单片机指令系统原理 51单片机的寻址方式 学习汇编程序设计,要先了解CPU的各种寻址法,才能有效的掌握各个命令的用途,寻址法是命令运算码找操作数的方法。在我们学习的8051单片机中,有6种寻址方法,下面我们将逐一进行分析。 立即寻址 在这种寻址方式中,指令多是双字节的,一般第一个字节是操作码,第二个字节是操作数。该操作数直接参与操作,所以又称立即数,有“#”号表示。立即数就是存放在程序存储器中的常数,换句话说就是操作数(立即数)是包含在指令字节中的。 例如:MOV A,#3AH这条指令的指令代码为74H、3AH,是双字节指令,这条指令的功能是把立即数3AH送入累加器A中。MOV DPTR,#8200H在前面学单片机的专用寄存器时,我们已学过,DPTR是一个16位的寄存器,它由DPH及DPL两个8位的寄存器组成。这条指令的意思就是把立即数的高8位(即82H)送入DPH寄存器,把立即数的低8位(即00H)送入DPL寄存器。这里也特别说明一下:在80C51单片机的指令系统中,仅有一条指令的操作数是16位的立即数,其功能是向地址指针DPTR传送16位的地址,即把立即数的高8位送入DPH,低8位送入DPL。 直接寻址 直接寻址方式是指在指令中操作数直接以单元地址的形式给出,也就是在这种寻址方式中,操作数项给出的是参加运算的操作数的地址,而不是操作数。例如:MOV A,30H 这条指令中操作数就在30H单元中,也就是30H是操作数的地址,并非操作数。 在80C51单片机中,直接地址只能用来表示特殊功能寄存器、内部数据存储器以及位地址空间,具体的说就是:1、内部数据存储器RAM低128单元。在指令中是以直接单元地址形式给出。我们知道低128单元的地址是00H-7FH。在指令中直接以单元地址形式给出这句话的意思就是这0-127共128位的任何一位,例如0位是以00H这个单元地址形式给出、1位就是以01H单元地址给出、127位就是以7FH形式给出。2、位寻址区。20H-2FH地址单元。3、特殊功能寄存器。专用寄存器除以单元地址形式给出外,还可以以寄存器符号形式给出。例如下面我们分析的一条指令 MOV IE,#85H 前面的学习我们已知道,中断允许寄存器IE的地址是80H,那么也就是这条指令可以以MOV IE,#85H 的形式表述,也可以MOV 80H,#85H的形式表述。 关于数据存储器RAM的内部情况,请查看我们课程的第十二课。 直接寻址是唯一能访问特殊功能寄存器的寻址方式! 大家来分析下面几条指令:MOV 65H,A ;将A的内容送入内部RAM的65H单元地址中MOV A,direct ;将直接地址单元的内容送入A中MOV direct,direct;将直接地址单元的内容送直接地址单元MOV IE,#85H ;将立即数85H送入中断允许寄存器IE 前面我们已学过,数据前面加了“#”的,表示后面的数是立即数(如#85H,就表示85H就是一个立即数),数据前面没有加“#”号的,就表示后面的是一个地址地址(如,MOV 65H,A这条指令的65H就是一个单元地址)。 寄存器寻址 寄存器寻址的寻址范围是:1、4个工作寄存器组共有32个通用寄存器,但在指令中只能使用当前寄存器组(工作寄存器组的选择在前面专用寄存器的学习中,我们已知道,是由程序状态字PSW中的RS1和RS0来确定的),因此在使用前常需要通过对PSW中的RS1、RS0位的状态设置,来进行对当前工作寄存器组的选择。2、部份专用寄存器。例如,累加器A、通用寄存器B、地址寄存器DPTR和进位位CY。 寄存器寻址方式是指操作数在寄存器中,因此指定了寄存器名称就能得到操作数。例如:MOV A,R0这条指令的意思是把寄存器R0的内容传送到累加器A中,操作数就在R0中。INC R3这条指令的意思是把寄存器R3中的内容加1 从前面的学习中我产应可以理解到,其实寄存器寻址方式就是对由PSW程序状态字确定的工作寄存器组的R0-R7进行读/写操作。 寄存器间接寻址 寄存间接寻址方式是指寄存器中存放的是操作数的地址,即操作数是通过寄存器间接得到的,因此称为寄存器间接寻址。 MCS-51单片机规定工作寄存器的R0、R1做为间接寻址寄存器。用于寻址内部或外部数据存储器的256个单元。为什么会是256个单元呢?我们知道,R0或者R1都是一个8位的寄存器,所以它的寻址空间就是2的八次方=256。例:MOV R0,#30H ;将值30H加载到R0中 MOV A,@R0 ;把内部RAM地址30H内的值放到累加器A中 MOVX A,@R0 ;把外部RAM地址30H内的值放到累加器A中 大家想想,如果用DPTR做为间址寄存器,那么它的寻址范围是多少呢?DPTR是一个16位的寄存器,所以它的寻址范围就是2的十六次方=65536=64K。因用DPTR做为间址寄存器的寻址空间是64K,所以访问片外数据存储器时,我们通常就用DPTR做为间址寄存器。例:MOV DPTR,#1234H ;将DPTR值设为1234H(16位) MOVX A,@DPTR ;将外部RAM或I/O地址1234H内的值放到累加器A中 在执行PUSH(压栈)和POP(出栈)指令时,采用堆栈指针SP作寄存器间接寻址。例:PUSH 30H ;把内部RAM地址30H内的值放到堆栈区中堆栈区是由SP寄存器指定的,如果执行上面这条命令前,SP为60H,命令执行后会把内部RAM地址30H内的值放到RAM的61H内。 那么做为寄存器间接寻址用的寄存器主要有哪些呢?我们前面提到的有四个,R0、R1、DPTR、SP 寄存器间接寻址范围总结:1、内部RAM低128单元。对内部RAM低128单元的间接寻址,应使用R0或R1作间址寄存器,其通用形式为@Ri(i=0或1)。 2、外部RAM 64KB。对外部RAM64KB的间接寻址,应使用@DPTR作间址寻址寄存器,其形式为:@DPTR。例如MOVX A,@DPTR;其功能是把DPTR指定的外部RAM的单元的内容送入累加器A中。外部RAM的低256单元是一个特殊的寻址区,除可以用DPTR作间址寄存器寻址外,还可以用R0或R1作间址寄存器寻址。例如MOVX A,@R0;这条指令的意思是,把R0指定的外部RAM单元的内容送入累加器A。 堆栈操作指令(PUSH和POP)也应算作是寄存器间接寻址,即以堆栈指针SP作间址寄存器的间接寻址方式。 寄存器间接寻址方式不可以访问特殊功能寄存器!! 寄存器间接寻址也须以寄存器符号的形式表示,为了区别寄存器寻址我寄存器间接寻址的区别,在寄存器间接寻址方式式中,寄存器的名称前面加前缀标志“@”。 基址寄存器加变址寄存器的变址寻址 这种寻址方式以程序计数器PC或DPTR为基址寄存器,累加器A为变址寄存器,变址寻址时,把两者的内容相加,所得到的结果作为操作数的地址。这种方式常用于访问程序存储器ROM中的数据表格,即查表操作。变址寻址只能读出程序内存入的值,而不能写入,也就是说变址寻址这种方式只能对程序存储器进行寻址,或者说它是专门针对程序存储器的寻址方式。例:MOVC A,@A+DPTR这条指令的功能是把DPTR和A的内容相加,再把所得到的程序存储器地址单元的内容送A假若指令执行前A=54H,DPTR=3F21H,则这条指令变址寻址形成的操作数地址就是54H+3F21H=3F75H。如果3F75H单元中的内容是7FH,则执行这条指令后,累加器A中的内容就是7FH。 变址寻址的指令只有三条,分别如下:JMP @A+DPTRMOVC A,@A+DPTRMOVC A,@A+PC 第一条指令JMP @A+DPTR这是一条无条件转移指令,这条指令的意思就是DPTR加上累加器A的内容做为一个16位的地址,执行JMP这条指令是,程序就转移到A+DPTR指定的地址去执行。 第二、三条指令MOVC A,@A+DPTR和MOVC A,@A+PC指令这两条指令的通常用于查表操作,功能完全一样,但使用起来却有一定的差别,现详细说明如下。我们知道,PC是程序指针,是十六位的。DPTR是一个16位的数据指针寄存器,按理,它们的寻址范围都应是64K。我们在学习特殊功能寄存器时已知道,程序计数器PC是始终跟踪着程序的执行的。也就是说,PC的值是随程序的执行情况自动改变的,我们不可以随便的给PC赋值。而DPTR是一个数据指针,我们就可以给空上数据指针DPTR进行赋值。我们再看指令MOVC A,@A+PC这条指令的意思是将PC的值与累加器A的值相加作为一个地址,而PC是固定的,累加器A是一个8位的寄存器,它的寻址范围是256个地址单元。讲到这里,大家应可明白,MOVC A,@A+PC这条指令的寻址范围其实就是只能在当前指令下256个地址单元。所在,这在我们实际应用中,可能就会有一个问题,如果我们需要查询的数据表在256个地址单元之内,则可以用MOVC A,@A+PC这条指令进行查表操作,如果超过了256个单元,则不能用这条指令进行查表操作。刚才我们已说到,DPTR是一个数据指针,这个数据指针我们可以给它赋值操作的。通过赋值操作。我们可以使MOVC A,@A+DPTR这条指令的寻址范围达到64K。这就是这两条指令在实际应用当中要注意的问题。 变址寻址方式是MCS-51单片机所独有的一种寻址方式。 位寻址 80C51单片机有位处理功能,可以对数据位进行操作,因此就有相应的位寻址方式。所谓位寻址,就是对内部RAM或可位寻址的特殊功能寄存器SFR内的某个位,直接加以置位为1或复位为0。 位寻址的范围,也就是哪些部份可以进行位寻址: 1、我们在第十二课学习51单片机的存储器结构时,我们已知道在单片机的内部数据存储器RAM的低128单元中有一个区域叫位寻址区。它的单元地址是20H-2FH。共有16个单元,一个单元是8位,所以位寻址区共有128位。这128位都单独有一个位地址,其位地址的名字就是00H-7FH。这里就有一个比较麻烦的问题需要大家理解清楚了。我们在前面的学习中00H、01H。。。。7FH等等,所表示的都是一个字节(或者叫单元地址),而在这里,这些数据都变成了位地址。我们在指令中,或者在程序中如何来区分它是一个单元地址还是一个位地址呢?这个问题,也就是我们现在正在研究的位寻址的一个重要问题。其实,区分这些数据是位地址还是单元地址,我们都有相应的指令形式的。这个问题我们在后面的指令系统学习中再加以论述。 2、对专用寄存器位寻址。这里要说明一下,不是所有的专用寄存器都可以位寻址的。具体哪些专用寄存器可以哪些专用寄存器不可以,请大家回头去看看我们前面关于专用寄存器的相关文章。一般来说,地址单元可以被8整除的专用寄存器,通常都可以进行位寻址,当然并不是全部,大家在应用当中应引起注意。 专用寄存器的位寻址表示方法: 下面我们以程序状态字PSW来进行说明 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV P 1、直接使用位地址表示:看上表,PSW的第五位地址是D5,所以可以表示为D5H MOV C,D5H 2、位名称表示:表示该位的名称,例如PSW的位5是F0,所以可以用F0表示 MOV C,F0 3、单元(字节)地址加位表示:D0H单元位5,表示为DOH.5 MOV C,D0H.5 4、专用寄存器符号加位表示:例如PSW.5 MOV C,PSW.5 这四种方法实现的功能都是相同的,只是表述的方式不同而已。 例题: 1. 说明下列指令中源操作数采用的寻址方式。 MOV R5,R7 答案:寄存器寻址方式 MOV A,55H 直接寻址方式 MOV A,#55H 立即寻址方式 JMP @A+DPTR 变址寻址方式 MOV 30H,C 位寻址方式 MOV A,@R0 间接寻址方式 MOVX A,@R0 间接寻址方式 改错题 请判断下列的MCS-51单片机指令的书写格式是否有错,若有,请说明错误原因。 MOV R0,@R3 答案:间址寄存器不能使用R2~R7。 MOVC A,@R0+DPTR 变址寻址方式中的间址寄存器不可使用R0,只可使用A。 ADD R0,R1 运算指令中目的操作数必须为累加器A,不可为R0。 MUL AR0 乘法指令中的乘数应在B寄存器中,即乘法指令只可使用AB寄存器组合。
上传时间: 2013-11-11
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CYGNAL 单片机原理 C8051Fxxx 系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片,具有与8051 兼容的微控制器内核,与MCS-51 指令集完全兼容。除了具有标准8052 的数字外设部件之外,片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件。参见表1.1 的产品选择指南可快速查看每个MCU 的特性。
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单片机原理与应用技术 单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。 单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。 目前最常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。 单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
上传时间: 2013-11-14
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51单片机教案:教 学 目 的 1. 掌握单片机的组成2. 理解单片机的特点3. 了解单片机的应用领域4. 了解单片机的常用系列5. 了解单片机的发展方向1、组织教学:考勤、检查学生学习准备情况。2、导入新课:首先进入课程简介,然后告知本次课的目的及要求。3、讲授新课:第一章 绪论第一节 单片机概述(详见教案附页)4、课堂练习:计算机硬件由哪几部分组成?课堂小结5、布置作业:预习计算机中的数制与运算
上传时间: 2013-12-28
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在现代化的工业现场,常用热电偶测试高温,测试结果送至主控机。由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系,所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。该系统通过高精度模/数转换器AD7705 对热电偶电动势进行采样、放大,并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理,再通过数/模转换器AD421 进行数/模转换产生4mA~20mA 电流,送主控中心。
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单片机语言C51应用实战集锦使用C语言开发速度快,代码可重复使用,程序结构清晰、易懂、易维护,易开发一些比较大型的项目。目前,许多编译器都已经支持了C51,而且是Windows视窗界面。Kelic51是目前单片机开发最为流行的软件。本书收集并整理了许多实用的采用C51单片机开发的程序,这些程序既可以给读者以开拓思路,参考的用途又是实际的开发程序,可以直接作为程序应用在相同的开发系统上。通过本书的学习,读者可以进一步了解和掌握C51编程的思路和方法。单片机语言C51应用实战集锦目录:程序一 实时时钟芯片DS1302的C51程序例子程序二 C430与CSI的一点区别程序三 一个菜单的例子程序四 DS1820单芯片温度测量程序五 keilc 6.20c版直接嵌入汇编的方法程序六 用计算机并口模拟SPI通信的C源程序程序七 CRC 16-SIANDARD的快速算法程序八 在PC上用并行口模拟I(平方)C总线的C源代码程序九 一种在C51中写二进制的方法程序十 CRC算法原理及C语言实现程序十一 软件陷阶程序十二 一个简单的VB串口发送程序程序十三 12864汉字液晶显示驱动程序程序十四 12232点阵液晶基本驱动程序程序十五 串口中断服务函数集程序十六 93C46读写程序程序十七 20045读写程序程序十八 一组小程序集锦程序十九 AVR asm源程序程序二十 AVR单片机一个简单的通信程序程序二十一 TG19264A接口程序程序二十二 TG19264A接口程序(AVR模拟方式)程序二十三 常用的几种码制转换BCD,HEX,BIN程序二十四 16x2字符液晶屏驱动演示程序一程序二十五 16x2字符液晶屏驱动演示程序二程序二十六 PS7219代码程序二十七 2051的AD代码程序二十八 ARV19264型液晶显示字库程序二十九 液晶CKW19264A型接口程序(模拟方式)程序三十 I(平方)C总线驱动程序程序三十一 240128型液晶代码程序三十二 飞机游戏程序三十三 PC键代码程序三十四 拼音输入法模块程序三十五 串行口代码程序三十六 蛇游戏代码程序三十七 与液晶模块T6963C连接代码程序三十八 键盘输入法设计草案程序三十九 16*4液晶汉字代码程序四十 智能化家电控制附录C 单片机C51编程几个有用的模块附录D 头文件W77E58.h附录A MCS-51单片机定点运算子程序库附录B MCS-51单片机浮点运算子程序库
上传时间: 2013-11-02
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单片机的数学基础:本章基本要求:单片机是现代电子智能仪器仪表及嵌入式系统的主要组成部分,应用非常广泛,是现代工程技术人员必须掌握的知识之一。本章要求掌握数的进制及其相互转换、带符号数的表示方法、溢出的判别方法、ASCII 码和BCD 码等单片机的数学基础知识;掌握单片机的概念、特点、应用范围、发展历程等基础知识;了解常用单片机系列。为后续章节的学习打下基础。1.1 单片机的数学基础1.1.1 数的进位制及其相互转换(1) 数的几种常用进制数制是人们利用符号来计数的方法,数制有很多种,人们熟悉的是十进制。但由于数在机器中是以器件的物理状态来表示的,所以一个具有两种稳定状态且能相互转换的器件,就可以用来表示一位二进制数。二进制数的表示是最简单而且是最可靠的,另外二进制的运算规则也是最简单的。因此,迄今为止,所有计算机都是以二进制进行算术运算和逻辑运算的。但是在使用二进制编写程序时既繁锁又容易出错,所以人们在编写程序时又经常用到十进制、十六进制或八进制。下面分别予以介绍。任何一种数制都有两个要素,即基数和权。基数为数制中所使用的数码的个数。当基数为R 时,该数制可使用的数码为0~(R-1)。例如在二进制中基数为2,可使用0 和1 两个数码。在进行运算时按逢R 进一,借1当R的规则进行。权是数制中某一数位上单位数的大小,它是一个指数,底是基数R,幂是数码的位置号,数码的位置号从0 开始。将一个数中某一位的数码与该位的权相乘,即为该位数码的数值。
标签: 单片机
上传时间: 2013-11-16
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单片机键盘扫描之状态机实现:在编写单片机程序的过程中,键盘作为一种人机接口的实现方式,是很常用的。而一般的实现方法大概有:1、外接键盘扫描芯片(例如8279,7279 等等),然后由该芯片来完成去抖、键值读取、中断请求等功能。然后单片机响应中断并读取键值,有的时候也可以采用轮训的方式。2、如果按键数比较少,那么可以直接将按键接到单片机的IO 口,然后各按键取逻辑或再送到单片机的中断管脚(对于51 体系),单片机响应中断后再去读取IO 口的数据。如果单片机的中断向量比较多(例如AVR 系列的单片机,每个IO都可以作为中断),那么也可以直接把各个按键接到各个具有中断功能的IO 上面。在中断处理程序中往往需要执行这样一个操作序列:延时一定时间来去抖,如果按键有效那么等待按键释放。
上传时间: 2014-12-28
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MCS-51单片机数据存储器的扩展:3 数据存储器的扩展MCS-51单片机内部有128或256个字节的数据存储器,这些存储器通常被用作工作寄存器、堆栈、临时变量等等,一般已经够用,但是如果系统要存储大量的数据,比如数据采集系统,那么片内的数据存储器就不够用了,需要进行扩展。3.1 常用的数据存储器单片机中常用的数据存储器是静态RAM存储器(SRAM),图7是几种常用的数据存储器的引脚图,以62256为例介绍,其中:A0~A14:地址输入线;D0~D7:数据线; CE:选片信号输入线,低电平有效; OE:读选通信号输入线,低电平有效; WE:写选通信号输入线,低电平有效;CE2:6264芯片的高有效选通端;VCC:工作电源,一般接+5V;GND:工作地.
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介绍了基于89S51 单片机的微型热敏打印机的组成,分析了打印原理,详细给出了整体流程以及各个功能模块的软件设计。热敏打印头采用I/O 口模拟串行数据传输实现数据加载。设计的微型热敏打印机运用于实际,取得了良好的效果。关键词:热敏打印机 过热保护 步进电机 数据加载由于常用的微型针式打印机的速度慢,噪声大,无法满足某些场合的需要。微型热敏打印机具有打印速度快、噪音低、可靠性高、字迹清晰、机头小而轻等优点,可满足各种场合的打印要求,因此得到广泛应用。笔者在汽车行驶记录仪的开发过程中,根据厂家要求,选用较为先进的热敏打印机作为打印设备。但微型热敏打印头对打印时序和温度要求较高,一旦控制不当极易造成打印头烧毁。因此,在有合理的硬件设计的基础上,软件设计也十分重要。本文使用某些软件设计替代了部分硬件电路,使打印机的控制电路得到了简化。
上传时间: 2013-11-14
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