCS96系列单片机则采用普林斯顿结构。 C 语言是目前世界上流行、使用最广泛的高级程序设计语言。 C 语言对操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用 C语言明显优于其它高级语言，许多大型应用软件都是用 C 语言编写的。 C 语言具有绘图能力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编 写系统软件，三维，二维图形和动画它是数值计算的高级语言。 常用的编译软件有Microsoft Visual C++,Borland C++,Wat C++ ,Borland C++, Borland C++ Builder,Borland C++ for DOS,Wat C++ for DOS,GNU DJGPP C++, Lccwin32 C Compiler ,Microsoft C,High C,等等 ...... 单片机课程设计 9 C 语言的发展历史 C 语言的发展颇为有趣。 它的原型 ALGOL 60语言。 1963年，剑桥大学将 ALGOL 60语言发展成为 CPL(Combined Programming Language)语言。 1967年，剑桥大学的 Matin Richards 对 CPL 语言进行了简化，于是产生了 BCPL 语言。 1970年，美国贝尔实验室的 Ken Thompson 将 BCPL 进行了修改，并为它起了一个有趣的名字 “B 语言 ”。 意思是将 CPL 语言煮干，提炼出它的精华。 并且他用 B 语言写了第一个 UNIX 操作系统。 而在 1973年， B 语言也给人 “煮 ”了一下，美国贝尔实验室的 在 B 语言的基础上最终设计出了一种新的语言，他取了 BGPL 的第二个字母作为这种语言的名字，这就是 C 语言。 为了使 UNIX 操作系统推广， 1977年 Dennis 发表了不依赖于具体机器系统的 C 语言编译文本《可移植的 C 语言编译程序》。 1978年 Brian 和 Dennis 出版了名著《 The C Programming Language》，从而 使 C 语言成为目前世界上流行最广泛的高级程序设计语言。 1988年，随着微型计算机的日益普及 , 出现了许多 C 语言版本。 由于没有统一的标准 ,使得这些 C 语言之间出现了一些不一致的地方。 为了改变这种情况 ,美国国家标准研究所 (ANSI)为 C 语言制定了一套 ANSI 标准 , 成为现行的 C语言标准 语言的主要特点。 C 语言发展迅速 , 而且成为最受欢迎的语言之一 , 主要因为它具有强大的功能。 许多著名的系统软件 , 如 DBASE Ⅲ PLUS、DBASE Ⅳ 都是由 C 语言编写的。 用 C 语言加上一些汇编语言子 程序 , 就更能显示 C 语言的优势了 ,象 PC DOS 、 WORDSTAR 等就是用这种方法编写的。 C 语言的特点 1. 简洁紧凑、灵活方便 C 语言一共只有 32个关键字 ,9种控制语句，程序书写自由，主要用小写字母表示。 它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。 C 语言可以象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作 , 而这三者是计算机最基本的工作单元。 2. 运算符丰富 C 的运算符包含的范围很广泛，共有种 34个运算符。 C 语言把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。 从而使 C 的运算类型极其丰富表达式类型多样化，灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。 3. 数据结构丰富 C 的数据类型有：整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等。 能用来实现各种复杂的数据类型的运算。 并引入了指针概念 ,使程序效率更高。 另外 C 语言具有强大的图形功能 , 支持多种显示器和驱动器。 且计算功能、逻辑判断功能强大。 单片机课程设计 10 4. C 是结构式语言 结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化 ,即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。 这种结构化方 式可使程序层次清晰 , 便于使用、维护以及调试。 C 语言是以函数形式提供给用户的 ,这些函数可方便的调用 ,并具有多种循环、条件语句控制程序流向 ,从而使程序完全结构化。 5. C 语法限制不太严格、程序设计自由度大 一般的高级语言语法检查比较严，能够检查出几乎所有的语法错误。 而 C语言允许程序编写者有较大的自由度。 6. C 语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作 因此既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，能够象汇编语言一样对位、字节和地。