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1、 目录一.绪 论21.1 单片机基础知识31.2 单片机的应用领域31.3单片机的发展趋势4二、本实验概述5三、改写的程序8四、课程设计总结12五、参考资料13六、流程图及硬件连接图13一.绪 论 二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。单片机（亦称微控制器）的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构
2、成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。 单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。1.1 单片机基础知识 单片机又称单片微控制器
3、，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的D
4、P系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。 1.2 单片机的应用领域 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，大致可分为如下几个范畴： 一、在智能仪器仪表的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中。计，示波器，各种分析仪）。 二、在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。三、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
5、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。四、在计算机网络和通信领域中的应用 现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，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。 五、单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，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。 此外，单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十分广泛的用途。 1.3单片机的发展趋势 单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世
6、界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有： 一、微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器（CPU）、随机存取数据存储（RAM）、只读程序存储器（ROM）、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW（脉宽调制电路）、WDT（看门狗）、有些单片机将LCD（液晶）驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功
7、能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。 二、低功耗CMOS化 MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS（互补金属氧化物半导体工艺）。 三、主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以80C51占据了半壁江山。九十年代以后，单片机在结构上采用双CPU或内部流水线，CPU
8、位数有8位、16位、32位，时钟频率高达20MHZ，片内带有PWM输出、监视定时器WDT、可编程计数器阵列PCA、DMA传输、调制解调器等。芯片向高度集成化、低功耗方向的发展，使得单片机在大量数据的实时处理、高级通信系统、数字信号处理、复杂工业过程控制、高级机器人以及局域网等方面得到大量应用。这类单片机有NEC公司的MPD7800，MITSUBISHI公司的M337700，REVKWELL公司的R6500。二、本实验概述 本实验采用伟福实验系统进行板上仿真，它提供了强大的软硬件调试手段。此次学习流程是先读程序，由程序和已知部分电路图推出硬件电路图的连接，在读懂程序的基础上，对程序进行修改以实现
9、另外一种功能。程序流程图如附录图二。一、 程序 #include #define LEDLen 6#define PB1 2 / 164 时钟位#define PB0 1 / 164 数据位xdata unsigned char OUTBIT _at_ 0x8002; / 位控制口xdata unsigned char OUTSEG _at_ 0x8004; / 段控制口unsigned char LEDBufLEDLen; / 显示缓冲code unsigned char LEDMAP = / 八段管显示码 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d,
10、0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71;void Delay(unsigned char CNT) unsigned char i; while (CNT- !=0) for (i=100; i !=0; i-);void DisplayLED() unsigned char i, j; unsigned char Pos; unsigned char LED; Pos = 0x20; / 从左边开始显示 for (i = 0; i = 1; / 显示下一位 / =#define Tick 10000 / 10000 x 100
11、us = 1s#define T100us (256-50) / 100us时间常数(6M)unsigned char Hour, Minute, Second;unsigned int C100us; / 100us记数单元void T0Int() interrupt 1 C100us-; if (C100us = 0) C100us = Tick; / 100us 记数器为0, 重置记数器 Second+; if (Second = 60) Second = 0; Minute+; if (Minute = 60) Minute = 0; Hour+; if (Hour = 24) Hou
12、r = 0; void main() TMOD = 0x02; / 方式2, 定时器 TH0 = T100us; TL0 = T100us; IE = 0x82; / EA=1, IT0 = 1 Hour = 0; Minute = 0; Second = 0; C100us = Tick; TR0 = 1; / 启动定时器0 while (1) LEDBuf0 = LEDMAPHour/10; LEDBuf1 = LEDMAPHour%10 | 0x80; LEDBuf2 = LEDMAPMinute/10; LEDBuf3 = LEDMAPMinute%10 | 0x80; LEDBuf4
13、 = LEDMAPSecond/10; LEDBuf5 = LEDMAPSecond%10; DisplayLED(); 由此得到硬件连接。如附录图1.三、改写的程序本来想设计程序在某个时间到的时候会报警，但是时间有限，没有找到蜂鸣器，所以就连接了P1与Led，为了方便验箱，时间设在一分钟，一分钟时led报警，即以一分钟的频率闪亮。一分钟后停止报警。所编写程序如下：#include #define LEDLen 6#define PB1 2 / 164 时钟位#define PB0 1 / 164 数据位bit LEDBuf;sbit LED = P10;xdata unsigned char
14、 OUTBIT _at_ 0x8002; / 位控制口xdata unsigned char OUTSEG _at_ 0x8004; / 段控制口unsigned char LEDBufLEDLen; / 显示缓冲code unsigned char LEDMAP = / 八段管显示码 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71;void Delay(unsigned char CNT) unsigned char i; while (CNT- !=
15、0) for (i=100; i !=0; i-);void DisplayLED() unsigned char i, j; unsigned char Pos; unsigned char LED; Pos = 0x20; / 从左边开始显示 for (i = 0; i = 1; / 显示下一位 / =#define Tick 10000 / 10000 x 100us = 1s#define T100us (256-50) / 100us时间常数(6M)unsigned char Hour, Minute, Second;unsigned int C100us; / 100us记数单元v
16、oid T0Int() interrupt 1 C100us-; if (C100us = 0) C100us = Tick; / 100us 记数器为0, 重置记数器 Second+; if (Second = 60) Second = 0; Minute+; if (Minute = 60) Minute = 0; Hour+; if (Hour = 24) Hour = 0; void main() TMOD = 0x02; / 方式2, 定时器 TH0 = T100us; TL0 = T100us; IE = 0x82; / EA=1, IT0 = 1 Hour = 0; Minute
17、 = 0; Second = 0; C100us = Tick; TR0 = 1; / 启动定时器0 if ( Minute= 1) LED = !LED; / 取反LED while (1) LEDBuf0 = LEDMAPHour/10; LEDBuf1 = LEDMAPHour%10 | 0x80; LEDBuf2 = LEDMAPMinute/10; LEDBuf3 = LEDMAPMinute%10 | 0x80; LEDBuf4 = LEDMAPSecond/10; LEDBuf5 = LEDMAPSecond%10; if (Minute = 0) LEDBuf = !LEDBu
18、f; / 取反LED delay(10) while (1) LED = LEDBuf; DisplayLED(); 在实验箱上已经验证成功！四、课程设计总结通过这紧张的一周课设，在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这一年年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。这一周不仅要对那么长的程序进行分析，还有画硬件图，画硬件图的软件也是初次接触，所以时间真的很紧张！也发现学习是种能力，谁学的快，谁学的慢，在这紧张的氛围里很凸显。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多
19、，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我的指导老师张淑清，童凯，程淑红对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立学习的能力。五、参考资料1、张淑清编著单片机原理。第一版。1. 张志良编著.单片机原理与控制技术.第2版. 机械工业出版社2. 周立功编著.单片机基础实验指导书.第1版. 广州周立功单片机发展有限公司出版社3. 杨志忠编著.模拟电子技术.第1版. 高等教育出版社出版六、流程图及硬件连接图13