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河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计10前言0.1设计目的：1）学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法以及设计步骤，培养综合设计与调试能力。2）掌握汇编语言程序设计方法。3）培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。0.2设计任务及要求：1)利用开关控制接在单片机P0口的3个发光二极管。2）上电的时候，所有发光二极管处于熄灭状态。。循环进行。1总体设计在我们生活中，我们很容易通过这个叫张三，那个叫李四，另外一个是王五；那是因为每个人有不同的名子，我们就很快认出，同样，对于要通过一个按键来识别每种不同的功能，我们给每个不同的功能模块用不同的ID号标识，这样，按键次数按1下开关按2下开关按3下开关按4下开关发光二极管显示000001010011按键次数按5下开关按6下开关按7下开关按8下开关发光二极管显示100101110111按钮键盘89C51单片机驱动控制信号步进电机河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计2每按下一次按键，ID的值是不相同的，所以单片机就很容易识别不同功能的身份了。2硬件设计总体设计如图所示89系列单片机的概况MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，典型产品有8031（内部没有程序存储器，实际使用方面已经被市场淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，实际使用方面已经被市场淘汰）和8751等通用产品，一直到现在，MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品（比如目前流行的89S51、已经停产的89C51等），各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。有些文献甚至也将8051泛指MCS-51系列单片机，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51单片机影响极深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，就是说MCS-51内核实际上已经成为一个8位单片机的标准。其他的公司的51单片机产品都是和MCS-51内核兼容的产品而以。同样的一段程序，在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的，如ATMEL的89C51（已经停产）、89S51，PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（华邦）等，我们常说的已经停产的89C51指的是ATMEL公司的AT89C51单片机，同时是在原基础上增强了许多特性，如时钟，更优秀的是由Flash（程序存储器的内容至少可以改写1000次）存储器取带了原来的ROM（一次性写入），AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。不过在市场化方面，89C51XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDR1200rR2200rR3200rC11nFC21nFX1CRYSTALC3100uR410k河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计3受到了PIC单片机阵营的挑战，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在线更新程序）功能，必须加上ISP功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。89S51就是在这样的背景下取代89C51的，现在，89S51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51，将用AT89S51代替。89S51在工艺上进行了改进，89S51采用0.35新工艺，成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。如果市场需要，Atmel当然也可以再恢复生产AT89C51。AT89S51/LS51单片机是低功耗的、具有4KB在线课编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容。片内的Flash可允许在线重新编程，也可使用非易失性存储器编程。他将通用CPU和在线可编程Flash集成在一个芯片上，形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能性价比的微控制器。AT89S51的功能AT89S51特殊功能寄存器特殊功能寄存器也称专用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，简称SFR（SpecialFunctionRegister）。特殊功能寄存器共含有22个不同寄存器。它们的地址分配在80H～FFH中，即在RAM地址中。这些寄存器的名称和地址见表2-2。表2-1器件选型方案的详细清单虽然特殊功能寄存器地址在80H～FFH之中，但在80H～FFH的地址单元中，不是所有的单元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的单元，其内容是不确定的，如果对这些单元进行操作，得到的是一些随机数，而写入则无效。所以，用户编程时不应该将数据写入这些未确定的地址单元，它们是公司留待将来开发新产品器件名称规格型号数量微处理器AT89S511电阻3WTT10K8电容30PF3晶振12MHZ1按钮--------11反相器--------37段数码管7SEG-MPX4CC4扬声器--------1河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计4时使用的表2-2AT89S51特殊功能寄存器列表符号地址注释*ACCE0H累加器*BF0H乘法寄存器*PSWD0H程序状态字SP81H堆栈指针DPL82H数据存储器指针低8位DPH83H数据存储器指针高8位*IEA8H中断允许控制器*IPD8H中断优先控制器*P080H端口0*P190H端口1*P2A0H端口2*P3B0H端口3PCON87H电源控制及波特率选择*SCON98H串行口控制器SBUF99H串行数据缓冲器*TCON88H定时器控制TMOD89H定时器方式选择TL08AH定时器0低8位TL18BH定时器1低8位TH08CH定时器0低8位TH18DH定时器1高8位注：带*号的特殊功能寄存器都是可以位寻址的寄存器AT89S51单片机的内部结构AT89S51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM，128B的RAM，两个16位的定时/计数器T0和T1，4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。单片微机内部河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计5外部定时元件复位中断电源系统时钟ROMCPU定时/计数器串行I/O口并行I/O口RAM最核心的部分是CPU。CPU主要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等，CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW，BCD码运算调整电路等组成。图2-3AT89S51单片机的内部结构图为了提高数据处理和位操作功能，片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能系统板上硬件连线：（1）把“单片机系统”区域中的P1.0端口连接到“独立式键盘”区域中的K1端口上；（2）把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.2端口连接到三路发光二极管三个端口上；要求，P0.0连接到L1，P0.1连接到L2，P0.2连接到L3。3软件设计L1到L3这3个发光二极管显示的状态是受开关K1来控制，第一次按键的时候，我们将累加器A附值为0FFH，此时三个发光二极管显示为000；第二次按键的时候A值减一，此时发光二极管显示为001；第三次按键的时候A值再减河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计6一，此时发光二极管显示为010；第四次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为011；第五次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为100；第六次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为101；第七次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为110；第八次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为111；再次按键时A值又变为0FFH；如此循环进行。流程图：开始识别按键成功否？将0FFH送AA送P0口A减1识别按键成功否？A与0FFH相等否？延时程序结束NNNYYY河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计7汇编源程序：ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:JNBP1.0,NEXTAJMPMAINNEXT:MOVA,#0FFHLP1:MOVP0,ALCALLDELAYLP:JNBP1.0,NEXT1AJMPLPNEXT1:DECACJNEA,#0F7H,LP1AJMPNEXTDELAY:MOVR7,#10HC1:MOVR6,#0FFHC2:MOVR5,#1FHC3:DJNZR5,C3DJNZR6,C2DJNZR7,C1RETEND河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计84仿真结果XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDR1200rR2200rR3200rC11nFC21nFX1CRYSTALC3100uR410k河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计95结束语5.1收获及体会为期五天的“单片机原理及应用课程设计”即将结束，五天来，我利用所学《单片机原理及应用》的基本知识，参考《基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真》一书，认真查阅相关资料，并在同学们的帮助下，完成了“一件多功能按键识别技术”的课程设计，下面我将从六方面阐述我在本次课程设计中的心得体会。（1）将理论教学与实习实践相结合，对于单片机在实际设计中的应用有了较深刻的认识；（2）对单片机应用系统设计的方法有了初步的了解；（3）熟悉电子系统设计的基本方法、设计步骤，提高自己对设计课题的分析能力、编程能力及解决实际问题的综合能力与调试能力；（4）通过学习这一次实践，增强了我们的动手能力，提高和巩固了单片机方面的知识，特别是软件方面。让我认识到把理论应用到实践中去是多么重要。（5）通过本次课程设计实践，增强了下阶段的学习信心，为毕业设计奠定了基础。（6）但是在设计过程中，仍存在许多问题与不足：诸如对于基础知识掌握的不牢固，所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。5.2意见和建议课程设计结束了，的在老师的谆谆教导，同学们的热心帮助下，我的收获是巨大的。学习到了许多书本上没有的设计经验及实践中的综合能力，因此，我建议：在以后的教学中，在条件允许的范围内，尽可能多的安排诸如实习、课程设计等教学环节，给我们提供更多的实践动手机会。6参考文献薛峰，朱晓骏单片机原理及应用北京理工大学出版社，2011年蒋辉平，周国雄.基于PROTEUS的电路及单