毕业设计（论文）-自动作业的工程车控制系统软件设计
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毕业设计（论文）-自动作业的工程车控制系统软件设计,自动,作业,功课,工程车,控制系统,软件设计
- 内容简介：
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STRUCTUREANDFUNCTIONOFTHEMCS51SERIESSTRUCTUREANDFUNCTIONOFTHEMCS51SERIESONECHIPCOMPUTERMCS51ISANAMEOFAPIECEOFONECHIPCOMPUTERSERIESWHICHINTELCOMPANYPRODUCESTHISCOMPANYINTRODUCED8TOPGRADEONECHIPCOMPUTERSOFMCS51SERIESIN1980AFTERINTRODUCING8ONECHIPCOMPUTERSOFMCS48SERIESIN1976ITBELONGTOALOTOFKINDSTHISLINEOFONECHIPCOMPUTERTHECHIPSHAVE,SUCHAS8051,8031,8751,80C51BH,80C31BH,ETC,THEIRBASICCOMPOSITION,BASICPERFORMANCEANDINSTRUCTIONSYSTEMAREALLTHESAME8051DAILYREPRESENTATIVES51SERIALONECHIPCOMPUTERSANONECHIPCOMPUTERSYSTEMISMADEUPOFSEVERALFOLLOWINGPARTS1ONEMICROPROCESSOROF8CPU2ATSLICEDATAMEMORYRAM128B/256B,ITUSENOTDEPOSITTINGNOTCANREADING/DATATHATWRITE,SUCHASRESULTNOTMIDDLEOFOPERATION,FINALRESULTANDDATAWANTEDTOSHOW,ETC3PROCEDUREMEMORYROM/EPROM4KB/8KB,ISUSEDTOPRESERVETHEPROCEDURE,SOMEINITIALDATAANDFORMINSLICEBUTDOESNOTTAKEROM/EPROMWITHINSOMEONECHIPCOMPUTERS,SUCHAS8031,8032,80C,ETC4FOUR8RUNSIDEBYSIDEI/OINTERFACEP0FOURP3,EACHMOUTHCANUSEASINTRODUCTION,MAYUSEASEXPORTINGTOO5TWOTIMER/COUNTER,EACHTIMER/COUNTERMAYSETUPANDCOUNTINTHEWAY,USEDTOCOUNTTOTHEEXTERNALINCIDENT,CANSETUPINTOATIMINGWAYTOO,ANDCANACCORDINGTOCOUNTORRESULTOFTIMINGREALIZETHECONTROLOFTHECOMPUTER6FIVECUTOFFCUTTINGOFFTHECONTROLSYSTEMOFTHESOURCE7ONEALLDUPLEXINGSERIALI/OMOUTHOFUARTUNIVERSALASYNCHRONOUSRECEIVER/TRANSMITTERUART,ISITREALIZEONECHIPCOMPUTERORONECHIPCOMPUTERANDSERIALCOMMUNICATIONOFCOMPUTERTOUSEFOR8STRETCHOSCILLATORANDCLOCKPRODUCECIRCUIT,QUARTZCRYSTALFINELYTUNEELECTRICCAPACITYNEEDOUTERALLOWOSCILLATIONFREQUENCYAS12MEGAHERTASNOWATMOSTEVERYTHEABOVEMENTIONEDPARTWASJOINEDTHROUGHTHEINSIDEDATABUSAMONGTHEM,CPUISACOREOFTHEONECHIPCOMPUTER,ITISTHECONTROLOFTHECOMPUTERANDCOMMANDCENTRE,MADEUPOFSUCHPARTSASARITHMETICUNITANDCONTROLLER,ETCTHEARITHMETICUNITCANCARRYON8PERSONSOFARITHMETICOPERATIONANDUNITALUOFLOGICOPERATIONWHILEINCLUDINGONE,THE1STORINGDEVICETEMPORARILIESOF8,STORINGDEVICE2TEMPORARILY,8SACCUMULATIONDEVICEACC,REGISTERBANDPROCEDURESTATEREGISTERPSW,ETCPERSONWHOACCUMULATEACCCOUNTBY2INPUTENDSENTEREDOFCHECKINGETCTEMPORARILYASONEOPERATIONOFTEN,COMEFROMPERSONWHOSTORE1OPERATIONISITISITMAKEOPERATIONTOGOONTOCOUNTTEMPORARILY,OPERATIONRESULTANDLOOPBACKACCWITHANOTHERONEINADDITION,ACCISOFTENREGARDEDASTHETRANSFERSTATIONOFDATATRANSMISSIONON8051INSIDETHESAMEASGENERALMICROPROCESSOR,ITISTHEBUSIESTREGISTERHELPREMEMBERINGTHATAGREEINGWITHAEXPRESSESINTHEORDERTHECONTROLLERINCLUDESTHEPROCEDURECOUNTER,THEORDERISDEPOSITTED,THEORDERDECIPHER,THEOSCILLATORANDTIMINGCIRCUIT,ETCTHEPROCEDURECOUNTERISMADEUPOFCOUNTEROF8FORTWO,AMOUNTSTO16ITISABYTEADDRESSCOUNTEROFTHEPROCEDUREINFACT,THECONTENTISTHENEXTIATHATWILLCARRIEDOUTINPCTHECONTENTWHICHCHANGESITCANCHANGETHEDIRECTIONTHATTHEPROCEDURECARRIESOUTSHAKETHECIRCUITIN8051ONECHIPCOMPUTERS,ONLYNEEDOUTERQUARTZCRYSTALANDFREQUENCYTOFINELYTUNETHEELECTRICCAPACITY,ITSFREQUENCYRANGEISITS12MHZOF12MHZTHISPULSESIGNAL,AS8051BASICBEATSOFWORKING,NAMELYTHEMINIMUMUNITOFTIME8051ISTHESAMEASOTHERCOMPUTERS,THEWORKINHARMONYUNDERTHECONTROLOFTHEBASICBEAT,JUSTLIKEANORCHESTRAACCORDINGTOTHEBEATPLAYTHATISCOMMANDEDTHEREAREROMPROCEDUREMEMORY,CANONLYREADANDRAMIN8051SLICESDATAMEMORY,CANISITCANWRITETWOTOREAD,THEYHAVEEACHINDEPENDENTMEMORYADDRESSSPACE,DISPOSEWAYTOBETHESAMEWITHGENERALMEMORYOFCOMPUTERPROCEDURE8051MEMORYAND8751SLICEPROCEDUREMEMORYCAPACITY4KB,ADDRESSBEGINFROM0000H,USEDFORPRESERVINGTHEPROCEDUREANDFORMCONSTANTDATA805187518031OFMEMORYDATAMEMORY128B,ADDRESSFALSE00FH,USEFORMIDDLERESULTTODEPOSITOPERATION,THEDATAARESTOREDTEMPORARILYANDTHEDATAAREBUFFEREDETCINRAMOFTHIS128B,THEREISUNITOF32BYTESESTHATCANBEAPPOINTEDASTHEJOBREGISTER,THISANDGENERALMICROPROCESSORISDIFFERENT,8051SLICERAMANDJOBREGISTERRANKONEFORMATIONTHESAMETOARRANGETHELOCATIONITISNOTVERYTHESAMETHATTHEMEMORYOFMCS51SERIESONECHIPCOMPUTERANDGENERALCOMPUTERDISPOSESTHEWAYINADDITIONGENERALCOMPUTERFORFIRSTADDRESSSPACE,ROMANDRAMCANARRANGEINDIFFERENTSPACEWITHINTHERANGEOFTHISADDRESSATWILL,NAMELYTHEADDRESSESOFROMANDRAM,WITHDISTRIBUTINGDIFFERENTADDRESSSPACEINAFORMATIONWHILEVISITINGTHEMEMORY,CORRESPONDINGANDONLYANADDRESSMEMORYUNIT,CANROM,ITCANBERAMTOO,ANDBYVISITINGTHEORDERSIMILARLYTHISKINDOFMEMORYSTRUCTUREISCALLEDTHESTRUCTUREOFPRINCETON8051MEMORIESAREDIVIDEDINTOPROCEDUREMEMORYSPACEANDDATAMEMORYSPACEONTHEPHYSICSSTRUCTURE,THEREAREFOURMEMORYSPACESINALLTHEPROCEDURESTORESINONEANDDATAMEMORYSPACEOUTSIDEDATAMEMORYANDONEINPROCEDUREMEMORYSPACEANDONEOUTSIDEONE,THESTRUCTUREFORMSOFTHISKINDOFPROCEDUREDEVICEANDDATAMEMORYSEPARATEDFORMDATAMEMORY,CALLEDHARVARDSTRUCTUREBUTUSETHEANGLEFROMUSERS,8051MEMORYADDRESSSPACEISDIVIDEDINTOTHREEKINDS1INTHESLICE,ARRANGEBLOCKSOFFFFFH,0000HOFLOCATION,INUNISONOUTSIDETHESLICEUSE16ADDRESSES2THEDATAMEMORYADDRESSSPACEOUTSIDEONEOF64KB,THEADDRESSISARRANGEDFROM0000H64KBFFFFHWITH16ADDRESSESTOOTOTHELOCATION3DATAMEMORYADDRESSSPACEOF256BUSE8ADDRESSESTHREEABOVEMENTIONEDMEMORYSPACEADDRESSESOVERLAP,FORDISTINGUISHINGANDDESIGNINGTHEORDERSYMBOLOFDIFFERENTDATATRANSMISSIONINTHEINSTRUCTIONSYSTEMOF8051CPUVISITSLICE,ROMORDERSPENDMOVC,VISITBLOCKRAMORDERUSESMOVXOUTSIDETHESLICE,RAMORDERUSESMOVTOVISITINSLICE8051ONECHIPCOMPUTERHAVEFOUR8WALKABREASTI/OPORT,CALLP0,P1,P2ANDP3EACHPORTIS8ACCURATETWOWAYMOUTHS,ACCOUNTSFOR32PINSALTOGETHEREVERYONEI/OLINECANBEUSEDASINTRODUCTIONANDEXPORTEDINDEPENDENTLYEACHPORTINCLUDESALATCHNAMELYSPECIALFUNCTIONREGISTER,ONEEXPORTSTHEDRIVERANDAINTRODUCTIONBUFFERMAKEDATACANLATCHWHENOUTPUTTING,DATACANBUFFERWHENMAKINGINTRODUCTION,BUTFOURFUNCTIONOFPASSWAYTHESESELFSAMEEXPANDAMONGTHESYSTEMOFMEMORYOUTSIDEHAVINGSLICE,FOURPORTTHESEMAYSERVEASACCURATETWOWAYMOUTHOFI/OINCOMMONUSEEXPANDAMONGTHESYSTEMOFMEMORYOUTSIDEHAVINGSLICE,P2MOUTHSEEHIGH8ADDRESSOFFP0MOUTHISATWOWAYBUS,SENDTHEINTRODUCTIONOF8LOWADDRESSESANDDATA/EXPORTINTIMESHARINGOUTPUTGRADE,P3OFMOUTH,P1OFP1,CONNECTWITHINSIDEHAVELOADRESISTANCEOFDRAWING,EVERYONEOFTHEYCANDRIVE4MODELLSTTLLOADTOOUTPUTASWHILEINPUTTINGTHEMOUTH,ANYTTLORNMOSCIRCUITCANDRIVEP1OF8051ONECHIPCOMPUTERSASP3MOUTHINANORMALWAYBECAUSEDRAWRESISTANCEONOUTPUTGRADEOFTHEMHAVE,CANOPENAWAYCOLLECTORTOOORDRAINSOURCERESISTANCEISITURGETOOPENAWAY,DONOTNEEDTOHAVETHERESISTANCEOFDRAWINGOUTERLYMOUTHSAREALLACCURATETWOWAYMOUTHSTOOWHENTHECONDUCTISINPUT,MUSTWRITETHECORRESPONDINGPORTLATCHWITH1FIRSTASTO80C51ONECHIPCOMPUTER,PORTCANONLYOFFERMILLIAMPEREOFOUTPUTELECTRICCURRENTS,ISITOUTPUTMOUTHGOWHENURGINGONEORDINARYBASINGOFTRANSISTORTOREGARDAS,SHOULDCONTACTARESISTANCEAMONGTHEPORTANDTRANSISTORBASE,INORDERTOTHEELECTRICITYWHILERESTRAININGTHEHIGHLEVELFROMEXPORTINGP1P3BEINGRESTOREDTOTHETHRONEISTHEOPERATIONOFINITIALIZINGOFANONECHIPCOMPUTERITSMAINFUNCTIONISTOTURNPCINTO0000HINITIALLY,MAKETHEONECHIPCOMPUTERBEGINTOHOLDTHECONDUCTPROCEDUREFROMUNIT0000HEXCEPTTHATTHEONESTHATENTERTHESYSTEMAREINITIALIZEDNORMALLY,ASBECAUSEPROCEDUREOPERATEITMAKEMISTAKESOROPERATETHEREARENTMISTAKE,INORDERTOEXTRICATEONESELFFROMAPREDICAMENT,NEEDTOBEPRESSEDANDRESTOREDTOTHETHRONETHEKEYRESTARTINGTOOITISANINPUTENDWHICHISRESTOREDTOTHETHRONETHESIGNALIN8051CHINARSTPINRESTORETOTHETHRONESIGNALHIGHLEVELEFFECTIVE,SHOULDSUSTAIN24SHAKECYCLENAMELY2MACHINECYCLESTHEABOVEITSEFFECTIVETIMESIF6OFFREQUENCYOFUTILIZATIONBRILLIANTTOSHAKE,RESTORETOTHETHRONESIGNALDURATIONSHOULDEXCEED4DELICATETOFINISHRESTORINGTOTHETHRONEANDOPERATINGPRODUCETHELOGICPICTUREOFCIRCUITWHICHISRESTOREDTOTHETHRONETHESIGNALRESTORETOTHETHRONETHECIRCUITANDINCLUDETWOPARTSOUTSIDEINTHECHIPENTIRELYOUTSIDETHATCIRCUITPRODUCETORESTORETOTHETHRONESIGNALRSTHANDOVERTOSCHMITTSTRIGGER,RESTORETOTHETHRONECIRCUITSAMPLETOOUTPUT,SCHMITTOFTRIGGERCONSTANTLYINEACHS5P2,MACHINEOFCYCLEINHAVINGONEMORE,THENJUSTGOTANDRESTOREDTOTHETHRONEANDOPERATEDTHENECESSARYSIGNALINSIDLYRESTORETOTHETHRONERESISTANCEOFCIRCUITGENERALLY,ELECTRICCAPACITYPARAMETERSUITABLEFOR6BRILLIANTTOSHAKE,CANISITRESTORETOTHETHRONESIGNALHIGHLEVELDURATIONGREATERTHAN2MACHINECYCLESTOGUARANTEEBEINGRESTOREDTOTHETHRONEINTHECIRCUITISSIMPLE,ITSFUNCTIONISVERYIMPORTANTPIECESOFONECHIPCOMPUTERSYSTEMCOULDNORMALRUNNING,SHOULDFIRSTCHECKITCANRESTORETOTHETHRONENOTSUCCEEDINGCHECKINGANDCANPOPONESHEADANDMONITORTHEPINWITHTHEOSCILLOGRAPHTENTATIVELY,PUSHANDISRESTOREDTOTHETHRONETHEKEY,THEWAVEFORMTHATOBSERVESANDHASENOUGHRANGEISEXPORTEDINSTANTANEOUS,CANALSOTHROUGHISITRESTORETOTHETHRONECIRCUITGROUPHOLDINGVALUECARRYONTHEEXPERIMENTTOCHANGE51系列单片机的结构和功能51系列单片机是英特尔公司生产的具有一定结构和功能的单片机产品。这家公司在1976年引入8位MCS48系列单片机后，于1980年又推出了8位高档的MCS51系列单片机。它包含很多种这类型的单片机，如8051，8031，8751，80C51BH，80C31BH等，它们的基本组成，基本性能和指令系统都是一样的。一般情况习惯用8051来代表51系列单片机。一个单片机的系统是由以下几部分组成（1）一个8位CPU微处理器。（2）静态随机存取存储器，能够储存程序运行过程中产生的数据。（3）程序存储器ROM/EPROM中（4KB/8KB），用来保存程序和一些初始数据。但是在一些单片机中不使用ROM/EPROM中，如8031，8032，80C系列等。（4）4个8排的I/O并行接口P0P3，每个口可以用作输入，也可以用作输出。（5）2个定时器/计数器，每个定时器/计数器可设置计数用来计数外部事件，可以设置成常用的定时方式，并可以根据计算或结果控制单片机的运行。（6）五个中断源控制系统。（7）1个双向串行I/O口的UART（通用异步接收器/发送器UART），用于实现单片机的串行通信。（8）振荡器和时钟产生电路，需要外部电源的石英晶体微调电路，允许接在12V的振荡频率上。上述部分通过内部数据总线连接。其中，CPU是单片机的核心，它是单片机的控制和指挥中心，ALU算数逻辑运算单元可进行算术运算和逻辑运算，由1个8暂时存储器，和2个8位的累加器组成。ACC累加器是ALU运算结果的存放单元，一般数据通过它来传送。此外，ACC往往被视为对8051内的数据传输中转站。和通常的微处理器一样，它是最繁忙的寄存器。有记忆功能并执行命令。该控制器包括程序计数器，可读写的存储器，振荡器和定时电路等。该程序计数器是有两对8或16位计数器，它是一个字节地址计数器，在个人电脑运行程序时，执行下一个单元的内容，程序执行时可以改变它的内容从而改变运行的结果。在8051芯片震荡电路中，需要外接石英晶体和微调电容，其频率范围为12MHZ12MHZ。该脉冲信号，即为8051的工作周期，是最小的时间单位。8051和其他单片机一样，都有相同的控制和功能，就像乐队也有打击乐器一样。在8051中有ROM（程序存储器，只能读取），和RAM（数据存储器，可以读和写），他们有各自独立的内存地址空间，也有相同的处理方式。8051和8751的程序存储器的存储容量为4KB，地址从0000H开始，在使用过程中其中的数据不变。8051、8751、8031数据存储器的内存为128B，默认地址是00FH，用于保存中间数据和缓存。在这128B的内存中，有32BYTESES，被称作工作寄存器，和常用的微处理器不同的是，8051的RAM是按功能来划分模块的。MCS51系列单片机和一般电脑的处理方式不同。一般电脑会自动分配地址空间，ROM和RAM的计算机可以安排在不同的空间内，地址范围会根据ROM和RAM的位置分配不同地址空间。在访问的内存，不管是ROM和RAM，只有一个地址对应一个内存单元，都要按这个顺序访问。这种内存结构是所谓的普林斯顿结构。8051的存储器按物理结构划分可分为程序存储器空间和数据存储空间，共有四个内存空间，按结构位置的不同分为内部程序存储空间、外部程序存储空间、内部数据存储空间和外部数据存储空间。但从用户的使用角度看，8051存储器地址空间被分成三类（1）片内，安排
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