单片机课程设计计数器.docx

单片机课程设计计数器.docx

《单片机课程设计计数器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机课程设计计数器.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

单片机课程设计计数器

单片机原理及应用课程设计报告

系别：

机电与自动化学院

专业班级：

机电一体化技术0901

学号：

***********

学生姓名：

**

指导教师：

***

（课程设计时间：

2011年6月6日—2011年6月10日）

目录

1．课程设计目的…………………………………………………………………2

2．课程设计题目描述和要求……………………………………………………2

3．课程设计报告内容……………………………………………………………2

3.1设计内容………………………………………………………………………2

3.2设计原理………………………………………………………………………2

3.2.1接线方案……………………………………………………………………2

3.2.2系统完整硬件电路图………………………………………………………3

3.2.3可编程多功能接口8155…………………………………………………4

3.3系统软件介绍…………………………………………………………………6

3.3.1系统软件流程………………………………………………………………7

3.3.2系统软件程序………………………………………………………………8

3.4系统软、硬件调试过程………………………………………………………10

4．总结……………………………………………………………………………11

参考文献……………………………………………………………………………12

1.课程设计目的

1.熟悉8155定时/计数器的记数功能；

2.掌握初始化编程方法；

3.掌握中断程序的调试方法。

2．课程设计题目描述和要求

1.脉冲计数（定时/计数器的记数功能）

2.利用实验仪提供的显示电路,动态显示一行数据。

3．课程设计报告内容

3.1设计内容

定时/计数器0对外部输入的脉冲进行计数，并送显示器显示

3.2设计原理

MCS-51有两个16位的定时/计数器：

T0和T1。

计数和定时实质上都是对脉冲信号进行计数，只不过脉冲源不同而已。

当工作在定时方式时，计数脉冲来自单片机的内部，每个机器周期使计数器加1，由于计数脉冲的频率是固定的（即每个脉冲为1个机器周期的时间），故可通过设定计数值来实现定时功能。

当工作在计数方式时，计数脉冲来自单片机的引脚，每当引脚上出现一个有1到0的电平变化时，计数器的值加1，从而实现计数功能。

可以通过编程来指定时技术计数器的功能，以及他的工作方式。

读取计数器的当前值时，应读3次。

这样可以避免在第一次读完后，二次读完钱，由于低位溢出向高位进行时的错误。

3.2.1接线图案

接线方案1：

接线方案2：

3.2.2系统完整硬件电路图

图C89C52实验箱键盘及数码管系统电路图：

图C89C52实验箱键盘及数码管系统电路图

图D实验箱键盘及数码管电路图

图D实验箱键盘及数码管电路图

3.2.3可编程多功能接口8155

8155芯片内具有RAM、并行I/O端口和计数器，是可编程多功能接口芯片。

8155与MCS-51单片机接口简单，是单片机应用系统中广泛使用的芯片。

8155的组成与接口信号

（1）静态RAM

8155芯片内具有256个字节的静态RAM。

（2）定时器

8155芯片内具有1个14位减法计数器，

（3）端口A、端口B和端口C

8155芯片内具有2个8位、1个6位的可编程并行I/O端口。

PortA和PortB都是8位的端口，PortC是6位的端口，都可以选择作为输入或输出。

当端口A和端口B作为选通输入或输出的数据端口时，端口C与端口A和端口B配合使用，用作它们的控制信号或状态信号。

（4）地址数据线

AD0～AD7为地址数据复用线。

8155与计算机之间的地址、数据、命令和状态信息都是通过它们传送的。

8155共有256个RAM单元和命令状态寄存器、端口A、端口B、端口C、计数器低8位、计数器高8位等6个可编址的端口，为此8155引出了8条地址数据线。

使用8位地址对RAM进行编址，RAM的编址为00H～FFH。

使用低3位地址对端口进行编址，6个端口的地址为00H～05H，如表7-5所列。

表18155端口的地址表

A2

A1

A0

端口

0

0

0

命令状态寄存器

0

0

1

端口A

0

1

0

端口B

0

1

1

端口C

1

0

0

计数器低8位

1

0

1

计数器高8位

（5）读/写控制信号线

选片信号：

低电平有效，由它启动CPU与8155之间的通信。

IO/

IO/RAM选择线：

当IO/

=1时，对8155的IO口和计数器进行读/写，AD0～AD7上的地址为其端口地址。

当IO/

=0时，对8155的RAM进行读/写，AD0～AD7上的地址为RAM的单元地址。

ALE地址锁存信号：

其下降沿将计算机输出的低8位地址以及

、IO/

输入的状态都锁存到8155内部寄存器。

因此，8155与MCS-51单片机连接时不需外接地址锁存器。

写信号：

低电平有效。

它控制把CPU输出到系统数据总线上的数据或命令写到8155。

读信号：

低电平有效。

它控制8155送出数据或状态信息至地址数据线。

RESET复位信号：

高电平有效。

它清除命令状态寄存器和置A、B、C三个IO端口为输入方式。

（6）8155的命令状态字

8155的命令状态寄存器，实际上是两个寄存器，分别存放命令字和状态字。

但由于对命令寄存器只能进行写操作，而对状态寄存器只能进行读操作，因此把它们编为同一端口地址，合在一起称之为命令状态寄存器。

命令字

命令字写入命令寄存器，用于定义并行IO端口及定时器的工作方式。

状态字

状态字（只使用了7位，最高位没定义）从状态寄存器读出，用于寄存PA、PB和定时器的工作状态。

（7）8155与MCS-51单片机的连接

8155与MCS-51单片机的连接比较简单，因为8155的许多信号与MCS-51单片机兼容，可以直接连接。

8155与MCS-51单片机连接的主要麻烦在IO/

信号上。

因为是8155特有的信号，MCS-51单片机没有相应的信号。

因此要设法形成这个信号，提供给8155使用。

IO/

信号的形成有多种方法，不同的形成方法对应着不同的编址方式。

（8）8155在键盘和七段显示器接口中的应用

例7－15用8155做接口，设计矩阵键盘和七段显示器电路。

编写从键盘输入并在七段显示器上回显十六进制数的控制程序。

键入的数在显示器的最右边显示，并将原键入的数依次向左移动一位。

若多于六个，则仅显示后键入的六个数。

根据题意，需要16只按键和6只七段显示器。

8155芯片及４×4键盘、6位七段显示器与MCS-51单片机的连接电路如图7-30所示。

该电路是伟福单片机实验箱上的实际电路。

其中，74LS164是串入并出8位移位寄存器；UA2003是反相驱动器。

74LS164有2个串行输入端A和B、8个并行输出端Q7～Q0和1个异步清零端

。

只有当2个串行输入端都为高电平时，串行输入数据才是1，否则便是0。

3.3系统软件介绍

（1）系统概述　　

KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。

另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。

在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

下面详细介绍KeilC51开发系统各部分功能和使用。

（2）KeilC51单片机软件开发系统的整体结构

　C51工具包的整体结构，uVision与Ishell分别是C51forWindows和forDos的集成开发环境（IDE），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。

开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。

然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件（.OBJ）。

目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件（.ABS）。

ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

（3）注意事项

使用独立的Keil仿真器时，注意事项　　

*仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。

*仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统。

*仿真芯片的31脚（/EA）已接至高电平，所以仿真时只能使用片内ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31脚相连，故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM（其CPU的/EA引脚接至低电平）的目标系统中使用。

3.3.1系统软件流程

图E实验框图

主程序流程图

二转十进制子程序

图E系统软件流程

3.3.2系统软件程序

OUTBITequ0e101h

CLK164equ0e102h;段控制口（接164时钟位）

DAT164equ0e102h;段控制口（接164数据位）

LEDBufequ40h

INequ0e103h

ORG0000h

MOVSP,#60H

MOVDPTR,#0e100H;8155初始化

MOVA,#03H

MOVX@DPTR,A

MOVTMOD,#05H;定时器初始化

MOVTH0,#00H

MOVTL0,#00H

SETBTR0

LOOP0:

MOVR2,TH0

MOVR3,TL0

LCALLLOOP1

MOVR0,#40H

MOVA,R6

LCALLPTDS

MOVA,R5

LCALLPTDS

MOVA,R4

LCALLPTDS

LCALLDISPLAY

SJMPLOOP0

LOOP1:

CLRA;二转十子程序

MOVR4,A

MOVR5,A

MOVR6,A

MOVR7,#10H

LOOP2:

CLRC

MOVA,R3

RLCA

MOVR3,A

MOVA,R2

RLCA

MOVR2,A

MOVA,R6

ADDCA,R6

DAA

MOVR6,A

MOVA,R5

ADDCA,R5

DAA

MOVR5,A

MOVA,R4

ADDCA,R4

DAA

MOVR4,A

DJNZR7,LOOP2

RET

PTDS:

MOVR1,A;拆字子程序

ACALLPTDS1

MOVA,R1

SWAPA

PTDS1:

ANLA,#0FH

MOV@R0,A

INCR0

RET

Delay:

movr7,#0;延时子程序

DelayLoop:

djnzr7,DelayLoop

djnzr6,DelayLoop

ret

DISPLAY:

setb0d3h

movr0,#LEDBuf

movr1,#6;共6个八段管

movr2,#00000001b;从左边开始显示

Loop:

movdptr,#OUTBIT

mova,#00h

movx@dptr,a;关所有八段管

mova,@r0

movdptr,#LEDmap

movca,@a+dptr

movB,#8;送164

DLP:

rlca

movr3,a

movacc.0,c

anla,#0fdh

movdptr,#DAT164

movx@dptr,a

movdptr,#CLK164

orla,#02h

movx@dptr,a

anla,#0fDh

movx@dptr,a

mova,r3

djnzB,DLP

movdptr,#OUTBIT

mova,r2

movx@dptr,a;显示一位八段管

movr6,#1

callDelay

mova,r2;显示下一位

rla

movr2,a

incr0

djnzr1,Loop

movdptr,#OUTBIT

mova,#0

movx@dptr,a;关所有八段管

clr0d3h

ret

LEDMAP:

;八段管显示码

db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h

db7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h

END

3．4系统软、硬件调试过程

将十进制数改为十六进制数

IOOP0：

MOVR2,TH0

MOVR3,TL0

MOVR0，LEDBuf

MOVA,R3

LCALLPTDS

MOVA,R2

LCALLPTDS

LCALLDISPLAY

4.总结

通过这次单片机课程设计，我体会到了单片机在现代电子产品中的广泛用途和强大功能，复习了老师上课讲的内容。

但是由于时间仓促还有许多有待完善的地方，我会在以后的学习工作中继续努力。

参考文献

[1]催维娜，智能电子制作.北京：

科学出版社，2007.

[2]张红润，智能技术——系统设计与开发.北京：

北京航空航天出版社，2007..

[3]陈铁军，智能控制理论及应用.北京：

清华大学出版社，2009..

课程设计成绩:

项目

业务考核成绩（70%）

（百分制记分）

平时成绩（30%）

（百分制记分）

综合总成绩

（百分制记分）

注:

教师按学生实际成绩（平时成绩和业务考核成绩）登记并录入教务MIS系统，由系统自动转化为“优秀（90～100分）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）和不及格（60分以下）”五等。

指导教师评语:

指导教师（签名）:

20年月日