基于單片機(jī)的LED漢字顯示屏軟件設(shè)計(jì)與制作.doc

焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄目錄1引言11.1單片機(jī)簡(jiǎn)介11.2單片機(jī)發(fā)展史21.3單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)31.4單片機(jī)的應(yīng)用51.5關(guān)于本設(shè)計(jì)61.6小結(jié)62硬件電路設(shè)計(jì)72.1硬件電路設(shè)計(jì)72.2各硬件的原理介紹82.3小結(jié)133漢字的點(diǎn)陣顯示原理及字庫(kù)代碼獲取方法143.1漢字的點(diǎn)陣顯示原理143.2字庫(kù)代碼的獲取方法153.3小結(jié)154程序設(shè)計(jì)與調(diào)試164.1程序流程圖164.2程序設(shè)計(jì)174.3程序調(diào)試204.4小結(jié)235結(jié)束語(yǔ)24參考文獻(xiàn)25致謝26焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1引言11引言單片機(jī)，又稱微控制器(MicroControllerUnit,MCU)，自20世紀(jì)70年代問世以來(lái)，已經(jīng)對(duì)人類社會(huì)的各個(gè)方面產(chǎn)生了巨大的影響。單片機(jī)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)化發(fā)展水平的重要標(biāo)志。近年來(lái)，由于單片機(jī)在國(guó)防、工業(yè)、醫(yī)療、交通、通信、機(jī)器人等高精尖技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了單片機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展。為了適應(yīng)廣泛要求，各種新型的速度快、體積小、功能全、功耗低的單片機(jī)不斷涌現(xiàn)出來(lái)。比較有代表性的主要有Intel公司的MCS-51系列以及其他公司的基于51內(nèi)核的兼容機(jī)、PIC公司的PIC系列單片機(jī)、Atmel公司的AVR系列單片機(jī)以及32位ARM單片機(jī)等等。11.1單片機(jī)簡(jiǎn)介我國(guó)開始使用單片機(jī)是在1982年，短短五年時(shí)間里發(fā)展極為迅速。1986年在上海召開了全國(guó)首屆單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用交流會(huì)，有的地區(qū)還成立了單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用協(xié)會(huì)，那是全國(guó)形成的第一次高潮。截止今日，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展，我們上因特網(wǎng)輸入一個(gè)“單片機(jī)”的搜索，將會(huì)看到上萬(wàn)個(gè)介紹單片機(jī)的網(wǎng)站，這還不包括國(guó)外的。與它相應(yīng)的專業(yè)雜志現(xiàn)在也有很多，比如由單片機(jī)界的權(quán)威何立民主編的單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用雜志現(xiàn)以風(fēng)靡電子界，在2003年7月，91（91獵頭網(wǎng)）在上海、廣州、北京等大城市所做的一次專業(yè)人才需求報(bào)告中，單片機(jī)人才的需求量位居第一。一塊小小的片子，為何有這樣的魔力？我們首先從它的構(gòu)成說(shuō)起：?jiǎn)纹瑱C(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)。它是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、輸入/輸出端口（I/0）等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積大。微計(jì)算機(jī)（單片機(jī)）在這種情況下誕生了，它為我們改變了什么？縱觀我們現(xiàn)在生活的各個(gè)領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中隨處可見的商店、電信、郵政大廳、營(yíng)業(yè)部、車站、機(jī)場(chǎng)、港口、體育場(chǎng)館等發(fā)布信息用的廣告牌和廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)。以前沒有單片機(jī)時(shí)，這些東西也能做，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來(lái)的產(chǎn)品不僅體積大，而且成本高，焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1引言2并且由于長(zhǎng)期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會(huì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在單片機(jī)產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?，我們只需要在單片機(jī)外圍接一點(diǎn)簡(jiǎn)單的接口電路，核心部分只是由人為的寫入程序來(lái)完成。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長(zhǎng)期使用也不會(huì)擔(dān)心精度達(dá)不到了。所以，它的魔力不僅是在現(xiàn)在，在將來(lái)將會(huì)有更多的人來(lái)接受它、使用它。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的單片機(jī)年容量已達(dá)13億片，且每年以大約16%的速度增長(zhǎng)，但相對(duì)于世界市場(chǎng)我國(guó)的占有率還不到1%。特別是沿海地區(qū)的玩具廠等生產(chǎn)產(chǎn)品多數(shù)用到單片機(jī)，并不斷地輻射向內(nèi)地。所以，學(xué)習(xí)單片機(jī)在我國(guó)是有著廣闊前景的。1.2單片機(jī)發(fā)展史單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，應(yīng)用面很廣，發(fā)展很快。自單片機(jī)誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個(gè)機(jī)種。單片機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的發(fā)展歷史大致可分為以下幾個(gè)階段1.2.1第一階段（1976-1978）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的控索階段。以Intel公司的MCS48為代表。MCS48的推出是在工控領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有Motorola、Zilog等，都取得了滿意的效果。這就是SCM的誕生年代，“單機(jī)片”一詞即由此而來(lái)。1.2.2第二階段（1978-1982）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的完善階段。Intel公司在MCS48基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列MCS51。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。完善的外部總線。MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有很多機(jī)通信功能的串行通信接口。CPU外圍功能單元的集中管理模式。體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。1.2.3第三階段（1982-1990）：8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。Intel公司推出的MCS96系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1引言3器特征。隨著MCS51系列的廣應(yīng)用，許多電氣廠商競(jìng)相使用80C51為內(nèi)核，將許多測(cè)控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道A/D轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機(jī)中，增強(qiáng)了外圍電路路功能，強(qiáng)化了智能控制的特征。1.2.4第四階段（1990）：微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專用型單片機(jī)。21.3單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。CMOS化近年，由于CHMOS技術(shù)的進(jìn)小，大大地促進(jìn)了單片機(jī)的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機(jī)可以工作在功耗精細(xì)管理狀態(tài)。這也是今后以80C51取代8051為標(biāo)準(zhǔn)MCU芯片的原因。因?yàn)閱纹瑱C(jī)芯片多數(shù)是采用CMOS（金屬柵氧化物）半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。CMOS電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度、低價(jià)格。采用雙極型半導(dǎo)體工藝的TTL電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了HMOS（高密度、高速度MOS）和CHMOS工藝。CHMOS和HMOS工藝的結(jié)合。目前生產(chǎn)的CHMOS電路已達(dá)到LSTTL的速度，傳輸延遲時(shí)間小于2ns，它的綜合優(yōu)勢(shì)已在于TTL電路。因而，在單片機(jī)領(lǐng)域CMOS正在逐漸取代TTL電路。低功耗化單片機(jī)的功耗已從Ma級(jí)，甚至1uA以下；使用電壓在36V之間，完全適應(yīng)電池工作。低功耗化的效應(yīng)不僅是功耗低，而且?guī)?lái)了產(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。低電壓化幾乎所有的單片機(jī)都有WAIT、STOP等省電運(yùn)行方式。允許使用的電壓范圍越來(lái)越寬，一般在36V范圍內(nèi)工作。低電壓供電的單片機(jī)電源下限已可達(dá)12V。目前0.8V供電的單片機(jī)已經(jīng)問世。低噪聲與高可靠性為提高單片機(jī)的抗電磁干擾能力，使