单片机0~99加法计数器程序设计51单片机原理及应用大学论文.doc
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蚌埠学院单片机原理及应用课程设计
课程设计
课程名称
51单片机原理及应用
题目名称
单片机“0~99”加法计数器程序设计
专业班级
学生姓名
学号
指导教师
蚌埠学院计算机科学与技术系课程设计任务书
课程
51单片机原理及应用
班级
班导教师
题目
基于单片机“0~99”加法计数器的设计
完成时间
主要内容
问题描述(功能要求):
利用AT89C51单片机来制作一个手动计数器。
按一次按钮计数一次,计数的范围是0~99,功能显示1为0~99的显示,另一功能是0~99的数字总和,两者可以同时实现。
设计任务及要求
1)上电时,数码管显示为00。
2)利用单片机来制作一个手动计数器,在单片机的管脚上接一个轻触开关,作为手动计数的按钮,用单片机的I/O口接数码管,作为计数器,进行加计数显示。
3)按一次按钮计数一次,计数的范围是0~99,功能显示1为0~99的显示,另一功能是0~99的数字总和,两者可以同时实现。
设计报告要求
1.封面:
(格式附后)
2.课程设计任务书
3.课程设计报告:
⑴系统总体方案
⑵设计思路和主要步骤
⑶各功能模块和流程图
⑷设计代码
⑸心得体会和参考资料
说明:
学生完成课程设计后,提交课程设计报告及软件,要求文字通畅、字迹工整(也可用以打印),文字不少于5000字,并装订成册。
版面要求
1.题目用黑体三号,段后距18磅(或1行),居中对齐;
2.标题用黑体四号,段前、段后距6磅(或0.3行);
3.正文用小四号宋体,行距为1.25倍行距;
4.标题按“一”、“㈠”、“1”、“⑴”顺序编号。
上机时间安排
星期
周次
一
二
三
四
五
六
日
第14周-第17周
C51系统课程设计总学时:
16刘粉[1-2节]重型楼0411
C51系统课程设计总学时:
16刘粉[5-6节]重型楼0411
指导时间地点
上机时间,多媒体技术实验室(重型楼0411)
目录
一.前言 4
二.单片机介绍 4
(一).AT89C51简介编辑 4
(二).主要特性编辑 5
(三).特性概述编辑 5
(四).管脚说明编辑 5
(五).芯片擦除编辑 7
(六).串口通讯 7
三.课程设计的目的和要求 11
(一).设计目的 11
(二).课程设计题目 11
(三).设计任务及要求 11
四.总体设计思路 11
(一).硬件设计思路及系统框图 11
1.硬件设计思路:
11
2.原器件清单 11
3.系统框图 12
(二).软件设计思路:
12
(三).对照表 12
(四).程序流程图 13
五.硬件设计 15
(一).芯片主要特性 15
(二)管脚说明:
15
(三).排阻的作用 16
(四).电路图说明 17
1.添加晶振和复位 17
2.添加P0和P2两个按键 17
3.数码管动态显示 17
六.软件设计说明 17
七.使用Keil、preoteus软件调试仿真说明 19
八.结束语 20
九.参考文献 21
附录:
22
(一).汇编源程序 22
(二).原理图 24
前言
单片机全称叫单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer),是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:
1.在智能仪器仪表上的应用,例如精密的测量设备 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用可从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
5.单片机在医用设备领域中的应用 例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
6.在各种大型电器中的模块化应用 如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。
此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
一.单片机介绍
(一).AT89C51简介编辑
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
外形及引脚排列如图所示。
现在AT89S51/52已经取代了AT89C51/52。
(二).主要特性编辑
·与MCS-51兼容
·4K字节可编程FLASH存储器
·寿命:
1000写/擦循环
·数据保留时间:
10年
·全静态工作:
0Hz-24MHz
·三级程序存储器锁定
·128×8位内部RAM
·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片内振荡器和时钟电路
(三).特性概述编辑
AT89C51提供以下标准功能:
4k字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
(四).管脚说明编辑
VCC:
供电电压。
GND:
接地。
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/地址的低八位。
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外部必须接上拉电阻。
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口作为低八位地址接收。
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:
口管脚备选功能
P3.0RXD(串行输入口)
P3.1TXD(串行输出口)
P3.2/INT0(外部中断0)
P3.3/INT1(外部中断1)
P3.4T0(计时器0外部输入)
P3.5T1(计时器1外部输入)
P3.6/WR(外部数据存储器写选通)
P3.7/RD(外部数据存储器读选通)
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:
复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
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低位字节。
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。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:
每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:
当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;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。
振荡器特性:
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
(五).芯片擦除编辑
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE管脚处于低电平10ms来完成。
在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。
此外,AT89C51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。
在闲置模式下,CPU停止工作。
但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。
在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。
(六).串口通讯
单片机的结构和特殊寄存器,这是你编写软件的关键。
至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢,它们是SCON,TCON,TMOD
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- 单片机 99 加法 计数器 程序设计 51 原理 应用 大学 论文
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