大连理工大《单片机原理及应用》作业

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《单片机原理及应用》大作业

题 目： 直流电机控制系统研究

学习中心： 甘肃农垦河西分校奥鹏学习中心 层 次： 专升本 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2013年春季 学 号： 131462309039 学生姓名： 郭晓锋

1.绪论

1.1 课题研究背景

目前，直流电动机调速系统数字化已经走向实用化，伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。

随着我国经济和文化事业的发展，在很多场合，都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等场合。

1.2 51单片机简介

（1）89C51的基本结构 89C51单片机的基本结构如下：

图1 80C51单片机基本结构

由图1可见，80C51单片机主要由以下几部分组成： ①CPU系统：

8位CPU，含布尔处理器

时钟电路 总线控制逻辑 ②存储器系统：

4K字节的程序存储器（ROM / EPROM / Flash，可外扩至64KB） 128字节的数据存储器（RAM，可再外扩64KB） 特殊功能寄存器SFR ③I/O和其他功能单元： 4个并行I/O口 2个16位定时/计数器 1个全双工异步串行口

中断系统（5个中断源、2个优先级） （2）80C51的应用模式 ①总线型单片机应用模式 总线型应用的“三总线”模式 非总线型应用的“多I/O”模式

图2 总线型应用的“三总线”模式

图3 非总线型应用的“多I/O”模式

②非总线型单片机应用模式

非总线型单片机已经将用于外部总线扩展用的I/O口线和控制功能线去掉，从而使单片机的引脚数减少、体积减小。对于不需进行并行外围扩展，装置的体积要求苛刻且程序量不大的系统极其适合。非总线型单片机典型产品如

AT89C2051/AT89C4051。

AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

89C51单片机的基本组成如图2.1所示。 (1) 中央处理器（CPU）

中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。 80C51的CPU能处理8位二进制数或代码。 (2) 内部数据存储器（内部RAM）

89C51芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称内部RAM。

T0时钟电路T1ROMRAM定时/计数器CPU并行接口串行接口中断系统P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1

图1.1 89C51 单片机结构框图

(3) 内部程序存储器（内部ROM）

89C51共有4 KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格，因此，称之

为程序存储器，简称内部ROM。 (4) 定时/计数器

共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。

(5)时钟电路

89C51芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率一般为6 MHz和12 MHz。

89C51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列如图2.2所示。

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