基于数码显示单元的的单片机仿真和C语言开发Word文档格式.docx
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AT89C51单片机管脚图如下:
图2.1.1AT89C51管脚图
接口介绍:
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P1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:
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(记时器0外部输入)
P3.5T1(记时器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。
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。
2.274ls373
74ls373是常用的地址锁存器芯片,他实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器,在单片机系统中为了扩展外部存储器,通常需要一块74ls373芯片。
当74LS373用作地址锁存器时,应使OE为低电平,此时锁存使能端C为高电平时,输出Q0~Q7状态与输入端D1~D7状态相同;
当C发生负的跳变时,输入端D0~D7数据锁入Q0~Q7。
51单片机的ALE信号可以直接与74LS373的C连接。
在MCS-51单片机系统中,常采用74LS373作为地址锁存器使用。
其中输入端1D~8D接至单片机的P0口,输出端提供的是低8位地址,G端接至单片机的地址锁存允许信号ALE。
输出允许端OE接地,表示输出三态门一直打开。
图2.2.174ls373外部管脚图
1D~8D为8个输入端。
1Q~8Q为8个输出端。
G是数据锁存控制端;
当G=1时,锁存器输出端同输入端;
当G由“1”变为“0”时,数据输入锁存器中。
OE为输出允许端;
当OE=“0”时,三态门打开;
当OE=“1”时,三态门关闭,输出呈高阻状态。
(1).1脚是输出使能(OE),是低电平有效,当1脚是高电平时,不管输入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11脚(锁存控制端,G)如何,输出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈现高阻状态(或者叫浮空状态);
(2).当1脚是低电平时,只要11脚(锁存控制端,G)上出现一个下降沿,输出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈现输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的状态.
锁存端LE由高变低时,输出端8位信息被锁存,直到LE端再次有效。
当三态门使能信号OE为低电平时,三态门导通,允许Q0~Q7输出,OE为高电平时,输出悬空。
图2.2.274ls373逻辑图
2.3字型控制字
由于采用八段数码管,其结构图如下所示:
图2.3.1数码管结构图
经测试,本课设用到的数码管为共阳极,由此可以推算出分别显示1,2,3,4,5,6,7,8所对应的控制字为0x9e,0x24,0x0c,0x98,0x48,0x40,0x1e,0x00(小数点设置为一直保持亮的状态)。
2.4位控制字
由于本课设对于循环移位的设计是采用位控制字,所以当数码管每显示一个字符,需要跳到下一个数码管。
根据测试,保证每次只有一个数码管亮并顺次移位的位控制字为0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80。
3设计电路
按照下图在proteus中创建元件和连接电路:
图4.1总体电路图
P0端口通过74ls373锁存器接数码管的字形码笔段,P2端口接动态数码管的数位选择端。
其中74ls373在这里的主要作用是增强驱动。
由图中可以看出,布线还存在着一定的问题,有些地方不该交叉却交叉了。
这是需要改进的地方。
4程序设计
由于单片机的运行需要.hex文件,所以需要在keil中编程以生成.hex文件。
4.1源程序
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharDSY_CODE1[8]={0x9e,0x24,0x0c,0x98,0x48,0x40,0x1e,0x00};
/*字形控制字*/
ucharDSY_CODE2[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
/*位控制字*/
voidDelayMS(uintx)/*延时子程序*/
{
uchari;
while(x--)
{
for(i=200;
i>
0;
i--);
}
}
voidmain()
while
(1)
for(i=0;
i<
8;
i++)
{
P2=DSY_CODE2[i];
P1=DSY_CODE1[i];
DelayMS(300);
}
程序很简单,一个主程序,主要控制在数码管上显示字符串,延时子程序主要用来控制循环移位,均不难理解。
4.2生成.hex文件
运行程序,当出现“0Error(s),0warning(s)”这样的提示时,说明程序运行无误。
即可将程序生成.hex文件。
生成方式如下图:
图4.2.1生成.hex文件
完成后,即可将.hex文件导入单片机中,导入方式如下图:
图4.2.2导入.hex文件
5运行结果
编写对程序,生成.hex文件并成功将其导入单片机中之后,即可运行程序。
运行结果如下:
图5.1运行结果1
图5.2运行结果2
图5.3运行结果图3
在此,由于无法将循环移位在静态图中表现出来,故只截选几张图片。
由图可以看出,该电路以及程序已经成功实现了任务要求,即设计一种多位8段数码管动态扫描显示的电路,并实现循环移位显示给定字符串。
同时,由于循环移位是是采用位控制字来实现的,所以可以通过改动控制字,来实现其他一些显示方式。
在此,不一一演示。
6心得体会
在这次课程设计中,我的最大体会是要学会强迫自己动手,整合思路,查找数据,为己所用。
平时所学的理论知识只是基础,真正应用软件做设计的时候才能知道自己的局限性。
一味停留在老师的教学中自己能做的实在是少之又少。
老师只是在较高的层次上为自己的学习指明道路,为能力拓展课程程序设计的整体概念指出思路。
至于具体的程序要怎么编写,要怎么处理,不可能手把手的交给自己。
所以就应该学会利用资源,首先就是互联网,然后是图书馆。
由于本次课设的时间限制,最合理的数据应该是互联网,快速,方便。
搜集到资料以后不能照抄,应该仔细阅读,读懂,然后根据自己的要求改变参数。
总之,只有知道怎么自己学习,才能知道怎么自己动手。
另一方面,即具体的方面,我的收获是了解了Protues这个软件和KEIL软件。
编写程序的过程中,体会最深的是子程序的调用和程序的条理问题,一个程序就算功能实现了,但是也要使主程序和子程序的条理分明,易读性高,才能算一个比较好的程序。
同时,也要灵活使用各种调试方法,来缩小寻找错误的范围。
检查程序过程中,在充分思考的基础上多次实验是检查改正程序的良方。
在设计扩展功能的过程中,大胆想像并且用多种思路来求解实现目标是必备的武器。
经过短短一周的课程设计,我认识到,课程设计能真正让人学到实际应用的东西的一门课程。
总之,这次设计多少还是有一点收获的。
这次设计让我明白了一个道理,做任何事,只要认真沉稳就一定能成功的做好,把态度都要摆好,认真去对待,到最后才不会后悔!
很多事,都是在做了之后,才会觉得有没有意义,才会觉得有没有收获!
所以,在这次设计的过程中,我得到了一些宝贵的经验,所以这就是我的收获。
7参考文献
[1]李群芳,肖看.单片机原理接口与应用.北京:
清华大学出版社,2005
[2]谢瑞和等.串行技术大全.北京:
清华大学出版社,2003
[3]孙育才.MCS-51系列单片微型计算机及其应用.南京:
东南大学出版社,1997
[4]马忠梅等.单片机C语言应用程序设计.北京:
北京航空航天大学出版社,1997
[5]高峰.单片微机应用系统设计及实用技术.北京:
机械工业出版社,2004
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- 基于 数码 显示 单元 单片机 仿真 语言 开发