智能制造-机器人控制技术基础2-课件.ppt
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- 智能 制造 机器人 控制 技术 基础 课件
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1、2022-11-10机器人控制技术基础要求要求1.安装安装Keil C2.建立工程文件,实现多个建立工程文件,实现多个LED灯以不同频率灯以不同频率闪光。可以用不同键控制。闪光。可以用不同键控制。3.阅读阅读51相关书籍,搞清定时器作用,了解中相关书籍,搞清定时器作用,了解中断概念。断概念。4.什么是什么是ROM、RAM、寄存器、特殊功能寄、寄存器、特殊功能寄存器,存器,R0-R7(分区分区)2022-11-10机器人控制技术基础对实验理解对实验理解ORG 0000H ;CPU 上电复位后,从此执行LJMP MAIN ;跳转到 MAIN 主程序 ORG 0100H ;主程序开始,避开中断入口区
2、地址MAIN:CLR P1.7;数码管控制三极管导通 CLR P1.6 ;蜂鸣器电源供应三极管 MOV P2,#0FFH ;把 P2 口置一,熄灭 8 个发光二极管2022-11-10机器人控制技术基础C语言如何写语言如何写sbit SMG=P17;SMG=P12;(老板)sbit FMQ=P16;FMQ=P13;(老板)SMG=0;/数码管控制三极管导通 FMQ=0;/蜂鸣器电源供应三极管 P2=0 xFF;/把 P2 口置一,熄灭 8 个发光二极管P1_0,P1_7,P2_0等等2022-11-10机器人控制技术基础;延时子程序,改变 i,j的值,可以改变延时的时间,从而改变 LED 的闪
3、烁速度速度void dey(unsigned char j)unsigned char i;for(;j0;j-)for(i=124;i0;i-);延时时间C语言语言如何如何写写2022-11-10机器人控制技术基础例例:MOV A,#09H MOV A,#09H 74H74H 09H09H ;把把09H09H送到累加器送到累加器A A中中执行过程执行过程PC=0000H0001H0000H0002H0 1 1 1 0 1 0 00 0 0 0 1 0 0 1(PC)(PC)0001H0002H0000H(PC)执行过程执行过程2022-11-10机器人控制技术基础指令指令机器码机器码 001
4、1010,0011111指令助记符指令助记符 MOV A,R0汇编语言、宏汇编(伪指令)汇编语言、宏汇编(伪指令)2022-11-10机器人控制技术基础#include void delay();main()P0=0 xFF;P3_7=0;P2_7=0;while(1)P0_0=0;delay();P0_0=1;delay();void delay()unsigned char i=0,j=0;do dowhile(-j);while(-i);我就喜欢用我就喜欢用C,汇编多不好理解呀,汇编多不好理解呀2022-11-10机器人控制技术基础1.看原理图看原理图 知道有多少东西可用,关联因素知道有
5、多少东西可用,关联因素2.目标设计目标设计 要做什么,如何做,就不用提要做什么,如何做,就不用提Why?3.选择编程环境,编程选择编程环境,编程 如果是项目如果是项目1.明确目标明确目标2.选择选择CPU芯片及相关芯片。预判够用否芯片及相关芯片。预判够用否3.开发资料开发资料4.要读一手资料!要读一手资料!2022-11-10机器人控制技术基础 计算机是如何存放数值计算机是如何存放数值 电平高(1)和低,开关的通与关,灯的亮与灭 电流的有与无,电机的转与静止电流的有与无,电机的转与静止 寄存器存放寄存器存放RAM、ROM、EEPROM、硬盘、硬盘寄存器寄存器6 8051单片机的存储空间2022
6、-11-10机器人控制技术基础VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0ALEP3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7EAPSENRXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524242221803180
7、51 875189C512022-11-10机器人控制技术基础6.1 51单片机的存储空间(家底)中央处理器CPU:8位,运算和控制功能内部RAM:共256个RAM单元,用户使用前128个单元,用于存放可读写数据,后128个单元被专用寄存器(SFR)。52系列还多128,共256字节RAM内部ROM:4KB/8K,用于存放程序、原始数据和表格。定时/计数器:两/三个16位的定时/计数器,实现定时或计数功能。并行I/O口:4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。串行口:一/二个全双工串行口。中断控制系统:5/6个中断源(外中断2个,定时/计数中断2/3 个,串行中断1个)时钟电路:可产生时钟脉
8、冲序列,允许晶振频率最高24MHZ2022-11-10机器人控制技术基础程序程序存储器存储器内部外部0000H0FFFH/1FFFH(4/8K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH/1FFFH(4/8K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序执行的起始单元,在这三个单元存放一条无条件转移指令中断5中断4中断3中断2中断10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行口中断8位位0FFFH0FFEHEA=1 EA=0EA=1 EA=0程序程序存储器资源分布存储器资源分布中断入口地址定时器2中断2022-1
9、1-10机器人控制技术基础0000HFFFFH(64K)内部外部数据数据存储器存储器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)RAM专用寄存器0000H H07H07H0808H H0FH0FH1010H H17H17H1818H H1FH1FH0区区R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R71区区2区区3区区工作寄存器区工作寄存器区可位寻址区可位寻址区20H2FH7F 7807 0030H7FH数据缓冲区数据缓冲区/堆栈区堆栈区内部内部RAMRAM存储器存储器 工作寄存器区工作寄存器区选择位选择位RS0RS0、RS1RS1PSW位地址 CY ACF0RS1RS
10、0OVF1P2022-11-10机器人控制技术基础离散分布有离散分布有2121个个特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR。1111个可以进行个可以进行位寻址。位寻址。特别提示:对特别提示:对SFRSFR只能使用直接只能使用直接寻址方式,书写时寻址方式,书写时可使用寄存器符号,可使用寄存器符号,也可用寄存器单元也可用寄存器单元地址。地址。2022-11-10机器人控制技术基础6.2、8051存储单元存储单元v6.2.1 C51存储类型与存储类型与MCS-51存储空间的对应存储空间的对应带存储类型的变量的定义的一般格式为带存储类型的变量的定义的一般格式为 存储种类存储种类 数据类型数据类型 存储
11、器类型存储器类型 变量名表变量名表带存储类型的变量定义举例:带存储类型的变量定义举例:char data var1;bit bdata flags;float idata x,y,z;unsigned int pdata var2;unsigned char xdata vector34;2022-11-10机器人控制技术基础6.2、8051存储单元存储单元v6.2.1 C51存储类型与存储类型与MCS-51存储空间的对应存储空间的对应存储类型存储类型与存储空间的对应关系与存储空间的对应关系 data 直接寻址片内数据存储区,访问速度快直接寻址片内数据存储区,访问速度快(128字节字节)bda
12、ta 可位寻址片内数据存储区,允许位与字节混合访问可位寻址片内数据存储区,允许位与字节混合访问(16字节字节)idata 间接寻址片内数据存储区,可访问片内全部间接寻址片内数据存储区,可访问片内全部RAM地址空间地址空间(256字节字节)pdata 分页寻址片外数据存储区分页寻址片外数据存储区(256字节字节)由由MOV Ri访问访问(i=0,1)xdata 片外数据存储区片外数据存储区(64 KB)由由MOVX DPTR访问访问 code 程序存储器程序存储器64 KB空间,由空间,由MOVC DPTR访问访问2022-11-10机器人控制技术基础6.2、8051存储单元存储单元v6.2.1
13、 C51存储类型与存储类型与MCS-51存储空间的对应存储空间的对应1.CODE区:区:代码段,用来存放可执行代码。代码段,用来存放可执行代码。16位寻址空间可以达到位寻址空间可以达到64KB。2.DATA区:区:数据段,低数据段,低128内部内部RAM。区指令用一个或两个指令周期来访。区指令用一个或两个指令周期来访问数据段。问数据段。3.BDATA区:区:存储类型标识符指内部可位寻址的存储类型标识符指内部可位寻址的16字节存储区字节存储区20H到到2FH 可可以在本区域定义可位寻址的数据类型以在本区域定义可位寻址的数据类型2022-11-10机器人控制技术基础6.2、8051存储单元存储单元
14、v6.2.1 C51存储类型与存储类型与MCS-51存储空间的对应存储空间的对应4.IDATA区:区:8052单片机内部高单片机内部高128byte内容内容RAM.5.XDATA区:区:外部数据区,和外部数据区,和code区相同采用区相同采用16位地址寻址位地址寻址64KB。6.PDATA区:区:PDATA是指外部是指外部RAM在在0-255的变量类型,和的变量类型,和xdata有点有点类似,但又比类似,但又比xdata有优势:操作时只使用一个字节来保有优势:操作时只使用一个字节来保存指针位置,比存指针位置,比xdata代码少,代码少,RAM的占用也少一个。的占用也少一个。2022-11-10
15、机器人控制技术基础6.2、8051存储单元存储单元v6.2.1 C51存储类型与存储类型与MCS-51存储空间的对应存储空间的对应存储类型存储类型长度长度(bit)长度长度(byte)值域范围值域范围data810255idata810255pdata810255xdata162065 535code162065 5352022-11-10机器人控制技术基础6.3、存储模式说明存储模式说说 明明SMALL默认的存储类型是默认的存储类型是data,参数及局部变量放入可直接寻址片,参数及局部变量放入可直接寻址片内内RAM的用户区中的用户区中(最大最大128字节字节)。另外所有对象。另外所有对象(包
16、括堆栈包括堆栈),都必须嵌入片内都必须嵌入片内RAM。栈长很关键,因为实际栈长依赖于函。栈长很关键,因为实际栈长依赖于函数嵌套调用层数数嵌套调用层数COMPACT默认的存储类型是默认的存储类型是pdata,参数及局部变量放入分页的外部数,参数及局部变量放入分页的外部数据存储区,通过据存储区,通过R0或或R1间接访问,栈空间位于片内数据间接访问,栈空间位于片内数据存储区中存储区中LARGE默认的存储类型是默认的存储类型是xdata,参数及局部变量直接放入片外数据,参数及局部变量直接放入片外数据存储区,使用数据指针存储区,使用数据指针DPTR来进行寻址。用此数据指针进行来进行寻址。用此数据指针进行
17、访问效率较低,尤其对两个或多个字节的变量,这种数据类访问效率较低,尤其对两个或多个字节的变量,这种数据类型的访问机制直接影响代码的长度型的访问机制直接影响代码的长度2022-11-10机器人控制技术基础6.4、特殊功能寄存器(SFR)MCS-51单片机中特殊功能寄存器(SFR)分散在片内RAM区的高128字节中,地址范围为80H0FFH。SFR中有11个寄存器具有位寻址能力,它们的字节地址都能被8整除,即字节地址是以8或0为尾数的。为了能直接访问这些SFR,Keil C51提供了一种自主形式的定义方法,这种定义方法与标准C语言不兼容,只适用于对MCS-51系列单片机进行C语言编程。特殊功能寄存
18、器C51定义的一般语法格式如下:sfr sfr_name=int constant;或 sfr(sfr_name,constant)2022-11-10机器人控制技术基础6.4、特殊功能寄存器(SFR)sfr是定义语句的关键字,其后必须跟一个MSC-51单片机真实存在的特殊功能寄存器名,=后面必须是一个整型常数,不允许带有运算符的表达式,是特殊功能寄存器sfr-name的字节地址,这个常数值的范围必须在SFR地址范围内,位于0 x800 xFF。例如:sfr SCON=0 x98;/*串口控制寄存器地址98H*/sfr TMOD=0 x89;/*定时器/计数器方式控制寄存器地址89H*/202
19、2-11-10机器人控制技术基础6.4、特殊功能寄存器(SFR)MCS-51系列单片机的特殊功能寄存器的数量与类型不尽相同,因此建议将所有特殊的sfr定义放入一个头文件中,该文件应包括MCS-51单片机系列机型中的SFR定义。C51编译器的reg51.h头文件就是这样一个文件。在新的MCS-51系列产品中,SFR在功能上经常组合为16位值,当SFR的高字节地址直接位于低字节之后时,对16位SFR的值可以直接进行访问。例如52子系列的定时器/计数器2就是这种情况。为了有效地访问这类SFR,可使用关键字sfr16来定义,其定义语句的语法格式与8位SFR相同,只是=后面的地址必须用16位SFR的低字
20、节地址,即低字节地址作为sfr16的定义地址。2022-11-10机器人控制技术基础6.4、特殊功能寄存器(SFR)例如:sfr16 T2=0 xCC/*定时器/计数器2:T2低8位地址为0CCH,T2高8位地址为0CDH*/这种定义适用于所有新的16位SFR,但不能用于定时器/计数器0和1。对于位寻址的SFR中的位,C51的扩充功能支持特殊位的定义,像SFR一样不与标准C兼容,使用sbit来定义位寻址单元。2022-11-10机器人控制技术基础6.5、可位寻址目标、可位寻址目标 第一种格式:sbit bit-name=sfr-nameint constant;sbit是定义语句的关键字,后跟
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