單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--00-99加計(jì)數(shù)器程序設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　二○一四年十二月</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一．前言4&l

2、t;/b></p><p><b>　　二．單片機(jī)介紹4</b></p><p>　　(一).AT89C51簡介編輯4</p><p>　?。ǘ?主要特性編輯5</p><p>　　（三）.特性概述編輯5</p><p>　?。ㄋ模?管腳說明編輯5</p><

3、p>　?。ㄎ澹?芯片擦除編輯7</p><p>　?。?串口通訊7</p><p>　　三．課程設(shè)計(jì)的目的和要求11</p><p>　?。ㄒ唬?設(shè)計(jì)目的11</p><p>　?。ǘ?課程設(shè)計(jì)題目11</p><p>　?。ㄈ?設(shè)計(jì)任務(wù)及要求11</p><p>　　

4、四．總體設(shè)計(jì)思路11</p><p>　?。ㄒ唬?硬件設(shè)計(jì)思路及系統(tǒng)框圖11</p><p>　　1.硬件設(shè)計(jì)思路：11</p><p>　　2.原器件清單11</p><p><b>　　3.系統(tǒng)框圖12</b></p><p>　　(二).軟件設(shè)計(jì)思路：12</p>

5、<p>　　(三).對照表12</p><p>　　(四).程序流程圖13</p><p><b>　　五．硬件設(shè)計(jì)15</b></p><p>　　(一).芯片主要特性15</p><p>　?。ǘ┕苣_說明：15</p><p>　?。ㄈ?排阻的作用16</p&g

6、t;<p>　?。ㄋ模?電路圖說明17</p><p>　　1.添加晶振和復(fù)位17</p><p>　　2.添加P0和P2兩個按鍵17</p><p>　　3. 數(shù)碼管動態(tài)顯示17</p><p>　　六．軟件設(shè)計(jì)說明17</p><p>　　七．使用Keil、preoteus軟件調(diào)試仿真說明

7、19</p><p><b>　　八．結(jié)束語20</b></p><p><b>　　九．參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　附錄：22</b></p><p>　　（一）.匯編源程序22</p><p>　?。ǘ?原理圖24&

8、lt;/p><p><b>　　前言</b></p><p>　　單片機(jī)全稱叫單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer）,是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計(jì)時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D

9、轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。　</p><p>　　目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制

10、領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用 ,例如精密的測量設(shè)備　2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用 　　用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 3.在家用電器中的應(yīng)用可從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交

11、換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機(jī)等。 5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 　例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 6.在各種大型電</p><p>　　此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。</p><p><b>　　一．單片機(jī)介紹<

12、/b></p><p>　　(一).AT89C51簡介編輯</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器

13、可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖所示。</p><p>　　現(xiàn)在AT89S51/52已經(jīng)取代了AT

14、89C51/52。</p><p>　?。ǘ?主要特性編輯</p><p>　　·與MCS-51 兼容</p><p>　　·4K字節(jié)可編程FLASH存儲器</p><p>　　·壽命：1000寫/擦循環(huán)</p><p>　　·數(shù)據(jù)保留時間：10年</p><

15、;p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz</p><p>　　·三級程序存儲器鎖定</p><p>　　·128×8位內(nèi)部RAM</p><p>　　·32可編程I/O線</p><p>　　·兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器</p><p><b>

16、;　　·5個中斷源</b></p><p><b>　　·可編程串行通道</b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p>　　（三）.特性概述編輯</p><p>　　AT89C5

17、1 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計(jì)數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計(jì)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RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)

18、位。</p><p>　?。ㄋ模?管腳說明編輯</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能

19、夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須接上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和

20、校驗(yàn)時，P1口作為低八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，

21、當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　

22、　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：</p><p><b>　　口管腳 備選功能</b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P

23、3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（計(jì)時器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（計(jì)時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)

24、接收一些控制信號。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然

25、而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信

26、號將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。<

27、;/p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　　振蕩器特性:</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的

28、脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　?。ㄎ澹?芯片擦除編輯</p><p>　　整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。</p><p>　　此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯

29、，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件 可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。</p><p><b>　　（六）.串口通訊</b></p><p>　　單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和特殊寄存器，這是你編寫軟件的關(guān)鍵。至于串口

30、通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它們是SCON，TCON，TMOD，SCON等，各代表什么含義呢？</p><p>　　SBUF數(shù)據(jù)緩沖寄存器這是一個可以直接尋址的串行口專用寄存器。有朋友這樣問起過“為何在串行口收發(fā)中，都只是使用到同一個寄存器SBUF？而不是收發(fā)各用一個寄存器?！睂?shí)際上SBUF 包含了兩個獨(dú)立的寄存器，一個是發(fā)送寄存，另一個是接收寄存器，但它們都共同使用同一個尋址地址－99H。CPU 在讀SB

31、UF 時會指到接收寄存器，在寫時會指到發(fā)送寄存器，而且接收寄存器是雙緩沖寄存器，這樣可以避免接收中斷沒有及時的被響應(yīng)，數(shù)據(jù)沒有被取走，下一幀數(shù)據(jù)已到來，而造成的數(shù)據(jù)重疊問題。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們在寫發(fā)送程序時也不必用到發(fā)送中斷去外理發(fā)送數(shù)據(jù)。操作SBUF寄存器的方法則很簡單，只要把這個99H 地址用關(guān)鍵字sfr定義為一個變量就可以對其進(jìn)行讀寫操作了，如sfr SBUF = 0x99;當(dāng)然你也可以用其它的名稱。通常在標(biāo)

32、準(zhǔn)的reg51.h 或at89x51.h 等頭文件中已對其做了定義，只要用#include 引用就可以了。</p><p>　　SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或設(shè)備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會引用到接口控制寄存器。SCON 就是51 芯片的串行口控制寄存器。它的尋址地址是98H，是一個可以位尋址的寄存器，作用就是監(jiān)視和控制51 芯片串行口的工作狀態(tài)。51 芯片的串口可以工作在幾個不同的工作模式下，其工作模

33、式的設(shè)置就是使用SCON 寄存器。它的各個位的具體定義如下：</p><p>　　SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI</p><p>　　SM0、SM1 為串行口工作模式設(shè)置位，這樣兩位可以對應(yīng)進(jìn)行四種模式的設(shè)置。串行口工作模式設(shè)置。</p><p>　　SM0 SM1 模式 功能 波特率</p><p>　　0 0

34、0 同步移位寄存器 fosc/12</p><p>　　0 1 1 8位UART 可變</p><p>　　1 0 2 9位UART fosc/32 或fosc/64</p><p>　　1 1 3 9位UART 可變</p><p>　　在這里只說明最常用的模式1，其它的模式也就一一略過，有興趣的朋友可以找相關(guān)的硬件資料查看。表中的fosc

35、 代表振蕩器的頻率，也就是晶振的頻率。UART 為(Universal Asynchronous Receiver）的英文縮寫。</p><p>　　SM2 在模式2、模式3 中為多處理機(jī)通信使能位。在模式0 中要求該位為0。</p><p>　　REM 為允許接收位，REM 置1 時串口允許接收，置0 時禁止接收。REM 是由軟件置位或清零。如果在一個電路中接收和發(fā)送引腳P3.0,P3.

36、1 都和上位機(jī)相連，在軟件上有串口中斷處理程序，當(dāng)要求在處理某個子程序時不允許串口被上位機(jī)來的控制字符產(chǎn)生中斷，那么可以在這個子程序的開始處加入REM=0 來禁止接收，在子程序結(jié)束處加入REM=1 再次打開串口接收。大家也可以用上面的實(shí)際源碼加入REM=0 來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　TB8 發(fā)送數(shù)據(jù)位8，在模式2 和3 是要發(fā)送的第9 位。該位可以用軟件根據(jù)需要置位或清除，通常這位在通信協(xié)議中做奇偶位，在

37、多處理機(jī)通信中這一位則用于表示是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。</p><p>　　RB8 接收數(shù)據(jù)位8，在模式2 和3 是已接收數(shù)據(jù)的第9 位。該位可能是奇偶位，地址/數(shù)據(jù)標(biāo)識位。在模式0 中，RB8 為保留位沒有被使用。在模式1 中，當(dāng)SM2=0，RB8 是已接收數(shù)據(jù)的停止位。</p><p>　　TI 發(fā)送中斷標(biāo)識位。在模式0，發(fā)送完第8 位數(shù)據(jù)時，由硬件置位。其它模式中則是在發(fā)送停止位之初，由

38、硬件置位。TI 置位后，申請中斷，CPU 響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。在任何模式下，TI 都必須由軟件來清除，也就是說在數(shù)據(jù)寫入到SBUF 后，硬件發(fā)送數(shù)據(jù)，中斷響應(yīng)（如中斷打開），這時TI=1，表明發(fā)送已完成，TI 不會由硬件清除，所以這時必須用軟件對其清零。</p><p>　　RI 接收中斷標(biāo)識位。在模式0，接收第8 位結(jié)束時，由硬件置位。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。RI=1，申請中斷，

39、要求CPU 取走數(shù)據(jù)。但在模式1 中，SM2=1時，當(dāng)未收到有效的停止位，則不會對RI 置位。同樣RI 也必須要靠軟件清除。常用的串口模式1 是傳輸10 個位的，1 位起始位為0,8 位數(shù)據(jù)位，低位在先，1 位停止位為1。它的波特率是可變的，其速率是取決于定時器1 或定時器2 的定時值（溢出速率）。AT89C51 和AT89C2051 等51 系列芯片只有兩個定時器，定時器0 和定時器1，而定時器2是89C52 系列芯片才有的。<

40、/p><p>　　波特率在使用串口做通訊時，一個很重要的參數(shù)就是波特率，只有上下位機(jī)的波特率一樣時才可以進(jìn)行正常通訊。波特率是指串行端口每秒內(nèi)可以傳輸?shù)牟ㄌ匚粩?shù)。有一些初學(xué)的朋友認(rèn)為波特率是指每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，如標(biāo)準(zhǔn)9600 會被誤認(rèn)為每秒種可以傳送9600個字節(jié)，而實(shí)際上它是指每秒可以傳送9600 個二進(jìn)位，而一個字節(jié)要8 個二進(jìn)位，如用串口模式1 來傳輸那么加上起始位和停止位，每個數(shù)據(jù)字節(jié)就要占用10 個二進(jìn)位，

41、9600 波特率用模式1 傳輸時，每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)是9600÷10=960 字節(jié)。51 芯片的串口工作模式0的波特率是固定的，為fosc/12，以一個12M 的晶振來計(jì)算，那么它的波特率可以達(dá)到1M。模式2 的波特率是固定在fosc/64 或fosc/32，具體用那一種就取決于PCON 寄存器中的SMOD位，如SMOD 為0，波特率為focs/64,SMOD 為1，波特率為focs/32。模式1 和模式3 的波特率是可變的，取

42、決于定時器1 或2（52 芯片）的溢出速率。那么我們怎么去計(jì)算這兩個模式的波特率設(shè)置時相關(guān)的寄存器的值呢？可以用以下的公式去計(jì)算。</p><p>　　波特率=（2SMOD÷32）×定時器1 溢出速率</p><p>　　上式中如設(shè)置了PCON 寄存器中的SMOD 位為1 時就可以把波特率提升2 倍。通常會使用定時器1 工作在定時器工作模式1下，這時定時值中的TL1 做

43、為計(jì)數(shù)，TH1 做為自動重裝值 ，這個定時模式下，定時器溢出后，TH1 的值會自動裝載到TL1，再次開始計(jì)數(shù)，這樣可以不用軟件去干預(yù)，使得定時更準(zhǔn)確。在這個定時模式1下定時器1 溢出速率的計(jì)算公式如下：</p><p>　　溢出速率=（計(jì)數(shù)速率）/(256－TH1)</p><p>　　上式中的“計(jì)數(shù)速率”與所使用的晶體振蕩器頻率有關(guān)，在51 芯片中定時器啟動后會在每一個機(jī)器周期使定時寄存

44、器TH 的值增加一，一個機(jī)器周期等于十二個振蕩周期，所以可以得知51 芯片的計(jì)數(shù)速率為晶體振蕩器頻率的1/12，一個12M 的晶振用在51 芯片上，那么51 的計(jì)數(shù)速率就為1M。通常用11.0592M 晶體是為了得到標(biāo)準(zhǔn)的無誤差的波特率，那么為何呢？計(jì)算一下就知道了。如我們要得到9600 的波特率，晶振為11.0592M 和12M，定時器1 為模式2，SMOD 設(shè)為1，分別看看那所要求的TH1 為何值。代入公式：</p>

45、<p><b>　　11.0592M</b></p><p>　　9600=(2÷32)×((11.0592M/12)/(256-TH1))</p><p><b>　　TH1=250</b></p><p><b>　　12M</b></p><p&

46、gt;　　9600=(2÷32)×((12M/12)/(256-TH1))</p><p>　　TH1≈249.49</p><p>　　上面的計(jì)算可以看出使用12M 晶體的時候計(jì)算出來的TH1 不為整數(shù)，而TH1 的值只能取整數(shù)，這樣它就會有一定的誤差存在不能產(chǎn)生精確的9600 波特率。當(dāng)然一定的誤差是可以在使用中被接受的，就算使用11.0592M 的晶體振蕩器也會因

47、晶體本身所存在的誤差使波特率產(chǎn)生誤差，但晶體本身的誤差對波特率的影響是十分之小的，可以忽略不計(jì)。</p><p>　　二．課程設(shè)計(jì)的目的和要求</p><p><b>　?。ㄒ唬?設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。</p>&

48、lt;p>　　2.掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　3.培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　?。ǘ?課程設(shè)計(jì)題目</p><p><b>　　00-99加法數(shù)器</b></p><p>　?。ㄈ?設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　1.上電時，數(shù)

49、碼管顯示為00。</p><p>　　2.利用單片機(jī)來制作一個手動計(jì)數(shù)器，在單片機(jī)的管腳上接一個輕觸開關(guān)，作為手動計(jì)數(shù)的按鈕，用單片機(jī)的I/O口接數(shù)碼管，作為計(jì)數(shù)器，進(jìn)行加計(jì)數(shù)顯示。 </p><p>　　3.計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到99后，再按計(jì)數(shù)按鈕，則數(shù)碼管從00重新開始計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　三．總體設(shè)計(jì)思路</b></p>

50、<p>　?。ㄒ唬?硬件設(shè)計(jì)思路及系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　1.硬件設(shè)計(jì)思路：</b></p><p>　　00-99加計(jì)數(shù)器硬件系統(tǒng)主要由AT89S51單片機(jī)，數(shù)碼管,電容，電源等元件組成，利用單片機(jī)的P0口、P1口作為輸出端，來控制數(shù)碼管的顯示，通過單片中燒入程序，然后利用 P3.7口作為輸入端，通過點(diǎn)動控制實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的控制和計(jì)數(shù),然后再

51、通過數(shù)碼顯示器顯示出來。通過調(diào)試仿真從而實(shí)現(xiàn)00-99加計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　2.原器件清單</b></p><p><b>　　3.系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　(二).軟件設(shè)計(jì)思路：</p><p>　　實(shí)現(xiàn)00-99計(jì)數(shù)功能，子程序?qū)崿F(xiàn)將高低電位轉(zhuǎn)化為數(shù)碼管的十進(jìn)制數(shù)字，

52、實(shí)現(xiàn)手動開關(guān)計(jì)數(shù)。通過手動給脈沖信號，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)，再加到99時，在手動給脈沖時，回到初始狀態(tài)00，從而實(shí)現(xiàn)00到99加計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　(三).對照表</b></p><p><b>　　(四).程序流程圖</b></p><p><b>　　程序框圖</b></p>&

53、lt;p><b>　　程序框圖</b></p><p><b>　　四．硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　(一).芯片主要特性</p><p><b>　　與MCS-51兼容</b></p><p>　　4K字節(jié)可編程閃爍存儲器</p><p>

54、;　　壽命：1000寫/擦循環(huán)</p><p>　　數(shù)據(jù)保留時間：10年</p><p>　　全靜態(tài)工作：0Hz—24Hz</p><p><b>　　三級程序存儲器鎖定</b></p><p>　　128*8位內(nèi)部RAM</p><p><b>　　32可編程I/O線</b>

55、;</p><p>　　兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　5個中斷源</b></p><p><b>　　可編程串行通道</b></p><p>　　低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　片內(nèi)震蕩器和時鐘電路</p><p>

56、<b>　?。ǘ?管腳說明：</b></p><p>　?、匐娫匆_Vcc（40腳）：典型值＋5V。Vss（20腳）：接低電平。</p><p>　?、谕獠烤д馲TAL1、XTAL2分別與晶振兩端相連接。</p><p>　?、圯斎胼敵隹谝_：P0口：I/O雙向口。作輸入口時，應(yīng)先軟件置“ 1”。P1口：I/O雙向口。作輸入口時，應(yīng)

57、先軟件置“ 1”。P2口：I/O雙向口。作輸入口時，應(yīng)先軟件置“ 1”。P3口：I/O雙向口。作輸入口時，應(yīng)先軟件置“ 1”。④控制引腳：RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp組成了MSC-51的控制總線。RST（9腳）：復(fù)位信號輸入端（高電平有效）。ALE/-PROG(30腳）：地址鎖存信號輸出端。第二功能：編程脈沖輸入。</p><p>　　-PSEN（29腳）：外部程序存儲器讀

58、選通信號。</p><p>　　-EA/Vpp(31腳）：外部程序存儲器使能端。第二功能：編程電壓輸入端（+21V）。</p><p>　　AT89C51單片機(jī)的P口特點(diǎn)：</p><p>　　P0口：是一個8位漏極開路輸出型雙向I/O端口。作為輸出端口時，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動8 個TTL輸入，對端口寫1時，又可作高阻抗輸入端用。在訪問外部程序或數(shù)據(jù)存儲器時

59、，它是時分多路轉(zhuǎn)換的地址（低8位）/數(shù)據(jù)總線，在訪問期間將激活內(nèi)部的上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口。P2口作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（Iil）。</p><p&g

60、t;　　P2口：P2口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口。P2口作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（Iil）。在訪問外部程序存儲器時和16位外部地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @DPTR）時，P2口送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 M

61、OVX @RI）時，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器(SFR)區(qū)中的P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不會改變。</p><p>　　P3口：P3口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口。P3口作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（Iil）。&

62、lt;/p><p><b>　?。ㄈ?排阻的作用</b></p><p>　　所謂排阻就是若干個參數(shù)完全相同的電阻，它們的一個引腳都連到一起，作為公共引腳。其余引腳正常引出。所以如果一個排阻是由n個電阻構(gòu)成的，那么它就有n+1只引腳，一般來說，最左邊的那個是公共引腳。它在排阻上一般用一個色點(diǎn)標(biāo)出來。排阻一般應(yīng)用在數(shù)字電路上，比如：作為某個并行口的上拉或者下拉電阻用。使用

63、排阻比用若干只固定電阻更方便。 </p><p>　　排阻有a型和b型的區(qū)別： a型排阻的引腳總是奇數(shù)的。它的左端有一個公共端（用白色的圓點(diǎn)表示），常見的排阻有4、7、8個電阻，所以引腳共有5或8或9個。 b型排阻的引腳總是偶數(shù)的。它沒有公共端，常見的排阻有4個電阻，所以引腳共有8個。</p><p>　　排阻的阻值讀法如下：“103”表示：10kΩ，“510”表示：51Ω。以此類推常

64、用于顯示數(shù)碼管。</p><p><b>　　（四）.電路圖說明</b></p><p><b>　　1.添加晶振和復(fù)位</b></p><p>　　充當(dāng)加法計(jì)時器的作用</p><p>　　2.添加P0和P2兩個按鍵</p><p>　　按下按鍵P0，系統(tǒng)執(zhí)行Count自加

65、,Count初始值為0，當(dāng)Count=100時返回Count=0,循環(huán)計(jì)算。按下按鍵P2，系統(tǒng)執(zhí)行z加法，z的初始值為0,當(dāng)z=100時返回Count=0,循環(huán)計(jì)算。按鍵P0，P2可以同時按下。</p><p>　　3. 數(shù)碼管動態(tài)顯示</p><p>　　顯示“0~99”加法計(jì)算的數(shù)值</p><p><b>　　五．軟件設(shè)計(jì)說明</b>&l

66、t;/p><p>　　void delay ()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,j;</p><p>　　for(i=20;i>0;i--)</p><p>　　for(j=248;j>0;j--);</p>&l

67、t;p>　　}//加法延時子程序</p><p>　　void INT_0() interrupt 0</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EX0=0;//關(guān)閉外部中斷0，防止在執(zhí)行過程中再次發(fā)生中斷</p><p><b>　　delay();</b></p&g

68、t;<p>　　EX0=1;//開外部中斷0</p><p><b>　　Count++;</b></p><p>　　P0=table[Count/10];</p><p>　　P2=table[Count%10];</p><p>　　if(Count==100) Count=0;//當(dāng)Count=10

69、0時返回到0</p><p>　　}//外部中斷0子程序</p><p>　　INT_1() interrupt 2</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EX1=0;//關(guān)閉外部中斷1，防止在執(zhí)行過程中再次發(fā)生中斷</p><p><b>　　delay();&l

70、t;/b></p><p>　　EX1=1;//開外部中斷1</p><p><b>　　z++;</b></p><p><b>　　S=S+z; </b></p><p>　　if(z==100)</p><p><b>　　{</b><

71、/p><p>　　z=0;//當(dāng)z=100時返回到0</p><p><b>　　}</b></p><p>　　P0=table[S/10];</p><p>　　P2=table[S%10];</p><p>　　}//外部中斷1子程序</p><p>　　void m

72、ain()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P1=0x00;</b></p><p>　　EA=1; //打開總中斷</p><p>　　EX0=1;//打開外部中斷0</p><p>　　IT0=1;//設(shè)置中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)方式&

73、lt;/p><p><b>　　EX1=1;</b></p><p><b>　　IT1=1;</b></p><p>　　while(1);//死循環(huán)</p><p><b>　　}//</b></p><p>　　六．使用Keil、preoteus軟件調(diào)

74、試仿真說明</p><p>　　軟件調(diào)試是通過對程序的編譯、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正的過程。先在keil中為所編的程序設(shè)置環(huán)境，然后輸入程序檢測并編譯，之后用Proteus將編譯好的程序輸入到已設(shè)計(jì)好的電路的AT89C51中，開始模擬調(diào)試。進(jìn)一步修改，完成設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　七．結(jié)束語</b></p>

75、<p>　　（一）.心得和體會：</p><p>　　通過一周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，讓人感受頗深，雖然有關(guān)于單片機(jī)的知識，但更重要的是團(tuán)隊(duì)合作。剛開始時，我們有點(diǎn)迷茫，我懂得知識理論的知識但要實(shí)際操作，總是有差距的，雖然對于我們來說有一定的難度，但是我們經(jīng)研究從最簡單的編程開始，對于80C51單片機(jī)的編程，我們使用的是我們所學(xué)匯編語言，結(jié)合自己所學(xué)的及尋找大量資料，我們幾個擬定了初步的程序，然后進(jìn)行修改及用

76、Keil軟件進(jìn)行調(diào)試， 然后進(jìn)一步修改，最終在我們努力下，完成了程序。結(jié)束了軟件，我們開始進(jìn)行硬件，我們用Proteus 軟件進(jìn)行繪圖和仿真，在這一過程中，我們對該軟件有了進(jìn)一步的認(rèn)識，與此同時，我們從中也學(xué)會了許多關(guān)于軟件方面的知識。在仿真過程中，我們遇到一些問題，如:連線的問題、數(shù)碼管不顯示但通電、尋找合適的器件等問題，但在我們小團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)、查詢問題緣由、及努力、老師的幫助下，這些問題都一一得到解答。最終在我們的努力及精誠合作下，我

77、們完成了我們的00-99加計(jì)數(shù)器課程設(shè)任務(wù)。</p><p>　　通過這次的課程設(shè)計(jì)作品的制作讓我對單片機(jī)的理論有了更深入的了解，同時在具體的制作過程中我們發(fā)現(xiàn)在書本上的知識與實(shí)際的應(yīng)用存在著不小的差距，書本上的知識很多都是理想化后的結(jié)論，忽略了很多實(shí)際的因素，或者涉及的不全面，可在實(shí)際的應(yīng)用時這些是不能被忽略的，我們不得不考慮這方面問題，這讓我們無法根據(jù)書上的理論就輕易的得到預(yù)想中的結(jié)果，有時甚至差別很大。通過

78、這次實(shí)踐使我們更深刻的體會到了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，我們今后學(xué)習(xí)工作中會更加注重實(shí)際，避免成為只會紙上談兵。</p><p>　?。ǘ?建議和意見：</p><p>　　希望以后能夠在以后的教學(xué)環(huán)節(jié)中增加更多的設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐，能夠有更多的機(jī)會將學(xué)到的東西應(yīng)用與實(shí)踐，最好從簡單實(shí)踐應(yīng)用開始，理論結(jié)合實(shí)際，才能更多的激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，更好的掌握所學(xué)的知識。</p><

79、p><b>　　八．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張國鋒.主編.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.8</p><p>　　[2]皮大能，南光群，劉金華編著.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.7</p><p>　　[3]張靖武，周靈斌編著.單片機(jī)原理、應(yīng)用與PROTEUS仿真北京：電

80、子工業(yè)出版社，2008.8 </p><p>　　[4]林立，張俊亮，曹旭東等編著.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2009.7</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?匯編源程序</b></p><p>　　#include<AT89X51.H

81、></p><p>　　unsigned char code table[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};</p><p>　　unsigned char Count=0,z=0;</p><p>　　unsigned char S;</p><p>　　vo

82、id delay ()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,j;</p><p>　　for(i=20;i>0;i--)</p><p>　　for(j=248;j>0;j--);</p><p><b>　　}<

83、/b></p><p>　　void INT_0() interrupt 0</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EX0=0;</b></p><p><b>　　delay();</b></p><p><b

84、>　　EX0=1;</b></p><p><b>　　Count++;</b></p><p>　　P0=table[Count/10];</p><p>　　P2=table[Count%10];</p><p>　　if(Count==100) Count=0;</p><p&

85、gt;<b>　　}</b></p><p>　　INT_1() interrupt 2</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EX1=0;</b></p><p><b>　　delay();</b></p>

86、<p><b>　　EX1=1;</b></p><p><b>　　z++;</b></p><p><b>　　S=S+z; </b></p><p>　　if(z==100)</p><p><b>　　{</b></p>&

87、lt;p><b>　　z=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　P0=table[S/10];</p><p>　　P2=table[S%10];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　vo

88、id main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P1=0x00;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　EX0=1;</b></p><p>

89、<b>　　IT0=1;</b></p><p><b>　　EX1=1;</b></p><p><b>　　IT1=1;</b></p><p><b>　　while(1);</b></p><p><b>　　}</b><