魔将の贽cg:基于proteus的51单片机仿真实例八十三 - PROTEUS技术交流区 - PROTE...

来源：百度文库编辑：九乡新闻网时间：2024/05/02 07:30:17

基于proteus的51单片机仿真实例八十三

proteus, 单片机, 实例, 仿真 1、SPI总线器件与单片机的连接需要3跟线：时钟线SCK，数据线MOSI（主机发送，从机接收）和MISO（主机接收，从机发送）。
X5045是一种集合了看门狗、电压监控和串行EEPROM三种功能于一身的器件。

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2010-5-13 19:59
上电复位功能：在系统上电时产生一个足够长时间的复位信号，以确保单片机正常工作前，系统电路已处于稳定状态。
看门狗功能：如果在规定的时间内单片机没有在CS引脚产生规定的电平变化（喂狗信号），芯片内的看门狗电路将产生复位信号。利用该功能，可让单片机死机后自动复位并开始工作。
电压检测：当电源电压下降到一定的值后，虽然单片机仍能工作，但可能已经不能稳定工作了，此时X5045将产生复位信号，直到电压恢复正常后，才能正常工作。
串行EEPROM：X5045自带512字节的数据存储空间，数据可掉电保存。

2、x5045的引脚及功能
CS/WDI:片选输入端。低电平时选中该芯片
SO:串行数据输出端，数据在sck的下降沿输出
WP:写保护端，该脚接地，写操作被禁止，接高电平，所有功能正常
VSS:电源地
SI:串行数据输入端，数据在sck的上升沿写入（高位在前）
SCK:串行时钟端，
RESET:复位输出端，用于电源监测和看门狗超时输出
VCC:电源

3、使用方法
1）上电复位：当器件通电并超过规定值时，X5045内部的复位电路将会产生一个约200ms的复位脉冲，使单片机正常复位。
2）电压检测：工作过程中，X5045能不断检测VCC端的电压，在电压下降到一定值后，将产生一个复位脉冲，使单片机停止工作，这个复位脉冲一直有效，直到VCC下降到1V以下，整个系统停止工作。如果VCC在下降后又升高，则当超过规定值后200ms，复位信号消失，单片机可以继续工作。
3）看门狗定时器：看门狗定时器电路通过检测WDI端的输入来判断单片机工作是否正常，在规定的时间内，单片机必须在WDI端口产生一个由高到低的电平变化。否则,X5045将产生一个复位信号。
4）SPI总线串行EEPROM，EEPROM除了可以由WP引脚置高电平保护外，还可以通过软件保护，通过设置X5045的状态寄存器可以改变看门狗定时器的定时周期和被保护块的大小。
在写操作之前，先要检测WIP标志位，WIP=1表示X5045正忙于向EEPROM写数据，此时不能向X5045写数据，WIP= 0表示可以向X5045写数据。WEL为写使能锁存器的状态位。WEL=1表示允许写，WEL=0表示禁止写。
5）芯片操作：X5045有6条操作指令，所有的指令、地址和数据都是以高位在前的方式传送的，输入的数据在CS变为低电平后的第一个上升沿被采样。
向存储器写入数据的协议：首先将CS拉低以选中芯片，然后写入WREN（写允许）指令，接着将CS拉高，然后再次将CS拉低，随后写入WRITE指令。WRITE指令的第3位用于确定存储器的上半区和下半区。如果没有在WREN和WRITE两个指令之间将CS的信号变为低电平，WRITE指令将被忽略。最后需要将CD的信号变为高电平。
从存储器读出数据的协议：首先将CS拉低以选中该芯片，然后写入READ（读出）指令，READ指令的第3位用于确定存储器的上半区和下半区。在读操作指令和地址码发送完毕后，所选中地址单元的数据将通过引脚SO送出，最后须将CS拉高。

4、在keil c51中新建工程ex71，编写如下程序代码，编译并生成ex71.hex文件
//将一字节数据写入X5045再读出，然后送送P1口显示
#include //包含单片机寄存器的头文件
#include  //包含_nop_()函数定义的头文件
//x5045引脚定义
sbit SCK=P3^4;    //将SCK位定义为P3.4引脚
sbit SI=P3^5;       //将SI位定义为P3.5引脚
sbit SO=P3^6;       //将SO位定义为P3.6引脚
sbit CS=P3^7;       //将SCK位定义为P3.7引脚
//功能变量定义
#define WREN 0x06 //写使能锁存器允许
#define WRDI 0x04 //写使能锁存器禁止
#define WRSR 0x01 //写状态寄存器
#define READ 0x03 //读出
#define WRITE 0x02 //写入
/*****************************************************
函数功能：延时1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
unsigned char i,j;
  for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<33;j++)
;
}
/*****************************************************
函数功能：延时若干毫秒
入口参数：n
***************************************************/
void delaynms(unsigned char n)
{
unsigned char i;
for(i=0;i delay1ms();
}
/*****************************************************
函数功能：从X5045的当前地址读出数据
出口参数：x
***************************************************/
unsigned char ReadCurrent(void)
{
unsigned char i;
unsigned char x=0x00;    //储存从X5045中读出的数据
SCK=1;                   //将SCK置于已知的高电平状态
for(i = 0; i < 8; i++)
{
SCK=1;                //拉高SCK
SCK=0;                //在SCK的下降沿输出数据
x<<=1;  //将x中的各二进位向左移一位，因为首先读出的是字节的最高位数据
  x|=(unsigned char)SO;  //将SO上的数据通过按位“或“运算存入 x
}
return(x); //将读取的数据返回
}
/*****************************************************
函数功能：写数据到X5045的当前地址
入口参数：dat
***************************************************/
void WriteCurrent(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
SCK=0;                //将SCK置于已知的低电平状态
  for(i = 0; i < 8; i++)  // 循环移入8个位
{
  SI=(bit)(dat&0x80); //通过按位“与”运算将最高位数据送到S
                  //因为传送时高位在前，低位在后
  SCK=0;
  SCK=1;             //在SCK上升沿写入数据
dat<<=1; //将y中的各二进位向左移一位，因为首先写入的是字节的最高位
  }
}
/*****************************************************
函数功能：写状态寄存器，可以设置看门狗的溢出时间及数据保护
入口参数：rs;  //储存寄存器状态值
***************************************************/
void WriteSR(unsigned char rs)
{
  CS=0;                //拉低CS，选中X5045
  WriteCurrent(WREN); //写使能锁存器允许
  CS=1;                //拉高CS
  CS=0;                //重新拉低CS，否则下面的写寄存器状态指令将被丢弃
  WriteCurrent(WRSR); //写状态寄存器
  WriteCurrent(rs);    //写入新设定的寄存器状态值
  CS=1;                //拉高CS
}
/*****************************************************
函数功能：写数据到X5045的指定地址
入口参数：addr
***************************************************/
void WriteSet(unsigned char dat,unsigned char addr)
{
SCK=0;                //将SCK置于已知状态
CS=0;                //拉低CS，选中X5045
WriteCurrent(WREN); //写使能锁存器允许
CS=1;                //拉高CS
CS=0;                //重新拉低CS，否则下面的写入指令将被丢弃
WriteCurrent(WRITE); //写入指令
WriteCurrent(addr); //写入指定地址
WriteCurrent(dat);    //写入数据
CS=1;                //拉高CS
SCK=0;                //将SCK置于已知状态
}
/*****************************************************
函数功能：从X5045的指定地址读出数据
入口参数：addr
出口参数：dat
***************************************************/
unsigned char ReadSet(unsigned char addr)
{
unsigned char dat;
SCK=0;                //将SCK置于已知状态
CS=0;                //拉低CS，选中X5045
WriteCurrent(READ); //开始读
WriteCurrent(addr); //写入指定地址
dat=ReadCurrent(); //读出数据
CS=1;                //拉高CS
SCK=0;             //将SCK置于已知状态
return dat;          //返回读出的数据
}
/*****************************************************
函数功能：看门狗复位程序
***************************************************/
void WatchDog(void)
{
CS=1; //拉高CS
CS=0; //CS引脚的一个下降沿复位看门狗定时器
CS=1; //拉高CS
}
/*****************************************************
函数功能：主程序
***************************************************/
void main(void)
{
  WriteSR(0x12);       //写状态寄存器（设定看门狗溢出时间为600ms，写不保护）
  delaynms(10);       //X5045的写入周期约为10ms
  while(1)
  {
  WriteSet(0xaa,0x10);  //将数据“0xaa”写入指定地址“0x10”
  delaynms(10);       //X5045的写入周期约为10ms
P0=ReadSet(0x10);    //将数据读出送P1口显示
WatchDog();          //复位看门狗
  }
}

5、在proteus中新建仿真文件ex71.dsn，电路原理图如下所示

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6、将ex71.hex文件载入at89c51中，注意将晶振频率改为11.0592MHz，启动仿真，察运行结果。下图是某一时刻程序运行结果

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