畢業(yè)設計（論文）基于單片機LED顯示電子時鐘

1、畢業(yè)設計說明書 題題 目：目：_基于單片機基于單片機 ledled 顯示電子時鐘顯示電子時鐘_ 專專 業(yè)：業(yè)：_應用電子技術(shù)應用電子技術(shù)_ 班班 級：級：_一班一班_ 學學 號：號：_ _ 姓姓 名：名：_ _ 指導老師：指導老師：_ _ 20112011 年年 4 4 月月 2626 日日 目錄 摘要.4 第 1 章前言.5 1.1 單片機基礎知識 第 2 章方案設計.3 2.1方案選擇.3 2.1.1量程轉(zhuǎn)換方案設計.3 2.1.2顯示部分方案設計.3 2.2方案論證.4 第 3 章硬件設計.5 3.1單片機控制模塊設計.5 3.1.1時鐘電路.5 3.1.2復位電路.5 3.2量程轉(zhuǎn)換模

2、塊設計.6 3.2.1電路選擇.6 3.2.2工作原理及換算關系.6 3.3逐次逼近式 a/d 轉(zhuǎn)換模塊設計.6 3.3.1adc0808 簡介 .6 3.3.2a/d 轉(zhuǎn)換電路設計 .8 3.4顯示模塊設計.9 3.4.1lcd 顯示模塊 .9 3.4.2lcd1602 的引腳功能 .9 3.4.3lcd1602 的顯示操作 .9 第 4 章系統(tǒng)軟件設計.14 4.1主程序設計.14 4.2a/d 轉(zhuǎn)換程序 .15 4.3中斷服務程序.15 第 5 章系統(tǒng)仿真與調(diào)試.16 5.1分局部調(diào)試.16 5.2整機調(diào)試.16 5.3系統(tǒng)仿真.17 結(jié)論.18 致謝.19 參考文獻.20 附錄系統(tǒng)源程

3、序.21 附錄整機原理圖.31 摘摘 要要 二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的 電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱 pc 機。它由主 機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這 種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器） 。顧名思義， 這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。 它的出現(xiàn)是近代計算機技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，因為它體積小， 通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在這個裝置中，起著有如人類頭腦 的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。 單片機具有體積小、功能強、應用面廣等優(yōu)點，目前

4、正以前所未見的 速度取代著傳統(tǒng)電子線路構(gòu)成的經(jīng)典系統(tǒng)，蠶食著傳統(tǒng)數(shù)字電路與模擬電 路固有的領地。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提 供了便利條件。同時，學習使用單片機了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 現(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛。彩電、冰箱、空調(diào)、錄像 機、vcd、遙控器、游戲機、電飯煲等無處不見單片機的影子，單片機早 已深深地融入我們每個人的生活之中。 單片機能大大地提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能 指標，給我們的生活帶來舒適和方便的同時，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也極大地提 高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。單片機按用途大體上可分為兩類，一種是通用 型單片機，另一種是專用型

5、單片機。 1.11.1 單片機基礎知識單片機基礎知識 單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是 把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講，一塊芯片就成了一臺計 算機。 mcs-51 單片機是美國 intel 公司于 1980 年推出的產(chǎn)品，與 mcs- 48 單片機相比，它的結(jié)構(gòu)更先進，功能更強，在原來的基礎上增加了更多的 電路單元和指令，指令數(shù)達 111 條，mcs-51 單片機可以算是相當成功的產(chǎn) 品，一直到現(xiàn)在，mcs-51 系列或其兼容的單片機仍是應用的主流產(chǎn)品，各 高校及專業(yè)學校的培訓教材仍與 msc-51 單片機作為代表進行理論基礎學 習。 mcs-51 系列

6、單片機主要包括 8031、8051 和 8751 等通用產(chǎn)品。 dp-51s 單片機仿真實驗儀是由廣州致遠電子有限公司設計的 dp 系列 單片機仿真實驗儀之一，是一種功能強大的單片機應用技術(shù)學習、調(diào)試。 1.21.2 單片機的應用領域單片機的應用領域 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用 設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分為如下幾個范疇： 一、在智能儀器儀表的應用 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使 用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn) 諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、 硬度、元

7、素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、 智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的 測量設備（功率計，示波器，各種分析儀） 。 二、在家用電器中的應用 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯煲、 洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備， 五花八門，無所不在。 三、在工業(yè)控制中的應用 用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流 水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成 二級控制系統(tǒng)等。 四、在計算機網(wǎng)絡和通信領域中的應用 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計

8、算機進行數(shù)據(jù)通 信，為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的 通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機、電話機、小型程控交 換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見 的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 五、單片機在醫(yī)用設備領域中的應用 單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析 儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防航空等領域都有著十 分廣泛的用途。 1.31.3 單片機的發(fā)展趨勢單片機的發(fā)展趨勢 單片機現(xiàn)在可以說是百花齊放，百家爭鳴的時期，世界上各大芯片制 造公司都推出

9、了自己的單片機，從 8 位、16 位到 32 位，數(shù)不勝數(shù)，應有 盡有，有與主流 c51 系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成 互補，為單片機的應用提供了廣闊的天地。 縱觀單片機的發(fā)展過程，可以預示單片機的發(fā)展趨勢，大致有： 一、微型單片化 現(xiàn)在常規(guī)的單片機普遍都是將中央處理器（cpu） 、隨機存取數(shù)據(jù)存 儲（ram） 、只讀程序存儲器（rom） 、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定 時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如 a/d 轉(zhuǎn)換器、pmw（脈寬調(diào)制電路） 、wdt（看門狗） 、有些單片機將 lcd（液晶）驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的單元

10、電 路就更多，功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定 做，制造出具有自己特色的單片機芯片。 此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功 能強和功耗低外，還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機都具有多種封裝 形式，其中 smd（表面封裝）越來越受歡迎，使得由單片機構(gòu)成的系統(tǒng)正 朝微型化方向發(fā)展。 二、低功耗 cmos 化 mcs-51 系列的 8031 推出時的功耗達 630mw，而現(xiàn)在的單片機普遍都 在 100mw 左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機制造 商基本都采用了 cmos（互補金屬氧化物半導體工藝） 。像 80c51 就采用了 hmos（

11、即高密度金屬氧化物半導體工藝）和 chmos（互補高密度金屬氧化 物半導體工藝） 。cmos 雖然功耗低，但由于其物理特征決定其工作速度不 夠高，而 chmos 則具備了高速和低功耗的特點，這些特征，更適合于要求 低功耗像電池供電的應用場合。所以這種工藝將是今后一段時期單片機發(fā) 展的主要途徑。 三、主流與多品種共存 現(xiàn)在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以 80c51 為核心的單片 機占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有 philips 公司的產(chǎn)品，atmel 公司 的產(chǎn)品和中國臺灣的 winbond 系列單片機。所以 80c51 占據(jù)了半壁江山。 而 microchip 公司的 pic 精簡指

12、令集合（risc）也有著強勁的發(fā)展勢頭， 中國臺灣的 holtex 公司近年的單片機產(chǎn)量與日俱增，與其底價質(zhì)優(yōu)的優(yōu) 勢，占據(jù)一定的市場份額。此外還有 motorola 公司的產(chǎn)品，日本幾大公 司的專用單片機。在一定的時期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個 單片機一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補、相輔相成、共同發(fā)展的道 路。 九十年代以后，單片機在結(jié)構(gòu)上采用雙 cpu 或內(nèi)部流水線，cpu 位數(shù) 有 8 位、16 位、32 位，時鐘頻率高達 20mhz，片內(nèi)帶有 pwm 輸出、監(jiān)視定 時器 wdt、可編程計數(shù)器陣列 pca、dma 傳輸、調(diào)制解調(diào)器等。芯片向高度 集成化、低功耗方向的發(fā)展，使

13、得單片機在大量數(shù)據(jù)的實時處理、高級通 信系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、復雜工業(yè)過程控制、高級機器人以及局域網(wǎng)等方 面得到大量應用。這類單片機有 nec 公司的 mpd7800，mitsubishi 公司的 m337700，revkwell 公司的 r6500。 2.2.硬件設計硬件設計 2.12.1 硬件設計硬件設計 .1 80c5180c51 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 2-1 為 80c51 單片機功能結(jié)構(gòu)框圖 80c51 芯片內(nèi)部集成了 cpu、ram、rom、定時/計數(shù)器和 i/o 口等 各功能部件，并由內(nèi)部總線把這些不見連接在一起。 80c51 單片機內(nèi)部包含以下一些

14、功能部件： (1) 一個 8 位 cpu； (2) 一個片內(nèi)振蕩器和時鐘電路； (3) 4kb rom（80c51 有 4kb 掩膜 rom，87c51 有 4kb eprom，80c31 片內(nèi)有無 rom） ； (4) 128b 內(nèi) ram； (5) 可尋址 64kb 的外 rom 和外 ram 控制電路； (6) 兩個 16 位定時/計數(shù)器； (7) 21 個特許功能寄存器； (8) 4 個 8 位并行 i/o 口，共 32 條可編程 i/o 端線； (9) 一個可編程全雙工串行口； (10) 5 個中斷源，可設置成 2 個優(yōu)先級。 外時鐘源 外部事件計數(shù) 中斷 控制 并 行 口 串行通信

15、 圖 2-1 80c51 單片機功能結(jié)構(gòu)框圖 .2 80c5180c51 單片機的引腳功能單片機的引腳功能 80c51 單片機一般采用雙列直插 dip 封裝，共 40 個引腳，圖 2-2a 為 引腳排列圖。圖 2-2b 為邏輯符號圖。40 個引腳大致可分為 4 類：電源、 時鐘、控制和 i/o 引腳。 振蕩器及 時序 osc 8051cpu 程序存儲器 4kb rom 數(shù)據(jù)存儲器 256b 2 個 16 位定時 器/計數(shù)器 64k 總線擴 展控制器 可編程 i/o可編程全雙工 串行口 圖 2-2 80c51 引腳圖 1.電源 (1)vcc芯片電源，接+； (2)vss接地端。

16、2.時鐘 xtal1、xtal2晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。使用內(nèi)部振 蕩電路時外接石英晶體。 3.控制線 控制線共有 4 根，其中 3 根是復用線。所謂復用線是指具有兩種功能， 正常使用時是一種功能，在某種條件下是另一種功能。 (1)ale/prog地址鎖存允許/片內(nèi) eprom 編程脈沖。 ale 功能：用來鎖存 p0 口送出的低 8 位地址。 80c51 在并行擴展外存儲器（包括并行擴展 i/o 口）時，p0 口用于分 時傳送低 8 位地址和數(shù)據(jù)信號，且均為二進制數(shù)。那么如何區(qū)分是低 8 位 地址還是 8 位數(shù)據(jù)信號呢？當 ale 信號有效時，p0 口傳送的是低 8 位地 址信號；a

17、le 信號無效時，p0 口傳送的是 8 位數(shù)據(jù)信號。在 ale 信號的 下降沿，鎖定 p0 口傳送的內(nèi)容，即低 8 位地址信號。 需要指出的是，當 cpu 不執(zhí)行訪問外 ram 指令（movx）時，ale 以時鐘振蕩頻率 1 / 6 的固定頻率輸出，因此 ale 信號也可作為外部芯片 clk 時鐘或其他需要。但是，當 cpu 執(zhí)行 movx 指令時，ale 將跳過 一個 ale 脈沖。 ale 端可驅(qū)動 8 個 lsttl 門電路。 prog 功能：片內(nèi)有 eprom 的芯片，在 eprom 編程期間，此引 腳輸入編程脈沖。 (2)psen外 rom 讀選通信號。 80c51 讀外 rom 時

18、，沒個機器周期內(nèi) psen 兩次有效輸出。psen 可 作為外 rom 芯片輸出允許 oe 的選通信號。在讀內(nèi) rom 或讀外 ram 時， psen 無效。 psen 可驅(qū)動 8 個 lsttl 門電路。 (3) rst/vpd復位/備用電源。 正常工作時，rst（reset）端為復位信號輸入端，只要在該引腳上 連續(xù)保持兩個機器周期以上高電平，80c51 芯片即實現(xiàn)復位操作，復位后 一切從頭開始，cpu 從 0000h 開始執(zhí)行指令。 vpd 功能：在 vcc 掉電情況下，該引腳可接上備用電源，由 vpd 向 片內(nèi)供電，以保持片內(nèi) ram 中的數(shù)據(jù)不丟失。 (4) ea/vpp 內(nèi)外 rom

19、 選擇/片內(nèi) eprom 編程電源。 ea 功能：正常工作時，ea 為內(nèi)外 rom 選擇端。80c51 單片機 rom 尋址范圍為 64kb，其中 4kb 在片內(nèi)，60kb 在片外（80c31 芯片無 內(nèi) rom，全部在片外） 。當 ea 保持高電平時，先訪問內(nèi) rom，但當 pc（程序計數(shù)器）值超過 4kb（0fffh）時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外 rom 中 的程序。當 ea 保持低電平時，則只訪問外 rom，不管芯片內(nèi)有否內(nèi) rom。對 80c31 芯片，片內(nèi)無 rom，因此 ea 必須接地。 vpp 功能：片內(nèi)有 eprom 的芯片，在 eprom 編程期間，此引腳 用于施加編程電源 vpp。

20、 對 4 個控制引腳，應熟記起第一功能，了解其第二功能。 嚴格來講，80c51 的控制線還應該包括 p3 口的第二功能。 4. i/o 引腳 80c51 共有 4 個 8 位并行 i/o 端口,共 32 個引腳 (1)p0 口8 位雙向 i/o 口。 在不并行擴展外存儲器(包括并行擴展 i/o 口)時, p0 口可用作雙向 i/o 口。 在并行擴展外存儲器(包括并行擴展 i/o 口)時, p0 口可用于分時傳送低 8 位地址(地址總線)和 8 位數(shù)據(jù)信號(數(shù)據(jù)總線)。位結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。p0 口能驅(qū)動 8 個 lsttl 門。 vcc 地址/數(shù)據(jù) 控制 鎖存器 p0.x d cp q q

21、 mux v1 v2 p0.x 引腳 讀鎖存器 寫鎖存器 內(nèi)部總線 讀引腳 p3.1txd:串行口輸出端; p3.2int0:外部中斷 0 請求輸入端; p3.3int1:外部中斷 1 請求輸入端 p3.4t0:定時/計數(shù)器 0 外部信號輸入端; p3.5t1:定時/計數(shù)器 1 外部信號輸入端; p3.6wr:外 ram 寫選通信號輸出端; p3.7rd:外 ram 讀選通信號輸出端。 上述 4 個 i/o 口,各有各的用途。 在不并行擴展外存儲器(包括并行擴 展 i/o 口)時, 4 個 i/o 口都可作為雙向 i/o 口用。在并行擴展外存儲器(包 括并行擴展 i/o 口)時, p0 口專用

22、于分時傳送低 8 位地址信號和 8 位數(shù)據(jù)信 號,p2 口專用于傳送高 8 位地址信號。p3 口根據(jù)需要常用于第二功能,真正 可提供給用戶使用的 i/o 口是 p1 口和一部分未用作第二功能的 p3 口端線。 2.22.2 應用系統(tǒng)硬件設計應用系統(tǒng)硬件設計 .1 硬件系統(tǒng)電路圖硬件系統(tǒng)電路圖 以下是應用系統(tǒng)硬件的構(gòu)成圖，共由 7 部分構(gòu)成。 1、單片機小系統(tǒng)包括：（1）復位電路； （2）時鐘電路； （3） 80c51。 2、六反相緩沖/變換器：3 個 3、光電隔離器：16 個 4、電流放大器：16 個 5、中間繼電器：16 個 6、驅(qū)動繼電器：16 個 7、負載（電燈）：16

23、個 系統(tǒng)構(gòu)成圖 .2 40494049 驅(qū)動器：驅(qū)動器： 4049 是 6 反相緩沖驅(qū)動器，內(nèi)由 6 個反相器構(gòu)成。 作用：將 p0.0p1.7 口輸出的驅(qū)動電流放大，達到足夠的電流使光電隔離 器中的發(fā)光二極管發(fā)光，使光電器件的輸出滿足邏輯上的要求，完成光電 隔離的作用。 .3 光電隔離器光電隔離器 在這個電路板里使用的是光耦 4n25 的光電隔離器。 光電隔離器的原理：光電隔離器的原理： 在光電耦合器輸入端加電信號使發(fā)光源發(fā)光，光的強度取決于激勵電 流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應而產(chǎn)生了光 電流，由受光器輸出端獲得一個反向的輸出邏輯信號

24、，這樣就實現(xiàn)了電 光電的轉(zhuǎn)換。 .4 繼電器：繼電器： 在這個電路板上使用的是直流電磁繼電器。里面有兩種，一種是中間 繼電器，一種是驅(qū)動繼電器。 繼電器工作原理： 繼電器就是電子機械開關，它是用漆包銅線在一個圓鐵芯上繞幾百圈 至幾千圈，當線圈中流過電流時，圓鐵芯產(chǎn)生了磁場，把圓鐵芯上邊的帶 有接觸片的鐵板吸住，使之斷開第一個觸點而接通第二個開關觸點。當線 圈斷電時，鐵芯失去磁性，由于接觸銅片的彈性作用，使鐵板離開鐵芯， 恢復與第一個觸點的接通。因此，可以用很小的電流去控制其他電路的開 關。整個繼電器由塑料或有機玻璃防塵罩保護著，有的還是全密封的，以 防觸電氧化。 如上圖所示，當

25、控制電路中的開關 k 閉合時，電磁鐵便具有磁性，將 銜鐵吸下，使繼電器觸點接觸，與觸點相連接的電源電路便接通；當控制 開關 k 斷開時，電磁鐵的磁性被撤消，繼電器觸點彈開，電源電路亦隨之 斷開。 .5 其他硬件其他硬件 除了用到光電隔離器、驅(qū)動器、繼電器之外，還用到了三極管、電燈、 電線等。 3.3.應用系統(tǒng)開發(fā)工具應用系統(tǒng)開發(fā)工具 dp-51sdp-51s 3.13.1 dp-51sdp-51s 硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu) （1）電路外觀 dp-51s 單片機仿真實驗儀上具有豐富的外圍接口和板上元件。 dp-51s 的單片機仿真實驗儀的電路布局如圖 3.1 所示： （2）主要器件 電路

26、主要器件如表 3.1 所示： 編號型號功能 說明 u1dip-40 封裝cpu 主器件，可插仿真頭 u2、u374hc537數(shù)據(jù)地址鎖存器 u4、u14ln3361bs3 位 8 段共陽極數(shù)碼管 u5max810電壓監(jiān)控復位器件 u6pcf8563實時時鐘芯片 u7cat24wc02串行 eprom 存儲器 u8max232rs232 串口通信接口器件 u9asc08098 位并行 a/d 轉(zhuǎn)換器件 u11tl431精密集成穩(wěn)壓器件 u12dac08328 位并行 d/a 轉(zhuǎn)換芯片 u13lm324集成運算放大器 pwmledledpwm 指示 u1974hc00ttl 與非門 u2074hc

27、02ttl 或非門 u2174hc04ttl 非門 u2274hcc138138 譯碼器 u23hm6225632k sram u2474hc74ttl d 觸發(fā)器 l1-l8led8 個 led 發(fā)光管 kl0-kl7key鍵盤 runledrun 指示 y11105926mhz 石英晶振單片機時鐘晶振 y232768kmhz 石英晶振實時時鐘使用的晶振 （3）應用接口 為了能夠更好的學習使用 dp-51s 單片機訪真實驗儀的系統(tǒng)資源，電 路中為用戶保留有許多應用接口。 （4）電源插座 power 該電源插座 power 為 dp-51s 單片機訪真實驗儀提供適合的工作電 源。請使用陪到的+

28、9v 專用電源，以避免損壞電路組件，當 dp-51s 中外 機訪真實驗儀連接+9v 專用地安源后，電源指示 power 亮，說明供電正 常，否則應檢查電源電路。 （5）串口 com1、com2 com1 目標號為 rs232，外形是 db9 形式，是單片機的 rs232 輸出， 圖 3.11 dp-51s 單片機仿真實驗儀 可以通過串行通信電纜與計算機進行串口通行，現(xiàn)實數(shù)據(jù)信息的交換。而 com2 口標號為 uart，外形是 db9 針式，直接是但片機的串中信號線輸 出，因此可以完成單片機的串口信號線輸出，因此可以完成單片機之間的 相互通信。 （6）+5v：電源輸出接口 j3 通過 j3 接口

29、，dp-51s 單片機訪真實驗儀能 qgv、200ma 的直流電 源。方便用戶開發(fā)自己的應用電路。注意，輸出電流不可大雨 200ma，否 則將影響 dp-51s 實驗儀正常工作。 （7）d/a 轉(zhuǎn)換電源輸入 j6 和接口 j6 為單片機訪真實驗儀的 d/a 及其相關電路提供+12v 和- 12v 工作電源，這樣用戶可以直接得到較為精確、正負對稱的模擬量信號。 j6 的引腳排列如圖 3.17 所示，各引腳的具體功能描述如表 3.4 所示 （8）a/d 主那換模擬量輸入接口 j7 該接口為用戶提供了 6 路 a/d 轉(zhuǎn)換輸入通道（分別為 vin2-vin7） ， 用戶可以能過該接口采集、測量各種物

30、理量，當然輸入的有效信號應該是 該物理量被轉(zhuǎn)化后所對應的電壓值，且輸入的電壓信號必須保證在：0-5v 之間，而別外 2 路 a/d（vin0 和 vin1）已經(jīng)通過 2 個精密可調(diào)動電位器 直接接到了電源+5v 上，這樣用戶可以調(diào)節(jié)電位器從而實現(xiàn)改變該通道輸 入模擬量的大小，給大家調(diào)試實驗提供了方便。 （9）單片機晶振接口 y1 dp-51s 單片機訪真實驗儀為擁護提供了一個可自由選擇晶體頻率的 接口，擁護根據(jù)自己的實際需要使用大小不同的晶體。 3.23.2 dp-51sdp-51s 單片機仿真實驗儀功能特點單片機仿真實驗儀功能特點 （1）用戶可使用自帶的 p87c52x2 單片機來進行仿真調(diào)

31、試響應的單片 機用戶和序，也可以選配具有 isp 功能的 p89c6xx2，p89c51rx2、p89c66x 單片機作為目標 mcu，且工作晶振頻 率可選：1-12mhz。 （2）板上集成從多常用接口電路：32ksram 芯片 62c253：3 個獨立 led 顯示、3 個獨立按鍵；6 個 8 段數(shù)碼管與 8 按鍵組成的鍵盤/顯示電路： 12c 借口實時時鐘芯片 pcf8563t：fc 接口 eprom 芯片 24wc02；rs232 串行通訊接口芯片 max232；串行顯示 2 個 8 段數(shù)碼管 電路；字符液晶顯示屏接口；無源蜂鳴器電路 nuzzer；紅外接收電路 rfin；阻容復位電路、

32、電源監(jiān)控電路 max810。這此實用借口電路涵蓋了 mcu 的各個應用領域，能夠提供用戶領先的應用設計方法。 （3）電路信號的切換通過跳線器進行選擇，可靠性高，使用方便。 （4） 提供實驗電路的各部分原理圖，提供各個實驗課題的匯編程序 a51 源代碼，淺顯易懂，入門方便，使用戶快速掌握應用系統(tǒng)的設計方法。 （5）預留 isp 接口，支持 philipsisp 單片機（如 p89c51rx2。p89c66x、p89c6xx2 等）的 isp 編程。 （6）通過 mon51 接口與高度軟件協(xié)會配合，可按單步、斷點、連續(xù) 等方式測試實際應用程中； （7）進行實時操作系統(tǒng)的學習，如 rtxtiny 實

33、時操作系統(tǒng)、uc/os- ki 實時操作系統(tǒng)、smallrtos 實時操作系統(tǒng)等。rtxtiny 實時操作系統(tǒng) 中德國 keisoflware 公司設計的，關于是 smallrtos 實時操作系統(tǒng)的源碼 可以在 http:/ 網(wǎng)站下載，至于詳細的設計思想、就用設計 實例和中間件，請參考基于 80c51 單片機的 smallrtos 實時操作系統(tǒng) 的設計原理及其應用專著。有了這樣的基礎您就有了從 8 位的單片機過 渡到 32 位 arm 的扎實功底，如果你的基礎比較好，還可以深入學習。 uc/os-實時操作系統(tǒng)，不僅可以在 80c51 單片機上使用，而且是可以十 分方便地移植到 32 位 arm

34、 上使用 （8）利用 dp-51s 單片機仿真實驗儀引用的 cpu 信號，可以邊接自 己的實際應用系統(tǒng)。 4.4.應用系統(tǒng)仿真軟件應用系統(tǒng)仿真軟件 keilkeil c51c51 4.14.1 keilkeil c51c51 介紹介紹 keilc51 mvision2 集成開發(fā)環(huán)境是 keisoftwre，lnc/keilelektronikgmbh 開發(fā)的基于 80c51 內(nèi)核的 微處理器軟件開發(fā)平臺，內(nèi)以多種符合當前工業(yè)標準的開發(fā)工具， 可以完成從工和建立、管理，編譯，連接，目標代碼的生成，軟 件訪真，硬件訪真等完整的開發(fā)流和。尤其 c 編譯工具在產(chǎn)生代 碼的準確性和效率性達到了較高的水平

35、，而可以附加靈活的控制 選項。keilc51 集成開發(fā)環(huán)境的主要環(huán)境的主要功能是以下幾點： （1）mvision2 for windowstm：是一個集成開發(fā)環(huán)境，它 將項目管理，源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個功能強大的 z1 環(huán)境中。 （2）c51 國際標準優(yōu)化 c 交叉編譯器：從 c 源代碼產(chǎn)生可重 定位的口標模塊。 （3）a51 宏匯編器：從 80c51 匯編冤代碼產(chǎn)生可重定位的口 標模塊。 （4）bl51 連接/定位器：組合由 c51 和 a51 產(chǎn)生的可重定位 的目標模塊，生成絕對目標模塊。 （5）lib51 庫管理器：從口際模塊生成連接器可以使用的庫 文件。 （6）oh51 目標

36、文件至 hex 格式的轉(zhuǎn)換器：從絕對目標模塊 生成 intelhex 文件。 （7） rtx-51 實時操作系統(tǒng)：簡化了復雜的實時應用軟件項 口的設計。 這個工具套件足為專業(yè)軟件開發(fā)人員設計的，但任何層次 的編程人員都可以使用，并獲得 80c51 微控制器的部分應用。 4.24.2 keilkeil c51c51 集成工具和用途集成工具和用途 mvision2 支持所有的 keil80c51 的工具軟件，包括 c51 編譯器、宏 匯編器、連接器/定位器和目標文件至 hex 格式轉(zhuǎn)換器，mvision2 可以自 動完成便宜、匯編、連接程序的操作。 （1）c51 便宜器和 asi 匯編器 由 mv

37、ision21de 創(chuàng)建的潭文件，可以被 c51 便宜器或 a51 匯編器處 理，生成可重定位的 object 文件。keilc51 以直接支持 80c51 結(jié)構(gòu)的特性。 keila51 宏匯編器支持 80c51 及其派聲系列的怕有指令集。 （2）lib51 庫管理器 bl51 庫管理器可以從由匯編器和便宜器創(chuàng)建的目標文件建立目標庫。 這些庫是按規(guī)定格式排列的目標模塊，可在以后被連接器所使用。當連接 器處理一個庫時，僅僅使用了庫中程序使用的目標模塊而不是全部加以引 用。 （3）blsi 連接器/定位器 bl51 連接器使用從庫中提取出來的目標模塊和便宜器，匯編器生成 的目標模塊，創(chuàng)建一個絕對地

38、址目標模塊。絕對地址目標文件或模塊包括 不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)，所有的代碼和數(shù)據(jù)都被個在具體的存儲器單元 中。 （4）mvision2 軟件調(diào)試器 mvision2 軟件調(diào)試器能十分理想地進行快速，可靠的程序調(diào)節(jié)，調(diào) 試器包括一個同速模擬器，您可以使用它模擬整個 80c50 系統(tǒng)，包括片上 外圍器件和外部器件，當您從器件數(shù)據(jù)庫選擇時，這個器件的屬性會被自 動配置。 （5）mvision2 硬件調(diào)試器 mvision2 調(diào)試器響您提供廠幾種在實際目標硬件上測試程序的方法。 按 mon51 目標監(jiān)控器到您的目標系統(tǒng)，并通過 monitor-51 接口下在你的 程序，使用高級 gdi 接口，將 mv

39、ision2 調(diào)試同類似于 dp-51s 單片機仿真 實驗儀或者 tks 系列仿真器的硬件系統(tǒng)相連接，通過 mvision2 的人機交 互環(huán)境指揮連接的硬件完成仿真操作。 （6）rtx51 實時操作系統(tǒng) rtx51 實時操作系統(tǒng)是針對 80c51 微控制器系列的一個多任務內(nèi)核。 rtx51 實時內(nèi)核簡化廠需要對實時事件進行反應的復雜應用的系統(tǒng)設計、 編程和調(diào)試。這個內(nèi)核完全集成在 c51 編譯器中，使用非常簡單，任務描 述表和操作系統(tǒng)的統(tǒng)一性由 bl51 連接器/定位器自動進行控制。 此外 vision2 還只有極強的軟件環(huán)境，友好的操作界面和簡單快捷的 操作方法，主要表現(xiàn)在以下幾點：（1）豐

40、富的菜單欄；（2）可以快色選 擇命令按鈕的工具欄；（3）一些源代碼文件窗口；（4）對話框窗口； （5）直觀明了的信息顯示窗口。 5.5.軟件設計軟件設計 5.15.1 顯示模式設計顯示模式設計 一、顯示燈的排列： 二、顯示模式： 以上是對電燈顯示模式分析出來的表格，每個不同的模式號對應不同的顯 示狀態(tài)，對應的參數(shù)也不同。 模式號顯示狀態(tài)參數(shù) 08 l1l6 全亮 p1=ffh,p0=ffh 07 l1l8 亮，l9l16 不亮 p1=ffh,p0=00h 06 l1l8 不亮，l9l16 亮 p1=00h,p0=ffh 05 l1l16 奇數(shù)亮，偶數(shù)不亮 p1=aah,p0=aah 04 l1

41、l16 偶數(shù)亮，奇數(shù)不亮 p1=55h,p0=55h 03 l1、l2、l5、l6、l9、l10、l13、l14 亮 p1=cch,p0=cch 02 l3、l4、l7、l8、l11、l12、l15、l16 亮 p1=33h,p0=33h 01 l1l4、l9l12 亮 p1=f0h,p0=f0h l1l2l3l15l14l13l12l11l10l9l8l7l6l5l4l16 本裝置在使用中，是用到定時器來控制不同的閃爍方式的。當一個完 整的閃爍結(jié)束后，即可轉(zhuǎn)入新的閃爍方式。 5.25.2 程序流程圖程序流程圖 .1 主程序流程圖主程序流程圖 .2 中斷服務程序

42、流程圖中斷服務程序流程圖 5.35.3 程序設計程序設計 以下是城市燈光閃爍控制裝置的完整源程序： * 主程序 * main: mov sp, #sp mov 30h, #08h mov p1, #ffh mov p0, ffh clr tr0 to: mov tmod, #01h mov th0, #3ch mov tl0, #0b0h setb tr0 t1: mov 30h, #50 m8: cjne 30h, #00h, m8 cjne 31h, 08h, m7 mov p1, ffh mov p0, ffh dec 31h sjmp t1 m7: cjne 31h, 07h, m6

43、mov p1, ffh mov p0, 00h dec 31h sjmp t1 m6: cjne 31h, 06h, m5 mov p1, 00h mov p0, ffh dec 31h sjmp t1 m5: cjne 31h, 05h, m4 mov p1, f0h mov p0, f0h dec 31h sjmp t1 m4: cjne 31h, 04h, m3 mov p1, aah mov p0, aah dec 31h sjmp t1 m3: cjne 31h, 03h, m2 mov p1, cch mov p0, cch dec 31h sjmp t1 m2: cjne 31h

44、, 02h, m1 mov p1, 55h mov p0, 55h dec 31h ljmp t1 m1: cjne 31h, 01h mov p1, 33h mov p0, 33h mov 31h, 08h ljmp t1 * 中斷服務程序 * int1: push 30h push 31h clr tr0 mov tmod, #01h mov th0, #3ch mov tl0, #0b0h dec 30h pop 31h pop 30h setb tr0 reti 6.6.城市燈光閃爍控制裝置的調(diào)試城市燈光閃爍控制裝置的調(diào)試 6.16.1 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 .1 檢查硬件

45、連接檢查硬件連接 包括各元器件的正確使用，例如：地線、電源線的接口。檢查電路板， 各線路是否正確連接，各元器件是否安全焊上，是否牢固等等。 .2 檢查軟件系統(tǒng)檢查軟件系統(tǒng) 1、根據(jù)系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)檢查各流程圖是否正確，再根據(jù)流程圖來檢 查程序是否也正確。 2、分別寫出各指令的正確含義，包括中斷定時延時時間和初始化時 方式字和控制口地址。 3、將所有程序組織起來，在軟件環(huán)境下運行，檢查程序是否正確。 通過對硬件和軟件系統(tǒng)的認真檢查，反復測試，結(jié)果系統(tǒng)檢測成功，可以 進一步運行調(diào)試。 4、運行調(diào)試：在電腦輸入程序后，各硬件連接正確無誤時，接上電 源，輸入命令開始運行調(diào)試。 6.26.2 測試結(jié)果測