單片機課程設(shè)計--石頭剪刀布

1、<p>　　綜合性、開放性實驗考試報告</p><p><b>　　一、題目：</b></p><p><b>　　石頭剪刀布（6）</b></p><p><b>　　二、問題的提出</b></p><p>　　(1) 培養(yǎng)學生綜合運用所學單片機知識來解決生活中常見

2、問題的能力。</p><p>　　(2) 熟悉和掌握MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，硬件設(shè)施及工作原理。</p><p>　　(3) 掌握單片機的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性和控制方法。</p><p>　　(4) 通過實際程序設(shè)計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計方法和調(diào)試技術(shù)。</p><p><b>　　總體設(shè)計</b>

3、;</p><p><b>　　1、分析問題的功能</b></p><p>　　通過單片機設(shè)計實現(xiàn)模擬剪刀石頭布小游戲。</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　2、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　?、庞布O(shè)計：根據(jù)問題確定單片機、I/O接口、

4、定時器、I/O設(shè)備、中斷等；</p><p>　　選用MCS-51單片機，選用P1、P3口和LED燈，利用T/C0定時器和INT1中斷。</p><p>　?、栖浖O(shè)計：按問題功能分模塊，簡述各模塊功能。</p><p>　　模塊一：程序開始時先判斷3個開關(guān)的狀態(tài)，如果全是斷開狀態(tài)，則3個代表物品的LED全亮，代表準備就緒。如果有沒斷開的開關(guān)，則將3個物品燈閃爍，表

5、示初始狀態(tài)錯誤。</p><p>　　模塊二：玩家閉合其中的一個開關(guān)代表自己出示的物品，計算機機則將代表物品的燈隨機亮起一個，代表計算機出示的物品。然后根據(jù)雙方出示的物品依比賽規(guī)則判斷輸贏并顯示結(jié)果。如果玩家出示的物品不只一個，則3個結(jié)果燈全亮，代表結(jié)果無效。</p><p>　　模塊三：復位。3個開關(guān)斷開，則3個代表物品的LED全亮，重新準備就緒，如果復位時有沒斷開的開關(guān)，則將3個物品燈

6、閃爍，表示初始狀態(tài)錯誤。</p><p><b>　　四、詳細設(shè)計：</b></p><p><b>　　1、硬件詳細設(shè)計：</b></p><p><b>　?、女嫵鲭娐穲D；</b></p><p>　?、七M行硬件資源分配（包括I/O口地址、所用各存儲單元的用途）。</

7、p><p>　　用排線連接P1口和LED燈，LED1～LED3分別代表計算機出示物品石頭、剪刀、布，LED5～LED7分別代表結(jié)果勝、負、平；SW1～SW3連接P3.0～P3.2，SW1～SW3分別代表玩家出示物品石頭、剪刀、布，KEY1連接P3.3(INT1)，用作復位鍵。采用T/C0做定時器，取隨機數(shù)。</p><p>　　2、軟件詳細設(shè)計：按各功能模塊進行程序設(shè)計，并說明各功能模塊的實現(xiàn)

8、方法。</p><p>　　模塊一：程序設(shè)計：見程序清單</p><p>　　實現(xiàn)方法：采用查詢方式，來判斷3個開關(guān)的狀態(tài)；物品燈的閃爍利用軟件延時對位取反。</p><p>　　模塊二：程序設(shè)計：見程序清單</p><p>　　實現(xiàn)方法：查詢方式判斷玩家出示物品，計算機隨機出示物品利用定時器0，在開啟定時器0后，直接取TL0的值作為隨機數(shù)的

9、值，然后除以3，用余數(shù)作為3種物品中的一種，根據(jù)結(jié)果P1賦值。</p><p>　　模塊三：程序設(shè)計：見程序清單</p><p>　　實現(xiàn)方法：采用INT1中斷，對3個開關(guān)查詢判斷。</p><p>　　3、設(shè)計中的主要困難及解決方案</p><p>　　在這部分論述設(shè)計中遇到的主要困難及解決方案。</p><p>　

10、　困難1：如何實現(xiàn)三個開關(guān)代表三種物品？</p><p>　　解決方案：采用查詢方式，不斷判斷三個開關(guān)的狀態(tài)，來確定玩家出示物品。</p><p>　　困難2：計算機隨機出示物品不知道怎么做？</p><p>　　解決方案：在開啟定時器0后，直接取TL0的值作為隨機數(shù)的值。然后除以3，用余數(shù)作為3種物品中的一種。</p><p>　　困難3：

11、取隨機數(shù)后，再次查詢時如何不再取隨機數(shù)？</p><p>　　解決方案：采用標志位，通過判斷標志位來確定是否已經(jīng)取過隨機數(shù)。</p><p><b>　　程序清單</b></p><p>　　ORG 8000H</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　ORG 800

12、BH</p><p>　　LJMP T0S</p><p>　　ORG 8013H</p><p>　　LJMP INT1S</p><p>　　ORG 8100H</p><p>　　MAIN: MOV P1, 0FFH</p><p>　　N0: JB

13、 P3.0, N1 ;判斷3個開關(guān)狀態(tài)</p><p>　　JB P3.1, N1</p><p>　　JB P3.2, N1</p><p>　　MOV P1,#11111000B ;3個物品燈亮，代表準備就緒</p><p>　　MOV TMOD,#01H ;T/C0定時器，方

14、式1</p><p>　　MOV TH0,00H ;給定時器賦值</p><p>　　MOV TL0,00H</p><p>　　MOV IE,#10000110B ;INT1，T/C0開中斷</p><p>　　SETB TR0</p><p>　　SETB IT1<

15、;/p><p>　　CLR 7FH</p><p>　　LOOP: JB P3.0, N2 ;判斷玩家出示物品，石頭，跳轉(zhuǎn)至N2</p><p>　　JB P3.1, N3 ;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,剪刀，跳轉(zhuǎn)至N3</p><p>

16、;　　JB P3.2, N4 ; ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,布，跳轉(zhuǎn)至N4</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N1: MOV R7, #0 ;3個物品燈閃爍，代表初始狀態(tài)出錯</p><p>　　LOOP1: MOV R

17、6, #0</p><p>　　DJNZ R6,$</p><p>　　DJNZ R6,$</p><p>　　DJNZ R7, LOOP1</p><p>　　CPL P1.0 </p><p>　　CPL P1.1</p><p>　　CPL P1.2</p&g

18、t;<p><b>　　LJMP N0</b></p><p>　　N2: JB P3.1, N5 ;判斷玩家出示物品是否只有一個</p><p>　　JB P3.2, N5</p><p>　　JB 7FH, N20</p><p>　　ACALL

19、SUIJI ;取隨機數(shù)</p><p>　　N20: CJNE A,#00H,N21</p><p>　　MOV P1,#10111110B ;計算機出石頭，平</p><p>　　SETB 7FH</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N21

20、: CJNE A,#01H,N22</p><p>　　MOV P1,#11101101B ;計算機出剪刀，勝</p><p>　　SETB 7FH</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N22: MOV P1,#11011011B ;計算機出布，負</p&

21、gt;<p>　　SETB 7FH</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N3: JB P3.2, N5 ;判斷玩家出示物品是否只有一個</p><p>　　JB 7FH, N30</p><p>　　ACALL SUIJI</p>&l

22、t;p>　　N30: CJNE A,#00H,N31</p><p>　　MOV P1,#11011110B ;計算機出石頭，負</p><p>　　SETB 7FH</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N31: CJNE A,#01H,N32</p>

23、<p>　　MOV P1, #10111101B ;計算機出剪刀，平</p><p>　　SETB 7FH</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N32: MOV P1,#11101011B ;計算機出布，勝</p><p>　　SETB 7FH</p&g

24、t;<p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N4: JB 7FH,N40</p><p>　　ACALL SUIJI</p><p>　　N40: CJNE A,#00H,N41</p><p>　　MOV P1,#11101110B ;計算機出石頭，勝</p

25、><p>　　SETB 7FH</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N41: CJNE A,#01H,N42</p><p>　　MOV P1, #11011101B ;計算機出剪刀，負</p><p>　　SETB 7FH</p><p&

26、gt;　　LJMP LOOP</p><p>　　N42: MOV P1,#10111011B ;計算機出布，平</p><p>　　SETB 7FH</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　N5: MOV P1,#10001111B ;3個結(jié)果燈全亮，代表無效

27、</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　SUIJI: CLR A</p><p>　　MOV A,TL0 ;產(chǎn)生隨機數(shù)</p><p>　　MOV B,#03H</p><p><b>　　DIV AB</b></p

28、><p><b>　　XCH A,B</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　T0S: MOV TH0,#00H</p><p>　　MOV TL0,00H</p><p><b>　　RETI</b>&

29、lt;/p><p>　　INT1S: MOV P1, 0FFH</p><p><b>　　CLR 7FH</b></p><p>　　A0: JB P3.0, A1 ;復位前，判斷3個開關(guān)狀態(tài)</p><p>　　JB P3.1, A1</p>&l

30、t;p>　　JB P3.2, A1</p><p>　　MOV P1, #11111000B ;復位</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　A1: MOV R7, #0 ; 3個物品燈閃爍，代表初始狀態(tài)出錯</p><p>　　

31、LOOP2: MOV R6, #0</p><p>　　DJNZ R6, $</p><p>　　DJNZ R6, $</p><p>　　DJNZ R7, LOOP2</p><p>　　CPL P1.0</p><p>　　CPL P1.1</p><p>　　C

32、PL P1.2</p><p><b>　　AJMP A0</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　四、調(diào)試程序的方法</b></p><p>　?、庞布{(diào)試方法（確定硬件工作是否正常）</p><p>　

33、　首先，排除常見的硬件故障，無邏輯錯誤，元器件狀態(tài)良好無失效現(xiàn)象，電源正常。隨后，進行脫機調(diào)試，在樣機加電前，根據(jù)硬件電路圖仔細檢查樣機線路的正確性，并連線，檢查有無短路現(xiàn)象，保證連線的正確性。最后進行聯(lián)機，聯(lián)機前先斷電，把插頭插到樣機上，檢查一下電腦和樣機之間的電源與接地是否良好。一切正常后即可打開電源。打開電源時，先接通DP-51PROC實驗儀的電源，將TKSMonitor51 仿真器上的工作模式選擇開關(guān)撥到RUN處，再打開電腦顯示

34、器電源，最后打開電腦主機電源。</p><p>　?、栖浖{(diào)試方法（如何調(diào)試程序的方法）</p><p>　　采用分塊、分任務(wù)進行調(diào)試的方法。先調(diào)出基本程序再加上T/C0定時器功能，接著加上T/C0開中斷，逐步調(diào)試。 </p><p>　　在對各個功能的調(diào)試過程中，使用了單步調(diào)試與設(shè)置斷點調(diào)試相結(jié)合的調(diào)試方法，然后進行連續(xù)調(diào)試。在調(diào)試過程中，如果運行不正常，可以考慮

35、各自程序運行時是否破壞現(xiàn)場，緩沖單元是否發(fā)生沖突，標志位的建立和清除在設(shè)計上是否有失誤，輸入設(shè)備是否正常等。</p><p>　　五、你所設(shè)計的程序最終完成的功能</p><p>　　1、 編制的程序能完成的功能：</p><p>　　程序開始時先判斷3個開關(guān)的狀態(tài)，如果全是斷開狀態(tài)，則3個代表物品的LED全亮，代表準備就緒。</p><p>

36、;　　玩家閉合其中的一個開關(guān)代表自己出示的物品，計算機機則將代表物品的燈隨機亮起一個（其它燈熄滅），代表計算機出示的物品。</p><p>　　然后根據(jù)雙方出示的物品依比賽規(guī)則判斷輸贏并顯示結(jié)果。</p><p>　　如果玩家出示的物品不只一個，則3個結(jié)果燈全亮，代表結(jié)果無效。</p><p>　　一次游戲結(jié)束后，按“復位”鈕可以開始下一次游戲。如果程序開始或者復位

37、時有沒斷開的開關(guān)，則將3個物品燈閃爍（頻率自定），表示初始狀態(tài)錯誤</p><p>　　準備的測試數(shù)據(jù)，并記錄運行結(jié)果。 </p><p>　　六、對該設(shè)計題目有何更完善的方案</p><p>　　1、對自己完成程序進行自我評價。</p><p>　　對自己本次編譯的程序總體感覺良好，但是程序還有一些不完善的地方。比如在顯示結(jié)果后不再接受除復

38、位鍵之外的輸入，在這一方面還存在缺陷。</p><p>　　對課題提出更完善的方案。</p><p>　　可以聯(lián)系更多的硬件設(shè)施來實現(xiàn)顯示多局比賽的結(jié)果，采用多個模塊，實現(xiàn)多</p><p><b>　　人游戲的目的。</b></p><p><b>　　五、收獲及心得體會</b></p>

39、;<p>　　1、通過本次實驗考試，自己在哪些方面的能力有所提高。</p><p>　　通過學習本次實驗考試，覺得自己在編寫程序方面取得了很大的進步，在思維方式上有了新的突破，覺得自己在動手解決遇到的問題方面有所提高。對于程序的理解運用和修改也有了長足進步。對硬件設(shè)施的認識比如在插線上也有很大的提高。 </p><p>　　2、收獲和心得體會。</p>&l

40、t;p>　　在本次實驗考試中，通過這段時間的學習與操作，鍛煉了我們的動手能力，我學到了不少知識，同時對單片既有了進一步的了解與認識，我們在實踐中不斷的學習，不段的完善，最終解決了過程中的各種問題，克服了各種困難，此次課程設(shè)計也使我對單片機有了更大的興趣，同時也發(fā)現(xiàn)了我們在學習過程中的不足，在和同伴合作的過程中也知道了團結(jié)互助，共同完成了這次任務(wù)，有苦也有樂。在以后的日子里，我會在自己的專業(yè)范圍內(nèi)充分利用握的單片機知識去解決更多的實