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1、<p><b> 序言</b></p><p> 單片機(jī)的可靠性良好、易擴(kuò)充、控制功能強(qiáng),因此被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化,儀器儀表,家用電器,信息和通信產(chǎn)品以及軍事裝備方面,也就是說(shuō)在生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中,凡是有自動(dòng)控制要求的地方都會(huì)有單片機(jī)的出現(xiàn),從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從空中、地面到地下,凡是能想像得到地方幾乎都有使用單片機(jī)的需要。單片機(jī)控制應(yīng)用有軟硬件結(jié)合的特點(diǎn),因此,在單片機(jī)的應(yīng)
2、用設(shè)計(jì)中需要軟硬件統(tǒng)籌考慮設(shè),設(shè)計(jì)者不但要掌握匯編語(yǔ)言的編程技術(shù),而且還要掌握單片機(jī)硬件方面的理論和實(shí)踐知識(shí)。本文介紹的就是單片機(jī)技術(shù)在計(jì)時(shí)電路中的應(yīng)用。電路要求如下:按鍵按一下電路開(kāi)始計(jì)時(shí),按兩下計(jì)時(shí)就會(huì)停止并保持當(dāng)前數(shù)值的顯示,按三下秒表復(fù)位清零,如此循環(huán)顯示.計(jì)時(shí)電路在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用為:計(jì)時(shí)電路在經(jīng)過(guò)改良以后可以作為時(shí)鐘電路,并可以設(shè)置定時(shí)報(bào)時(shí);計(jì)時(shí)電路還可以應(yīng)用在秒表上;也可應(yīng)用在倒計(jì)時(shí)上。例如現(xiàn)在已進(jìn)入夏天,在農(nóng)村,我們晚上
3、一般都是使用電扇避暑乘涼。但到了后半夜氣溫就會(huì)降低,那時(shí)我們不再需要開(kāi)電扇,但一般情況下因?yàn)閯诶哿艘惶炀筒粫?huì)為了關(guān)電扇而半夜起床,這樣的話不僅對(duì)身體不好而且也會(huì)增加在電費(fèi)方面的開(kāi)支。因此為了解決這種問(wèn)題我們可以在電扇上安裝一個(gè)計(jì)時(shí)</p><p> 第1章 單片機(jī)的概述</p><p> 1.1單片機(jī)的發(fā)展及其應(yīng)用范圍</p><p> 1.1.1 單片機(jī)的
4、發(fā)展歷史大致可分為三個(gè)階:</p><p> 第一個(gè)階段(1976-1978):初級(jí)單片機(jī)微處理器階段,如Intel公司的MCS-48位代表。此系列的單片機(jī)具有8位CPU,并行I/O端口,8位時(shí)序同步計(jì)數(shù)器,尋址范圍不大于4KB,但沒(méi)有串行口。</p><p> 第二個(gè)階段(1976-1982):高性能單片機(jī)微處理器階段,如Intel MCS-51,Motorola公司的6801和Zi
5、log公司的Z8等。該類型單片機(jī)具有串行I/O端口,有多級(jí)中斷處理系統(tǒng),16位時(shí)序同步計(jì)數(shù)器,ROM,RAM容量加大,尋址范圍可達(dá)64KB,有的芯片甚至有A/D轉(zhuǎn)換接口。由于該系列單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,各公司正大力改進(jìn)其結(jié)構(gòu)與性能。</p><p> 第三階段(1982 –現(xiàn)在):8位單片機(jī)微處理器改良型及16位單片機(jī)微處理器的階段。</p><p> 單片機(jī)是計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支,自從
6、1971年微型計(jì)算機(jī)問(wèn)世以后,由于實(shí)際的需要,微型計(jì)算機(jī)在向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展:一個(gè)是向高速度,大容量,高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展;而另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠,體積小和價(jià)格低廉的單片機(jī)的方向發(fā)展。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。</p><p> 單片機(jī)主要用于控制領(lǐng)域,用于實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試和控制功能,為了強(qiáng)調(diào)其控制屬性,也可以把單片機(jī)稱為微控制器。單片機(jī)在應(yīng)用時(shí)通常是處于被控制系統(tǒng)的核心地位并融入其中,即已嵌入的方
7、式進(jìn)行使用,因此也常常將單片機(jī)稱為嵌入式微控制器。</p><p> 1.1.2 單片機(jī)微處理器的應(yīng)用范圍</p><p> 1)智能產(chǎn)品:?jiǎn)纹瑱C(jī)微處理器與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合,使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,控制智能化,構(gòu)成新一代的機(jī)電一體化的產(chǎn)品。例如傳真打字機(jī)采用單片機(jī),可以取代近千個(gè)機(jī)械器件;縫紉機(jī)采用單片機(jī)控制,可執(zhí)行多功能自動(dòng)操作,自動(dòng)調(diào)速,控制縫紉花樣的選擇。</p>
8、<p> 2)智能儀表:用單片機(jī)微處理器改良原有的測(cè)量,控制儀表,使儀表數(shù)字化,智能化,多功能化,綜合化。而測(cè)量?jī)x表中的誤差修正,線性化等問(wèn)題也可迎刃而解。</p><p> 3)測(cè)控系統(tǒng):由單片機(jī)微處理器可以設(shè)計(jì)各種工業(yè)控制系統(tǒng),環(huán)境控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)控制系統(tǒng),例如溫室人工氣候控制,水閘自動(dòng)控制,電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)控制,汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。</p><p> 4)數(shù)控型控制
9、機(jī):在目前數(shù)字控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)易控制機(jī)中,采用單片機(jī)可提高可靠性,增強(qiáng)其功能,降低其成本。例如在兩坐標(biāo)的連續(xù)控制系統(tǒng)中,用單片機(jī)微處理器組成的系統(tǒng)代替Z-80組合系統(tǒng),在完成同樣功能的條件下,其程序長(zhǎng)度可減少50%,提高了執(zhí)行速度。數(shù)控型控制機(jī)采用單片機(jī)后可能改變其結(jié)構(gòu)模式,例如使控制機(jī)與伺服及控制分開(kāi),用電片機(jī)構(gòu)成的步進(jìn)電機(jī)控制器可減輕數(shù)控型控制機(jī)的負(fù)擔(dān)。</p><p> 5)智能接口:微電腦系統(tǒng),特別是較大型
10、的工業(yè)控制系統(tǒng)中,除外圍裝置(打印機(jī),鍵盤,磁盤,CRT)外,還有許多外部通信,采集,多路分配管理,驅(qū)動(dòng)控制等接口。這些外圍裝置與接口如果完全由主機(jī)進(jìn)行管理,勢(shì)必造成主機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重,降低執(zhí)行速度,如果采用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理,單片機(jī)微處理器與主機(jī)可并行工作,大大提高了系統(tǒng)的執(zhí)行速度。如在大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,用單片機(jī)對(duì)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行控制不僅可提高采集速度,還可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,如數(shù)字濾波,線性化處理、誤差修正等。在通信接口中采
11、用單片機(jī)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼譯碼、分配管理、接收/發(fā)送控制等。</p><p> 1.2 單片機(jī)的特點(diǎn)及工作特性</p><p> 1.2.1 單片機(jī)的特點(diǎn)為:</p><p> 1)受密度限制,芯片存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量較小,一般ROM小于4/8KB,RAM小于256字節(jié)。</p><p> 2)可靠性良好:單片機(jī)時(shí)按照工業(yè)控制要求所設(shè)計(jì)的,其
12、抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的CPU,程序指令及常數(shù)數(shù)據(jù)都燒寫在ROM內(nèi),其許多信號(hào)通道均在同一個(gè)芯片內(nèi),因此可靠性高。</p><p> 3)易擴(kuò)充:?jiǎn)纹瑱C(jī)具有一般微電腦所必需的器件,如三態(tài)雙向總線,并行及串行的輸入/輸出引腳,可以擴(kuò)充為各種規(guī)模的微電腦系統(tǒng)。</p><p> 4)控制功能強(qiáng):為了滿足工業(yè)控制的要求,單片機(jī)的指令除了輸入輸出控制指令外,還有更為豐富的條件分支跳躍指令。&l
13、t;/p><p> 1.2.2 AT89系列單片機(jī)完全與MCS-51單片機(jī)兼容,它的主要工作特性是:</p><p> 1)內(nèi)含4KB的Flash存儲(chǔ)器,擦寫次數(shù)1000次;</p><p> 2)內(nèi)含128字節(jié)的RAM;</p><p> 3)具有32根可編程I/O線;</p><p> 4)具有2個(gè)16位
14、可編程定時(shí)器;</p><p> 5)具有6個(gè)中斷源、5個(gè)中斷矢量、2級(jí)優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu);</p><p> 6)具有1個(gè)全雙工的可編程串行通信接口;</p><p> 7)具有一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR;</p><p> 8)兩種低功耗工作模式,即空閑模式和掉電模式;</p><p> 9)具有可編程的3級(jí)程序
15、鎖定位;</p><p> 10)AT89C51的工作電源電壓為5(1+0.2)V且典型值為5V;</p><p> 11)AT89C51最高工作頻率為24Hz;</p><p> 1.3 單片機(jī)軟硬件的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及微處理器得應(yīng)用范圍</p><p> 1.3.1 單片機(jī)微處理器軟硬件開(kāi)發(fā)系統(tǒng) :</p><p&g
16、t; 單片機(jī)雖然本身就是具有CPU,ROM,RAM,I/O,CLK的微處理器 ,但由于本身無(wú)開(kāi)發(fā)能力,必須借助開(kāi)發(fā)工具來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行診斷 。因此,要制作一個(gè)單片機(jī)微電腦控制產(chǎn)品時(shí),必須做到以下幾點(diǎn):</p><p> 1)硬件電路設(shè)計(jì),裝配,調(diào)試——保證硬件電路正確無(wú)誤。</p><p> 2)軟件(程序)的編輯——使用開(kāi)發(fā)工具或其他文本編輯。</p>&
17、lt;p> 3)程序調(diào)試——使用編譯器調(diào)試。</p><p> 4)軟件的連接檢測(cè)——連接器,如LINK.EXE。</p><p> 5)仿真軟硬件檢測(cè)。</p><p> 6)燒寫,脫離開(kāi)發(fā)工具。</p><p> 1.3.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 一個(gè)單片機(jī)微處理器的硬件電路包括兩部分
18、:一是系統(tǒng)擴(kuò)充,即單片機(jī)內(nèi)部如ROM,RAM,I/O,計(jì)數(shù)器,中斷系統(tǒng)等容量不夠使用時(shí),必須在外部進(jìn)行擴(kuò)充,選擇適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充IC,設(shè)計(jì)相容的電路。二是系統(tǒng)裝置,及按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備,如鍵盤,顯示器,打印機(jī),A/D轉(zhuǎn)換器,D/A轉(zhuǎn)換器,串行通信接口,設(shè)計(jì)合適的接口電路。</p><p> 硬件設(shè)計(jì)需考慮下列問(wèn)題:</p><p> 1)盡可能選擇典型的電路(市場(chǎng)已有的)</
19、p><p> 2)系統(tǒng)的擴(kuò)充與外圍裝置,應(yīng)充分的滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求,并留一些擴(kuò)展槽,以便進(jìn)行二次開(kāi)發(fā) 。</p><p> 3)硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件一并考慮。軟件能執(zhí)行的功能盡可能的由軟件來(lái)執(zhí)行,已簡(jiǎn)單化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意,由軟件執(zhí)行硬件的功能,其響應(yīng)時(shí)間比直接使用硬件要長(zhǎng),且占用CPU時(shí)間。</p><p> 4)整個(gè)系統(tǒng)期間盡可能做到性能匹配,例如選擇適應(yīng)
20、振蕩器頻率較高時(shí),應(yīng)選擇存取速度較快的IC:選擇CMOS單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)所有的IC都應(yīng)選擇低功耗的IC。</p><p> 5)可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)極其重要的部分,包括器件選擇,電路板布線,通道隔離。</p><p> 6)單片機(jī)微處理器外接電路較多時(shí),必須考慮其驅(qū)動(dòng)能力,驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí),系統(tǒng)工作不可靠。解決的辦法時(shí)增加其驅(qū)動(dòng)能力,或 減少IC功耗,降低總線負(fù)載。&
21、lt;/p><p> 第2章 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p> 2.1 單片機(jī)的基本組成圖,如圖2-1所示</p><p> 各部分的組成及功能:</p><p> 2.1.1 單片機(jī)的中央處理器(CPU)是單片機(jī)的核心,完成運(yùn)算和控制操作。中央處理器主要包括運(yùn)算器和控制器兩部分,如圖2-2所示.</p><p>
22、; 運(yùn)算器主要用來(lái)是實(shí)現(xiàn)算術(shù)、邏輯運(yùn)算和位操作。其中包括算術(shù)和邏輯運(yùn)算單元ALU、累加器ACC和B寄存器、程序狀態(tài)字PSW和兩個(gè)暫存器等。</p><p> 控制器是識(shí)別指令性質(zhì)并根據(jù)指令性質(zhì)協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)內(nèi)部各組成單元進(jìn)行工作的部件??刂破髦饕ǔ绦蛴?jì)數(shù)器PC、PC增量器、指令譯碼器、定時(shí)及控制邏輯電路等。其功能是控制指令的讀入、譯碼和執(zhí)行,并對(duì)指令執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行定時(shí)和邏輯控制。</p><
23、p> 2.1.2 存儲(chǔ)器——單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器分為程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。</p><p> 2.1.3 外圍接口電路——CPU與外部設(shè)備的信息交換主要是通過(guò)接口電路來(lái)進(jìn)行的,這主要是為了解決CPU的高速處理能力和外部設(shè)備低速運(yùn)行之間的速度匹配問(wèn)題,并可以有效的提高CPU的工作效率;同時(shí)也提高了CPU的對(duì)外驅(qū)動(dòng)能力。輸出接口電路具有鎖存器和驅(qū)動(dòng)器,輸入接口電路具有三態(tài)門控制,成為接口電路的基本特征。
24、</p><p> 2.1.1時(shí)鐘振蕩電路——時(shí)鐘振蕩電路是CPU所需的各種定時(shí)控制信號(hào)的必備單元。CPU只有在時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)的協(xié)調(diào)工作下,才能執(zhí)行各種指令。</p><p> 2.2單片機(jī)各引腳介紹</p><p> AT89C51各引腳說(shuō)明,管腳圖如圖2-3所示</p><p> I/O端口:P0.0~P0.7,P1.0~P1
25、.7,P2.0~P2.7,P3.0~P3.7。</p><p> AT89C51共有4個(gè)I/O端口,P0,P1.P2.P3,4個(gè)I/O口都是雙向的,且每個(gè)口都具有鎖存器,每個(gè)口有8條線,共計(jì)32條I/O線。各端口的功能敘述如下:</p><p> 2.2.1 P0有三個(gè)功能:</p><p> (a)外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器時(shí),當(dāng)作數(shù)據(jù)總線(D0~D7).,</
26、p><p> (b)外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器時(shí),當(dāng)作地址總線(A0~A7).</p><p> (c)不擴(kuò)充時(shí),可做一般的I/O口使用,但內(nèi)部無(wú)上拉電阻,作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。當(dāng)作為普通輸入時(shí),應(yīng)將輸出鎖存器置1.</p><p> 2.2.2 P1 只作I/O口使用,其內(nèi)部有上拉電阻。在編程和校驗(yàn)時(shí),可用作輸入低八位地址,用作輸入時(shí)應(yīng)將輸出鎖存器置1.&l
27、t;/p><p> 2.2.3 P2有兩個(gè)功能:</p><p> (a)擴(kuò)充外部存儲(chǔ)器時(shí),當(dāng)作地址總線使用(A8~A15)輸出高八位地址.在編程和校驗(yàn)時(shí),P2口可接受高字節(jié)地址和某些控制信號(hào)。</p><p> ?。╞)做一般的I/O口使用時(shí),內(nèi)部有上拉電阻。用作輸入時(shí)應(yīng)將輸出鎖存器置1。</p><p> 2.2.4 P3有兩種功能
28、:</p><p> 除了作為I/O口使用外(內(nèi)部有上拉電阻),還有一些特殊功能,由特殊寄存器來(lái)設(shè)置。如下所示。</p><p> P30——RXD(串行輸入口)</p><p> P31——TXD(串行輸出口)</p><p> P32——/INT0(外部中斷)</p><p> P33——/INT1(外部
29、中斷)</p><p> P34——T0(TIMER0的外部輸入腳)</p><p> P35——T1(TIMER1的外部輸入腳)</p><p> P36——/WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入控制信號(hào))</p><p> P37——/RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀入控制信號(hào))</p><p> 端口1、2、3有內(nèi)部上拉
30、電路,當(dāng)作為輸入時(shí),其電位被拉高,若輸入為低電平可提供電流源;其作為輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL。而端口0當(dāng)作輸入時(shí),處在高阻抗的狀態(tài),其輸出的緩沖可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL(需要外部的上拉電阻)。</p><p> 2.2.5 VDD:+5V的電源。VSS:GND接地</p><p> 2.2.6 ET 此引腳為高電平時(shí)(約兩個(gè)機(jī)器周期),可將CPU復(fù)位。</p><
31、;p> 2.2.7 ALE/ (ADDRESS LATCH ENABLE)地址鎖存使能信號(hào)端,有三種功能:</p><p> ?。╝)外接ROM,RAM:ALE接地址鎖存器8282(8212)的腳,74373的 EN腳,當(dāng)CPU對(duì)外部存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),用以鎖住低位地址。</p><p> ?。╞)未外接ROM,RAM:在系統(tǒng)中未使用外部存儲(chǔ)器時(shí),ALE腳也會(huì)有1/6石英晶
32、體的振蕩頻率可做外部時(shí)鐘。</p><p> ?。–)在燒寫EPROM:ALE作為燒寫時(shí)鐘程序的輸入端。</p><p> 2.2.8 PSEN(PROGRAM STORE ENABLE):程序儲(chǔ)存使能端。</p><p> ?。╝)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀?。翰粍?dòng)作。</p><p> ?。╞)外部程序存儲(chǔ)器讀取(ROM):每個(gè)機(jī)器周期動(dòng)作兩次
33、。</p><p> ?。╟)外部程序存儲(chǔ)器讀取(RAM):兩個(gè)/PSEN脈沖被跳過(guò)不會(huì)輸出。</p><p> ?。╠)外接ROM時(shí),與ROM的/OE腳連接。</p><p> 2.2.9 XTAL1 XTAL2:接石英晶振。</p><p> XTAL1——片內(nèi)振蕩反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生線路的輸出端。使用片內(nèi)振蕩器時(shí)連接外部石英晶體
34、和微調(diào)電容。</p><p> XTAL2——片內(nèi)反相放大器的輸出端。當(dāng)使用外部振蕩器時(shí),外接石英晶體和微調(diào)電容</p><p> 當(dāng)使用外部振蕩器時(shí),引腳XTAL1接受外震蕩器信號(hào),XTAL2懸空。</p><p> 機(jī)器周期=石英晶振/12,如12MHZ石英晶體/12=1微秒。</p><p> 在芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器,
35、其輸入為芯片引腳XTAL1,輸出端為引腳XTAL2,在芯片的外部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩和微調(diào)電容,形成反饋電路,就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。</p><p><b> 第3章 總體設(shè)計(jì)</b></p><p> 合理的總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于對(duì)系統(tǒng)的的合理的分析,以優(yōu)化系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法:</p><p> (1)認(rèn)真分析控制對(duì)象對(duì)系統(tǒng)
36、的要求。確定單片機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,首先要透徹的了解控制對(duì)象及其對(duì)系統(tǒng)控制的要求。如系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào),對(duì)檢測(cè)方法、檢測(cè)精度及檢測(cè)元件的要求,系統(tǒng)的輸出信號(hào)及機(jī)構(gòu),控制精度及控制算法,以及對(duì)顯示的要求及實(shí)現(xiàn)方法,系統(tǒng)的操作方式。同時(shí)還必須考慮系統(tǒng)中的電氣線路及電氣設(shè)備和相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行性能及工作過(guò)程。</p><p> ?。?)系統(tǒng)的器件選擇。系統(tǒng)的器件選擇,首先要根據(jù)系統(tǒng)的要求和有關(guān)單片機(jī)的性能,選擇最容易實(shí)現(xiàn)
37、對(duì)象要求的單片機(jī),且要求達(dá)到較高性能價(jià)格比,單片機(jī)的性能包括片內(nèi)的資源、擴(kuò)展能力、運(yùn)算速度及可靠性等。同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)的精度、速度和可靠性選擇系統(tǒng)的輸入輸出電路、存儲(chǔ)器、相關(guān)的輸出設(shè)備及驅(qū)動(dòng)元件。</p><p> ?。?)劃分系統(tǒng)軟件及硬件的功能。系統(tǒng)的軟件和硬件是相互結(jié)合工作的,二者具有一定的互換性。多用硬件完成一些功能,可以提高工作速度,減少軟件開(kāi)發(fā)的工作量,但增加了硬件成本;反之如果用硬件代替某些功能,可以節(jié)
38、省開(kāi)支,但增加了軟件的復(fù)雜性。因此在,總體設(shè)計(jì)時(shí),必須權(quán)衡利弊,仔細(xì)劃分軟件和硬件的功能,并且按照各部分列出任務(wù)清單,根據(jù)系統(tǒng)對(duì)硬件和軟件任務(wù)的劃分,畫(huà)出由硬件圖和應(yīng)用程序的框圖組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。</p><p><b> 3.1 技術(shù)要求</b></p><p> ?。?)計(jì)時(shí)首先要準(zhǔn)確,因?yàn)槊氡碛?jì)時(shí)對(duì)精確度的要求非常高,這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路的時(shí)候首先要考慮它
39、的計(jì)時(shí)是用何種方法實(shí)現(xiàn)的,并盡量使其計(jì)時(shí)準(zhǔn)確,以減小誤差,達(dá)到電路所要求的精度。系統(tǒng)采用定時(shí)器與軟件循環(huán)相結(jié)合的方法。設(shè)計(jì)時(shí)選用定時(shí)器0進(jìn)行定時(shí),計(jì)時(shí)50mS產(chǎn)生中斷一次,循環(huán)兩次后計(jì)數(shù),顯示0.01,刷新計(jì)時(shí)緩沖區(qū)。系統(tǒng)使用12MHz晶振,時(shí)器0工作在方式1,則100ms定時(shí)對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)器初值可由下式計(jì)算得到</p><p> 定時(shí)時(shí)間=(2-定時(shí)器0初值)*(12/f)</p><p>
40、; 如果定時(shí)器0初值為3CB0H,則TH0=3CH,TL0=0B0H</p><p> 這里有兩個(gè)問(wèn)題需要注意:</p><p> 第一,定時(shí)器溢出產(chǎn)生中斷請(qǐng)求,CPU并不一定立即響應(yīng)中斷,而可能需要延遲一定的中斷響應(yīng)時(shí)間之后才能響應(yīng)中斷,中斷響應(yīng)時(shí)間大約為3~8個(gè)機(jī)器周期。顯然,這將在定時(shí)實(shí)踐中加入額外的延時(shí)時(shí)間,導(dǎo)致計(jì)時(shí)誤差。為了保證及時(shí)精度,必須采取措施進(jìn)行補(bǔ)償。具體應(yīng)調(diào)整為多
41、大,一般需要通過(guò)調(diào)試來(lái)確定。</p><p> 第二,時(shí)間是按十進(jìn)制遞增,而AT89系列單片機(jī)只有二進(jìn)制加法指令,因此用加法指令計(jì)時(shí)必須進(jìn)行二—十進(jìn)制轉(zhuǎn)換。</p><p> (2)有顯示、保持計(jì)數(shù)及清零功能。我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路的時(shí)候,要求按一下按鍵電路開(kāi)始計(jì)時(shí),再按一下計(jì)時(shí)就會(huì)停止,同時(shí)會(huì)保持當(dāng)前的數(shù)值;再按一下就會(huì)使秒表清零,恢復(fù)初始值。</p><p><
42、;b> 3.2計(jì)時(shí)方案</b></p><p><b> 方案一:硬件實(shí)現(xiàn)</b></p><p> 利用硬件實(shí)現(xiàn)不需要程序干預(yù),計(jì)算機(jī)可通過(guò)中斷或查詢方式讀取計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示,因此計(jì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)不需要占用CPU的時(shí)間,程序簡(jiǎn)單,而且這類芯片性能完善,精度較高,軟件程序設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,且不占用CPU時(shí)間。</p><p>
43、;<b> 方案二:軟件控制</b></p><p> 利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)時(shí),配合軟件實(shí)現(xiàn)秒表的計(jì)時(shí)。該方案節(jié)省硬件成本,且能夠使設(shè)計(jì)者在定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計(jì)方面得到鍛煉與提高,因此在本系統(tǒng)將采用軟件計(jì)時(shí)。</p><p> 3.3 鍵盤/顯示方案</p><p> 對(duì)于計(jì)時(shí)電路而言,顯示顯然是個(gè)重要的環(huán)
44、節(jié),通常有兩種顯示方式:動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。</p><p> 方案一:串口擴(kuò)展,LED靜態(tài)顯示。</p><p> 該方案占用口資源少,采用串口傳輸實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示,顯示亮度有保證,但硬件開(kāi)銷大、電路復(fù)雜、信息刷新速度慢,比較適合用于并行口資源較少的場(chǎng)合。</p><p> 方案二:直接利用AT89C51單片機(jī)的P3口,進(jìn)行LED的動(dòng)態(tài)顯示。</p>
45、<p> 該方案硬件連接簡(jiǎn)單,但動(dòng)態(tài)掃描的現(xiàn)實(shí)方式需占用CPU較多的時(shí)間,在單片機(jī)沒(méi)有太多是實(shí)時(shí)測(cè)控任務(wù)的情況下可以采用。</p><p> 在本系統(tǒng)將采用動(dòng)態(tài)顯示方式方案。</p><p> 在本設(shè)計(jì)方案中P1.5口被設(shè)為按鍵的控制口,按鍵的另一端接5V的高電平,通過(guò)改變P1.5的值來(lái)控制電路狀態(tài)的變化,達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的按鍵控制的三種目的。用74LS138譯碼器的輸出口
46、13、14、15、三個(gè)口來(lái)作為74HC574的片選信號(hào),同時(shí)138譯碼器的片2的輸出口Y0作為片1的使能端接它的端口5。74HC574輸入接AT89C51單片機(jī)的P3口,輸出接共陰極數(shù)碼管。</p><p> 第4章 硬件電路的設(shè)計(jì)與制作</p><p> 4.1 硬件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)給出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,逐一設(shè)計(jì)出每一個(gè)單元電路,最后綜合成為完整的硬件系統(tǒng),硬件圖如圖4-1
47、所示.</p><p><b> ?。ㄒ唬?、電源</b></p><p> 單片機(jī)需要5V直流電源。為了使電路性能更好,可以在每個(gè)74HC574的VCC和GND上跨接一個(gè)0.1微法的瓷片電容,進(jìn)行濾波。</p><p> 4.2 各電路介紹</p><p> 4.2.1 操作控制電路:利用一個(gè)鍵K控制開(kāi)始時(shí),停
48、止計(jì)時(shí),復(fù)位清零。復(fù)位清零也可以采用上電復(fù)位。</p><p> 復(fù)位輸入信號(hào),高電平有效。復(fù)位操作有上電復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式,上圖為上電復(fù)位電路,只要電源的上升時(shí)間不超過(guò)1ms,就可以完成自動(dòng)上電復(fù)位,即接通電源時(shí)就完成了上電復(fù)位操作。在振蕩器穩(wěn)定工作時(shí),在RST腳施加兩個(gè)機(jī)器周(24個(gè)晶振期)以上的高電平,將器件復(fù)位。復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是將計(jì)數(shù)器PC初始化為0000H,使單片機(jī)從00
49、00H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。在運(yùn)行中,外界干擾等因素可是單片機(jī)的程序陷入死循環(huán)狀態(tài)或跑飛。為擺脫困境,可將單片機(jī)復(fù)位,以重新啟動(dòng)。復(fù)位也可使單片機(jī)退出低功耗工作方式進(jìn)入正常工作狀態(tài)。復(fù)位不影響片內(nèi)RAM的內(nèi)容,但對(duì)SFR中的一些寄存器有影響。</p><p> 晶振電路:電路圖如上圖所示,它由一個(gè)12MHz的晶體振蕩器及兩個(gè)30pF的微調(diào)電容組成,形成反饋電路,就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。除使用晶體振蕩器外,如對(duì)
50、時(shí)鐘頻率要求不高還可以使用電感或陶瓷諧振器代替。電感中的電容C1和C2一般選取在30pF左右,而晶體振蕩頻率范圍通常是1.2`MHz~12MHz,晶體振蕩頻率高,則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高,單片機(jī)的運(yùn)行速度也就快。但反過(guò)來(lái)運(yùn)行速度過(guò)快對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求也就高,對(duì)印刷電路板的工藝要求也就高。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖并不直接使用,而是經(jīng)過(guò)分頻后再為系統(tǒng)所使用。</p><p> 4.2.2 地址譯碼電路:用一片74LS1
51、38集成譯碼器即可。</p><p> 譯碼器的定義及功能:</p><p> 譯碼是編碼的逆過(guò)程,他的功能是將具有特定含義的二進(jìn)制編碼進(jìn)行識(shí)別,并轉(zhuǎn)換成控制信號(hào),具有譯碼功能的邏輯電路稱為譯碼器。</p><p> 譯碼器可分為兩種類型,一種是將一種代碼轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的有效信號(hào)。這種譯碼器可稱為唯一地址譯碼器,它常用于計(jì)算機(jī)中對(duì)存儲(chǔ)單元的地址的譯碼,即將每一
52、個(gè)地址代碼轉(zhuǎn)換成一個(gè)有效信號(hào),從而選中相應(yīng)的單元。另一種是將一種代碼轉(zhuǎn)換成另一種代碼,也稱之為代碼變換器。</p><p> 表格4-1 138譯碼器的功能表</p><p> 74LS1374LS138譯碼器作為數(shù)據(jù)分配器時(shí),數(shù)據(jù)分配器是將一個(gè)數(shù)據(jù)原來(lái)的數(shù)據(jù)根據(jù)需要送到多個(gè)不同的通道上去,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配功能的邏輯電路成為數(shù)據(jù)分配器。它相當(dāng)于多個(gè)輸出的單刀多擲開(kāi)關(guān),其示意圖如下:&
53、lt;/p><p> 表4-3 74LS138譯碼器作數(shù)據(jù)分配器</p><p> 4.2.3 地址鎖存部分:利用三個(gè)74HC574芯片,接法見(jiàn)電路原理圖。</p><p> 4.2.4 顯示電路部分:由三個(gè)共陰極數(shù)碼管構(gòu)成,分別對(duì)應(yīng)連三個(gè)74HC574芯片。</p><p><b> LED顯示原理:</b>
54、;</p><p> 通常所說(shuō)的LED顯示器由7個(gè)發(fā)光二極管組成,因此也稱為七段LED顯示器,其排列形狀如圖所示,此外還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管,用于顯示小數(shù)點(diǎn)。通過(guò)這七個(gè)發(fā)光二極管亮暗的不同組合,可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。</p><p> LED顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種接法,共陰極和共陽(yáng)極接法,本文中所用的為共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極,使用時(shí)公共
55、陰極接地,這樣陽(yáng)極輸入端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮,而輸入低電平的就不亮。</p><p><b> 第5章 軟件系統(tǒng)</b></p><p> 軟件設(shè)計(jì)是在總體設(shè)計(jì)的軟件結(jié)構(gòu)框圖及硬件設(shè)計(jì)基本完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,依據(jù)軟件結(jié)構(gòu)模塊和硬件接口電路設(shè)計(jì)便可明確對(duì)軟件的具體要求,進(jìn)而編寫軟件。</p><p> 在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)
56、系統(tǒng)的總體要求和硬件電路的特點(diǎn),首先確定程序設(shè)計(jì)技術(shù)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中常用的是模塊式程序設(shè)計(jì)技術(shù)。模塊式程序設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是將一個(gè)功能完整的較長(zhǎng)程序按功能分解成若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的程序模塊,各個(gè)程序模塊設(shè)計(jì)不需要過(guò)多介入其他的模塊,分別進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試,最后將各個(gè)調(diào)試好的模塊連接成完整的程序,這樣就可以使程序整體層次清晰,結(jié)構(gòu)一目了然,并且便于閱讀。同時(shí)還可以充分利用現(xiàn)成的各類程序模塊資源,減少軟件設(shè)計(jì)工作量。主程序的設(shè)計(jì)
57、一般是先進(jìn)行各種初始化,然后等待采樣周期信號(hào)的中斷請(qǐng)求和其他有關(guān)信號(hào)的中斷請(qǐng)求,進(jìn)而調(diào)用各種有關(guān)的程序模塊,實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的各種控制要求。在主程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)列出完整的程序流程圖,排除各模塊調(diào)用的邏輯錯(cuò)誤。各個(gè)程序模塊的設(shè)計(jì),也要?jiǎng)澇鱿鄳?yīng)的流程圖,說(shuō)明其功能。要對(duì)存儲(chǔ)空間使用作出統(tǒng)一的安排。使各程序模塊在相互調(diào)用是能很好的銜接,不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)傳遞等方面的錯(cuò)誤。</p><p> 5.1 主程序部分,如圖所示</
58、p><p> 軟件系統(tǒng)分兩個(gè)部分:主程序部分,計(jì)時(shí)顯示子程序部分,具體介紹如下:</p><p> 主程序流程圖如圖所示,主要功能是判斷按鍵是否按下,并據(jù)此改變R3中的內(nèi)容,K鍵按下一次,R3記一,并開(kāi)中斷,第二次按下記二,并關(guān)中斷,第三次按下清R3,送出顯示00.0;另外還有設(shè)置定時(shí)器;設(shè)置中斷;設(shè)置延時(shí);循環(huán)往復(fù)檢查是否有鍵按下等功能。</p><p> 主程
59、序:初始化與鍵盤監(jiān)控。</p><p> 計(jì)時(shí):為定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序,完成刷新即使緩沖區(qū)的功能。</p><p> 鍵盤掃描:判斷是否有鍵按下。</p><p> 顯示:完成3位LED動(dòng)態(tài)顯示。LED是發(fā)光二極管的縮寫,LED顯示器是由發(fā)光二極管組成的,LED顯示在單片機(jī)中的應(yīng)用非常廣泛。因?yàn)榘l(fā)光二極管的最大承受電壓為0.7V,所以必須接電阻。</p
60、><p> 5.1.1 定時(shí)方法概述</p><p> 定時(shí)功能也是通過(guò)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)的,不過(guò)此時(shí)的技術(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)的內(nèi)部,即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖也就是每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加1。由于一個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)震蕩脈沖周期,此技術(shù)頻率為震蕩周期的1/12。如果單片機(jī)采用12MHz晶體,則計(jì)數(shù)頻率為1 MHz。即每微秒計(jì)數(shù)器加1。</p><p> 軟件定時(shí)——軟件定
61、時(shí)是靠執(zhí)行一個(gè)循環(huán)以進(jìn)行時(shí)間延時(shí)。軟件定時(shí)的特點(diǎn)是時(shí)間精確,且不需要外接硬件電路。但軟件定時(shí)要占用CPU,增加CPU開(kāi)銷,因此軟件定時(shí)的時(shí)間不要太長(zhǎng),此外軟件定時(shí)在某些情況下是無(wú)法使用的。</p><p> 可編程定時(shí)器定時(shí)——這種定時(shí)方法是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的計(jì)時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。計(jì)時(shí)值通過(guò)程序設(shè)計(jì),改變計(jì)數(shù)值,也就改變了定時(shí)時(shí)間,使用起來(lái)既靈活又方便。此外,由于采用計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí),因此可編程計(jì)時(shí)器都具有計(jì)數(shù)功能,可以
62、對(duì)外來(lái)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。</p><p> 5.1.2 定時(shí)器控制寄存器</p><p> 1)TF0和TF1——計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位</p><p> 當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出(計(jì)滿)時(shí),該位置“1”;使用查詢方式時(shí),此為作狀態(tài)位供查詢,但應(yīng)注意查詢有效后應(yīng)用軟件方法及時(shí)將該位清“0”;使用中斷方式時(shí),此位做中斷標(biāo)志位,在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)應(yīng)由硬件自動(dòng)清“0”。</p
63、><p> 2)TR0和TR1——定時(shí)器運(yùn)行控制位</p><p> TR0(TR1)=0 停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作</p><p> TR0(TR1)=1 啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作</p><p> 3)工作方式寄存器(TMOD)</p><p> TMOD寄存器是一個(gè)專用寄存器,用于設(shè)定兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
64、的工作方式。但TMOD寄存器不能位尋址,只能用字節(jié)傳送指令設(shè)定其內(nèi)容。其定義如下:</p><p><b> 定</b></p><p><b> 時(shí)/計(jì)數(shù)器1 </b></p><p> 4位一組的結(jié)構(gòu)使它不能位尋址,一定義就是4位。從寄存器的格式中可以看出,他的低半字節(jié)定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0,高半字節(jié)定義定時(shí)器/計(jì)
65、數(shù)器1。其中:</p><p> 1、 GATE——門控位</p><p> GATE=0 以運(yùn)行控制位M1M0</p><p> GATE=1 意外中斷請(qǐng)求信號(hào)(/INT1或/INT0)啟動(dòng)定時(shí)器</p><p> 2、 C/————定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式選擇位</p><p> C/ =0 —— 定時(shí)工作方
66、式 </p><p> C/ =1_____計(jì)數(shù)工作方式</p><p> 3、 M1M0——工作方式選擇位</p><p> M1M0=00 方式0</p><p> M1M0=01 方式1</p><p> M1M0=10 方式2</p><p> M1M
67、0=11 方式3</p><p> 在設(shè)計(jì)程序的時(shí)候首先要計(jì)算計(jì)數(shù)初值,如上面技術(shù)要求部分所示的計(jì)算方法,設(shè)計(jì)時(shí)選用定時(shí)器0進(jìn)行定時(shí),計(jì)時(shí)50mS產(chǎn)生中斷一次,循環(huán)兩次后計(jì)數(shù),顯示00.1,刷新計(jì)時(shí)緩沖區(qū)。系統(tǒng)使用12MHz晶振,時(shí)器0工作在方式1,則100ms定時(shí)對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)器初值可由下式計(jì)算得到</p><p> 定時(shí)時(shí)間=(2-定時(shí)器0初值)*(12/f)</p>
68、;<p> 如果定時(shí)器0初值為3CB0H,則TH0=3CH,TL0=0B0H</p><p> 然后是TMOD的初始化定時(shí)/計(jì)數(shù)器0設(shè)定為工作方式1,則M1M0=00;為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能應(yīng)使C/ =0;為實(shí)現(xiàn)定時(shí)器啟動(dòng)控制應(yīng)使GATE=0,設(shè)定工作方式寄存器(TMOD)=01H。</p><p> 啟動(dòng)和停止寄存器。由TR0啟動(dòng)和停止定時(shí)器。TR0=1,啟動(dòng);TR1=0
69、 停止。</p><p> 5.2顯示中斷子程序部分 </p><p><b> 5.2.1 中斷</b></p><p> 定時(shí)中斷——定時(shí)中斷是為滿足定時(shí)或計(jì)數(shù)的需要而設(shè)置的。為此在單片機(jī)芯片的內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,以對(duì)其中的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法,來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。但計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)生計(jì)數(shù)溢出時(shí),既表明定時(shí)時(shí)間已到或計(jì)數(shù)值已滿
70、,這時(shí)就以計(jì)數(shù)溢出信號(hào)作為中斷請(qǐng)求,去置位一個(gè)溢出標(biāo)志位,作為單片機(jī)接受中斷請(qǐng)求的標(biāo)志位。這是由于這種中斷請(qǐng)求是在單片機(jī)內(nèi)部發(fā)生地,因此無(wú)需在單片機(jī)芯片上設(shè)置引入端。</p><p> 中斷控制是提供給用戶的中斷控制手段,實(shí)際上就是一些寄存器。在此單片機(jī)中用于此目的的控制寄存器共有4個(gè),即定時(shí)器控制寄存器,中斷允許控制寄存器、中斷優(yōu)先控制寄存器以及串行控制寄存器。</p><p> 5
71、.2.2 定時(shí)器控制寄存器(TCON)</p><p> 該寄存器用于保存外部中斷請(qǐng)求以及定時(shí)器的計(jì)數(shù)溢出。寄存器地址88H,位地址8FH~88H。寄存器的內(nèi)容及位地址表示如下:</p><p> 這個(gè)寄存器既有/計(jì)數(shù)器的功能又有中斷控制功能,其中與中斷控制有關(guān)的位共有6位:</p><p> 1) IE0和IE1——外中斷請(qǐng)求標(biāo)志位</p>&
72、lt;p> 當(dāng)CPU采樣到/INT0(或/INT1)段出現(xiàn)有效中斷請(qǐng)求時(shí),IE0(或IE1)位由硬件置1。在中斷響應(yīng)完成后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時(shí),再由硬件自動(dòng)清0。</p><p> 2) T0和IT1——外中斷請(qǐng)求觸發(fā)方式控制位</p><p> IT0(IT1)=1 脈沖觸發(fā)方式,后沿負(fù)調(diào)有效。</p><p> IT0(IT1)=0 電平
73、觸發(fā)方式,低電平有效。</p><p> 3)TF0和TF1——計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位</p><p> 當(dāng)計(jì)數(shù)產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí),相應(yīng)的溢出標(biāo)志位由硬件置1。當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時(shí),再由硬件自動(dòng)清0。計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位的使用由兩種情況:采用中斷方式時(shí),做中斷請(qǐng)求標(biāo)志位來(lái)使用;采用查詢方式時(shí),做查詢狀態(tài)位來(lái)使用。</p><p> 5.2.3 中斷允許控制寄存器(IE)</
74、p><p> 1) EA——中斷允許總控制位</p><p> 2) ET0和ET1——定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷允許控制位</p><p> ET0(ET1)=0 禁止定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷</p><p> ET0(ET1)=1 允許定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷</p><p> 定時(shí)/計(jì)數(shù)器提供給用戶使用的有:8位計(jì)數(shù)器TH
75、和TL,以及有關(guān)的控制位。</p><p> 第6章 電路安裝與調(diào)試</p><p> 安裝時(shí)注意共陰極數(shù)碼管接電阻,以及接進(jìn)電路的電壓值,在我的電路中,在公共陰極接入了一個(gè)阻值為1k的電阻,以損壞內(nèi)部的發(fā)光二極管造成事故。</p><p> 在完成了硬件的設(shè)計(jì)、制作和軟件編程之后,要使系統(tǒng)能按設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行,必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)
76、試兩部分。不過(guò)作為一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其運(yùn)行是軟硬件相結(jié)合的,因此,軟硬件的調(diào)試是不可分的,硬件的調(diào)試與軟件的調(diào)試是絕對(duì)不可以分開(kāi)的,硬件調(diào)試常常需要利用調(diào)試軟件,軟件的調(diào)試也可能需要對(duì)硬件的測(cè)試和控制來(lái)進(jìn)行。</p><p> 軟件調(diào)試:軟件調(diào)試的主要任務(wù)是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試,發(fā)現(xiàn)和糾正程序錯(cuò)誤,同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)軟件故障。程序的調(diào)試應(yīng)是一個(gè)一個(gè)模塊的進(jìn)行,首先單獨(dú)調(diào)試各子程序,檢查程序是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能,
77、接口電路的控制是否正常;最后逐步將各子程序連接起來(lái)進(jìn)行聯(lián)調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是:各功能模塊間能否正確傳遞參數(shù),特別注意各子程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)及恢復(fù)。</p><p> 運(yùn)行:軟硬件調(diào)試成功之后,可以將程序固化到單片機(jī)中,接上電源脫機(jī)運(yùn)行。</p><p><b> 結(jié) 論</b></p><p> 在電路設(shè)計(jì)上,本設(shè)計(jì)仍然采用了一些傳統(tǒng)器件,
78、如74HC595、47LS138。隨著新器件的發(fā)展,完全可以用大規(guī)??删幊绦酒瑏?lái)代替,以增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。</p><p> 通過(guò)解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中所遇到的各種問(wèn)題,不計(jì)鞏固了我的專業(yè)知識(shí),也從根本上提高了動(dòng)手能力和專業(yè)實(shí)踐能力,也加深了我對(duì)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解,更使我深刻的明白自己所掌握的知識(shí)是有限的。通過(guò)這一段時(shí)間的學(xué)習(xí)識(shí)我能夠比較靈活的運(yùn)用單片機(jī)的定時(shí)和中斷程序,同時(shí)更加深入地了解了單片
79、機(jī)控制的定時(shí)系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,以及單片機(jī)控制系統(tǒng)在應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。更重要的是實(shí)際的應(yīng)用與調(diào)試進(jìn)一步的加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解。深刻地體會(huì)到自己的理論知識(shí)、技術(shù)水平、實(shí)際應(yīng)用能力、專業(yè)素養(yǎng)等各個(gè)方面都有了相當(dāng)大的提高。雖然我設(shè)計(jì)的電路在調(diào)試的時(shí)候能基本上滿足課題要求,但它還存在著許多應(yīng)該改進(jìn)的地方,這督促著我努力掌握更多的專業(yè)技能以適應(yīng)社會(huì)的要求。</p><p> 實(shí)習(xí)給了我施展自己才能的平臺(tái),教會(huì)了我如
80、何正確的做事以及做什么事是正確的。在這里我不僅深切地感受到經(jīng)營(yíng)環(huán)境的復(fù)雜性和多變性,決策的科學(xué)性與靈活性,經(jīng)營(yíng)管理的整體性,協(xié)同性和有效性;認(rèn)識(shí),體驗(yàn)到企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)過(guò)程和主要業(yè)務(wù)流程及其相互之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;促進(jìn)到知識(shí)的整合與融會(huì)貫通;真切地感受到成功與失敗,體驗(yàn)到競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),團(tuán)隊(duì)精神,職業(yè)素養(yǎng)的意義。企業(yè)運(yùn)作模擬實(shí)習(xí)可以提高我的綜合素質(zhì),培養(yǎng),提高學(xué)生的動(dòng)手能力,解決實(shí)際問(wèn)題的能力,溝通能力和協(xié)調(diào)能力,使我積累間接的工作經(jīng)驗(yàn),為畢業(yè)后
81、的實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b> 致謝詞</b></p><p> 時(shí)間飛逝,兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束。在這里我首先感謝母校這三年來(lái)對(duì)我的教育和培養(yǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和應(yīng)用,從我們開(kāi)始學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),至今經(jīng)過(guò)兩年多的積累,具備了一定的技術(shù)和理論基礎(chǔ)。當(dāng)然我能夠順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì),是與老師、同學(xué)的指導(dǎo)和幫助是密不可分的。這次畢業(yè)
82、設(shè)計(jì),我很榮幸能在xx老師的指導(dǎo)下完成。指導(dǎo)老師看問(wèn)題的深刻、全面,都給我以極大的影響。在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下,我從硬件設(shè)計(jì)開(kāi)始著手,這一過(guò)程,使我對(duì)大學(xué)三年來(lái)所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的重溫,鞏固了所學(xué)的知識(shí);同時(shí)還學(xué)到了新的技術(shù),讓我能夠進(jìn)一步深入地了解、學(xué)習(xí)當(dāng)前先進(jìn)技術(shù),為將來(lái)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p> 在這里,我想對(duì)我的指導(dǎo)老師xx老師說(shuō):老師,您辛苦了,感謝您對(duì)我的培養(yǎng)、教育。在以后的
83、學(xué)習(xí)工作中,我會(huì)牢記您所教給我的知識(shí)、教給我的做事方法,勤奮學(xué)習(xí),努力工作。同時(shí)我還要感謝我的同學(xué),在一起學(xué)習(xí)和做畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里,有了你們的幫助和鼓勵(lì),才使我的任務(wù)能夠圓滿完成。再次感謝你們?cè)谖耶厴I(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間中對(duì)我?guī)椭椭笇?dǎo),謹(jǐn)在這里一并表示感謝。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 王幸之,鐘愛(ài)琴,王雷,王閃[M]. AT8
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