基于单片CPU的8LED显示存储示波器设计

（2013/2014学年第2学期）题目：基于单片CPU的8LED显示存储示波器设计专业通信工程学生姓名倪鑫班级学号B11010425指导教师林建中日期2014.06.01.课程设计II报告1目录第一章任务要求.....................................21.1实验目的.....................................................................................................................................21.2实验环境.....................................................................................................................................21.3课题要求.....................................................................................................................................4第二章整体方案设计.................................62.1整体方案.....................................................................................................................................6第三章功能模块原理.................................73.1AT89C51单片机......................................................................................................................73.2动态显示模块.............................................................................................................................93.3键盘模块...................................................................................................................................10第四章程序代码设计................................11第五章仿真测试....................................15第六章设计小结....................................18课程设计II报告2第一章任务要求1.1实验目的在理论课程的基础上，重点培养动手能力，通过电路设计，理论计算，实际编程，调试，测试，分析查找故障，解决在实际设计中的问题，使设计好的电路能正常工作。通过proteus软件的使用，能够较全面的了解单片机的原理和结构组成，单片机系统的扩展应用，较好的掌握单片机的汇编语言程序设计和硬件结构设计，通过实验了解单片机系统研制中的软件，硬件设计和系统程序调试等的全过程，掌握应用单片机系统设计解决实际问题的方式和方法。巩固单片机的课堂所学。1.2实验环境1.586微型计算机系统2.Proteus7.4sp3软件3.KeilC51软件1.3实验步骤1.点击“Project-NewProject…”菜单，出现一个对话框，要求给将要建立的工程命名，我们选择Atmel公司的89C51芯片如图1.1。点击ATMEL前面的“+”号，展开该层，点击其中的89C51。课程设计II报告3图1.12.点击“File-NewFile”菜单，建立一个新文件，编写程序并保存，文件名后缀为“.c”。此时，在工程窗口的文件页中，出现了“Target1”，点击“+”号展开，可以看到下一层的“SourceGroup1”，这时的工程还是一个空的工程，里面什么文件也没有，需要手动把刚才编写好的源程序加入，点击“SourceGroup1”使其反白显示，然后，点击鼠标右键，出现一个下拉菜单，选中其中的“AddfiletoGroupSourceGroup1”如图1.2所示，出现一个对话框，要求寻找源文件，注意，该对话框下面的“文件类型”默认为Csourcefile(*.c)，也就是以C为扩展名的文件。点击“Flash-ConfigureFlashTools…”菜单，设置对话框中的OutPut页面，如图1.3所示，这里面也有多个选择项，其中CreatHexfile用于生成可执行代码文件（可以用编程器写入单片机芯片的hex格式文件，文件的扩展名为.hex），默认情况下该项未被选中，根据实验要求，选中该项，并保存。课程设计II报告4图1.2图1.33.在设置好工程后，即可进行编译、连接如图1.4。选择菜单“Project-Buildtarget”，对当前工程进行连接，如果当前文件已修改，软件会先对该文件进行编译，然后再连接以产生目标代码；如果选择RebuildAlltargetfiles将会对当前工程中的所有文件重新进行编译然后再连接，确保最终生产的目标代码是最新的，而Translate….项则仅对该文件进行编译，不进行连接。若编译连接通过则显示如图1.5。图1.4图1.51.4课题要求基本要求：1用数码管或LCD正常显示数字“12345678”。2通过按键可改变显示方式。3设计显示屏的动态效果，用10个按键，每键对应一种滚动技术。发挥部分：1设计所有动作的联合效果。2设计二个变速按键，可多级改变滚动速度。3设计一台魔术电子种，采用自动变换，随机组合，数据每10秒变换一次。动态显示格式：1静止2整体闪烁3单字闪烁课程设计II报告54整体向前、向后滚动5单字移动6两边向中间压缩7中间向两边扩张8上下压缩9上下滚动10组合动作（每一字符执行上述一个动作，并同时运动）课程设计II报告6第二章整体方案设计2.1整体方案根据课题要求，使用7SEG-MPX8-CA，通过按键切换，来达到不同的动态显示效果。课题中的要求是用十种动态效果，对应的分别为“1”：禁止显示，“2”：整体闪烁显示，“3：单字闪烁显示，“4”：整体向前、向后滚动显示，“5”：单字移动显示，“6”：两边向中间压缩显示，“7”：中间向两边扩张显示，“8”：上下压缩显示，“9”：文字上下滚动显示，“10”：组合动作显示。图2.1课程设计II报告7第三章功能模块原理3.1AT89C51单片机（图3.1）P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。课程设计II报告8VCC：供电电压。GND：接地。RST：复位输入。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，此间外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。图3.1课程设计II报告93.2动态显示模块图3.2引脚功能1数码管1片选信号2数码管2片选信号3数码管3片选信号4数码管4片选信号5数码管5片选信号6数码管6片选信号7数码管7片选信号8数码管8片选信号A数码管段选信号AB数码管段选信号BC数码管段选信号CD数码管段选信号DE数码管段选信号EF数码管段选信号FG数码管段选信号GDP数码管段选信号小数点表17SEG-MPX8-CA管脚功能课程设计II报告103.3键盘模块4位二进制输入方式，从左向右四个按键，位权分别为0124，接入89C51I/O口P1。当输入二进制数为N时，显示N状态。图3.3课程设计II报告11第四章程序代码设计#includereg51.h#includeintrins.h#includestring.h#defineucharunsignedchar#defineulongunsignedlong#defineuintunsignedint//Delayperiod#defineTimer50char*number;ucharchooseNumber[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};ucharflickOne[]={0x02,0x61,0x43,0x03,0x43,0x63,0x02,0x63};ucharflickTwo[]={0x04,0x4c,0x4c,0x1c,0x58,0x58,0x44,0x5c};ucharflickThree[]={0x00,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40};ucharchooseDigits[]={0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};voiddelay(inti){i*=Timer;while(i--);}uchargetInput(){if(P1!=0xff){delay(2);if(P1!=0xff){return~P1;}}return0;}/***Constantnumberdisplayfunction.*/voidshowDigits(char*number){uchari;for(i=1;i=8;i++){P3=chooseDigits[i];课程设计II报告12if(number[i-1]='9'&&number[i-1]='0'){P2=chooseNumber[number[i-1]-'0'];}