DZ237車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計

DZ237車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計,dz237,車載,控制系統(tǒng),設(shè)計 車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計第 1 頁 共 6 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AT89C51 的介紹描述AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲器（PENROM） 。和 128 字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，這種器件采用 ATMEL 公司的高密度、不容易丟失存儲技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與 MCS-51 系列的單片機兼容。片內(nèi)含有 8 位中央處理器和閃爍存儲單元，有較強的功能的 AT89C51 單片機能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。功能特性AT89C51 提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn)：4K 字節(jié)閃爍存儲器， 128 字節(jié)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，32 個 I/O 口，2 個 16 位定時/計數(shù)器， 1 個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，1 個串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時鐘電路。另外，AT89C51 還可以進行 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機存取數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存隨機存取數(shù)據(jù)存儲器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個復(fù)位。引腳描述VCC：電源電壓 GND：地P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口時，每一個管腳都能夠驅(qū)動 8 個 TTL 電路。當(dāng)“1”被寫入 P0 口時，每個管腳都能夠作為高阻抗輸入端。P0 口還能夠在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，并在這時激活內(nèi)部的上拉電阻。P0 口在閃爍編程時，P0 口接收指令，在程序校驗時，輸出指令，需要接電阻。P1 口：P1 口一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個TTL 電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計第 2 頁 共 6 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊口。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時輸出一個電流。閃爍編程時和程序校驗時，P1 口接收低 8 位地址。P2 口：P2 口是一個內(nèi)部帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動4 個 TTL 電路。對端口寫“1” ，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時，可作為輸入口。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口線上的內(nèi)容在整個運行期間不變。閃爍編程或校驗時，P2 口接收高位地址和其它控制信號。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部電阻的 8 位雙向 I/O 口，P3 口輸出緩沖故可驅(qū)動 4 個TTL 電路。對 P3 口寫如“1” 時，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用電阻輸出電流。P3 口除了作為一般的 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：端口引腳 第二功能P3.0 RXDP3.1 TXDP3.2 INT0P3.3 INT1P3.4 T0P3.5 T1P3.6 WRP3.7 RDP3 口還接收一些用于閃爍存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)震蕩器工作時，RET 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平將使單片機復(fù)位。車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計第 3 頁 共 6 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ALE/ ：PROG當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE 以時鐘震蕩頻率的 1/16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖時，閃爍存儲器編程時，這個引腳還用于輸入編程脈沖。如果必要，可對特殊寄存器區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。這個位置后只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被應(yīng)用。此外，這個引腳會微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。PSEN：程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C51 由外部程序存儲器讀取指令時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。EA/VPP：外部訪問允許。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器，EA 端必須保持低電平。需要注意的是：如果加密位 LBI 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。閃爍存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電壓 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。時鐘震蕩器AT89C51 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然震蕩器。 外接石英晶體及電容 C1，C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容 C1，C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30PF±10PF，而如果使用陶瓷振蕩器建議選擇 40PF±10PF。用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如圖示。這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計第 4 頁 共 6 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2 則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個 2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)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，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。內(nèi)部振蕩電路 外部振蕩電路閑散節(jié)電模式AT89C51 有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是閑散模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器 PCON 中的 PD 和 IDL 位來實現(xiàn)的。PD 是掉電模式，當(dāng) PD=1 時，激活掉電工作模式，單片機進入掉電工作狀態(tài)。IDL 是閑散等待方式，當(dāng) IDL=1，激活閑散工作狀態(tài)，單片機進入睡眠狀態(tài)。如需要同時進入兩種工作模式，即 PD 和 IDL 同時為 1，則先激活掉電模式。在閑散工作模式狀態(tài)，中央處理器 CPU 保持睡眠狀態(tài)，而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計第 5 頁 共 6 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊方式由軟件產(chǎn)生。此時，片內(nèi)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。閑散模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。終止閑散工作模式的方法有兩種，一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL 被硬件清除，即刻終止閑散工作模式。程序會首先影響中斷，進入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序，并緊隨 RETI 指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入閑散工作模式，那條指令后面的一條指令。二是通過硬件復(fù)位也可將閑散工作模式終止。需要注意的是：當(dāng)由硬件復(fù)位來終止閑散工作模式時，中央處理器 CPU 通常是從激活空閑模式那條指令的下一條開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個機器周期有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止中央處理器CPU 訪問片內(nèi) RAM，而允許訪問其他端口，為了避免可能對端口產(chǎn)生的意外寫入：激活閑散模式的那條指令后面的一條指令不應(yīng)是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。掉電模式在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在中指掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將從新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效切必須保持一定時間以使振蕩器從新啟動并穩(wěn)定工作。閑散和掉電模式外部引腳狀態(tài)。模式程序存儲器ALE PSENP0 P1 P2 P3閑散模式 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)閑散模式 內(nèi)部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù)掉電模式 外部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)掉電模式 外部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)程序存儲器的加密車載云臺控制系統(tǒng)設(shè)計第 6 頁 共 6 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AT89C51 可使用對芯片上的三個加密位 LB1，LB2，LB3 進行編程（P ）或不編程（U）得到如下表所示的功能：程序加密位 保護類型1 U U U 沒有程序保護功能2 P U U禁止從外部程序存儲器中執(zhí)行 MOVC 指令讀取內(nèi)部程序存儲器的內(nèi)容3 P P U 除上表功能外，還禁止程序校驗4 P P P 除以上功能外，同時禁止外部執(zhí)行當(dāng) LB1 被編程時，在復(fù)位期間，EA 端的電平被鎖存，如果單片機上電后一直沒有復(fù)位，鎖存起來的初始值是一個不確定數(shù)，這個不確定數(shù)會一直保存到真正復(fù)位位置。為了使單片機正常工作，被鎖存的 EA 電平與這個引腳當(dāng)前輯電平一致。機密位只能通過整片擦除的方法清除。