單片機課程設計報告---基于單片機的電腦鐘的設計

1、<p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　課程名稱： 單片機原理與應用課程設計 </p><p>　　起訖時間： 2012年6月4日---- 6月8日 </p><p>　　院 系： 電子信息工程系 </p><p>　　班　　級：

2、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　系 主 任： </p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><

3、p>　　名稱 　　單片機原理與應用課程設計 　　</p><p>　　2012年 6 月 4日至 2012年 6月 8日共1周</p><p>　　院 　系 電子信息工程系 </p><p>　　班 級 </p><p>　　姓 名

4、 </p><p>　　系　主　任 </p><p>　　教研室主任 </p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　數(shù)字電子時鐘已成為當今

5、人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚碾娮赢a(chǎn)品，廣泛用于個人家庭以及辦公室等公共場所，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術的發(fā)展和采用了先進的石英技術，使數(shù)字鐘具有計時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等諸多優(yōu)點，而且它還廣泛的用于計時、自動報時及自動控制等各個領域。</p><p>　　盡管目前市場上已有現(xiàn)成的數(shù)字電子時鐘集成電路芯片出售，價格便宜、使用也方便，但鑒于單片機的定時器功能也可以完成數(shù)字時鐘電

6、路的設計，因此進行數(shù)字鐘的設計是必要的。在這里我們將已學過的比較零散的數(shù)字電路的知識有機的、系統(tǒng)的聯(lián)系起來用于實際，來培養(yǎng)我們的綜合分析和設計電路，寫程序、調(diào)試電路的能力。本次課程設計的內(nèi)容是基于單片機最小系統(tǒng)的原理下設計完成。單片機具有體積小、功能強可靠性高、價格低廉等一系列優(yōu)點，不僅已成為工業(yè)測控領域普遍采用的智能化控制工具，而且已滲入到人們工作和和生活的各個角落，有力地推動了各行業(yè)的技術改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，應用前景廣闊.<

7、/p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章AT89C51的介紹3</p><p>　　1.1·AT89C51單片機的簡介：3</p><p>　　1.2 AT89C51如圖（2）的管腳說明：3</p><p>　　1.3 單片機的特點5</p>

8、<p>　　1.4 顯示器的介紹5</p><p>　　1.5 晶體振蕩6</p><p>　　1.6 復位電路6</p><p>　　1.7 AT89C51的按鍵7</p><p>　　1.7.1矩陣式鍵盤的按鍵識別方法8</p><p>　　第二章數(shù)字時鐘的介紹9</p>&

9、lt;p><b>　　2.1軟件簡介9</b></p><p><b>　　2.2概述9</b></p><p><b>　　2.3工作原理9</b></p><p>　　2.4基本用途10</p><p><b>　　第三章軟件11</b>

10、;</p><p>　　3.1proteus軟件簡介11</p><p>　　3.2功能特點11</p><p>　　3.3基本操作11</p><p>　　3.4功能模塊12</p><p>　　3.5電路仿真13</p><p>　　3.6電路原理框圖14</p>

11、<p><b>　　第四章軟件15</b></p><p>　　4.1編程流程圖如下：15</p><p>　　4.2.keil軟件的介紹16</p><p>　　4.3發(fā)展歷程17</p><p>　　4.4 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識17</p>

12、<p><b>　　4.5優(yōu)點18</b></p><p>　　總結（心得體會）19</p><p><b>　　附錄一：20</b></p><p><b>　　附錄二：22</b></p><p><b>　　元器件表:25</b&g

13、t;</p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p>　　第一章AT89C51的介紹</p><p>　　1.1·AT89C51單片機的簡介：</p><p>　　自從1971年微型計算機問世以來，隨著大規(guī)模集成電路技術的進一步發(fā)展，導致微型計算機向兩個方向發(fā)展：一是高速度、高性能、大容量的

14、高檔微型計算機及其系列化，向大、中型計算機的挑戰(zhàn)；另一個是穩(wěn)定可靠、小而廉、能適應各種控制領域需要的單片機。</p><p>　　單片機是把中央處理單元、隨機存儲器、只讀存儲器、定時/計數(shù)器以及I/O接口電路等主要部件集成在一塊半導體芯片上的微型計算機。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已具有了微型計算機系統(tǒng)的含義，從某種意義上說，一塊單片機芯片就是一臺微型計算機。</p><p&

15、gt;　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式

16、控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p>　　1.2 AT89C51如圖（1）的管腳說明：</p><p><b>　　圖（1）</b></p><p>　　VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。

17、P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。

18、 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存</p><p>　　1.

19、3 單片機的特點</p><p>　　單片機結構上的設計主要是滿足控制的需要，因此，它在硬件結構、指令系統(tǒng)及I/O能力等方面均有其獨特之處，其顯著的特點之一就是具有非常有效的控制功能，故也可以把單片機成為微控制器。</p><p>　　與普通的微型計算機相比，單片機主要具有以下特點：</p><p>　?。?）體積小、結構簡單、可靠性高 單片機把各功能部件集成在

20、一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合于惡劣環(huán)境下工作。</p><p>　　（2）控制功能強 單片機雖然結構簡單，但是它“五臟俱全”，已經(jīng)具備了足夠的控制功能。單片機具有較多的I/O口，CPU可以直接對I/O口進行I/O操作、算術操作、邏輯操作和位操作，指令簡單而豐富。所以單片機也是“面向控制”的計算機

21、。</p><p>　?。?） 低電壓、低功耗 單片機已可在2.2V的電壓下運行，有的已能在1.2V或0.9V電壓下工作；工耗降至μA級，一顆紐扣電池就可以長期使用。</p><p>　?。?）優(yōu)異的性能價格比 由于單片機構成的控制系統(tǒng)硬件結構簡單、開發(fā)周期短、控制功能強、可靠性高，因此，在達到同樣功能的條件下，用單片機開發(fā)的控制系統(tǒng)比用其他類型的微型計算機開發(fā)的控制系統(tǒng)價格更便宜

22、。</p><p>　　1.4 顯示器的介紹</p><p>　　在單片機應用系統(tǒng)中，常用的顯示器有LED（發(fā)光二級管）和LCD(液晶顯示器)。LED顯示器價格更低廉，結構更簡單，LCD顯示器功耗更低，顯示清晰度更高。</p><p>　　數(shù)碼管通常有共陰極和共陽極兩種型號，本實驗中用的是共陽極。L ED 顯示器顯示方式有靜態(tài)和動態(tài)兩種，下面我們主要講解一下LED動

23、態(tài)顯示方式。</p><p>　　動態(tài)顯示驅動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電

24、路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O

25、端口，而且功耗更低。本設計采用的是8位一體的數(shù)碼管顯示器如圖（2）</p><p><b>　　圖（2）</b></p><p><b>　　1.5 晶體振蕩</b></p><p>　　晶振的全稱是石英晶體振蕩器，金屬封裝，內(nèi)部是一小片石英，兩邊鍍銀，由引線引出，這小片石英會在外界電場的作用下產(chǎn)生震動，頻率由石英的大小決

26、定。</p><p>　　計算機都有個計時電路，盡管一般使用“時鐘”這個詞來表示這 些設備，但它們實際上并不是通常意義的時鐘，把它們稱為計時器(timer)可能更恰當一點。計算機的計時器通常是一個精密加工過的石英晶體，石英晶體在其張力限度內(nèi)以一定的頻率振蕩，這種頻率取決于晶體本身如何切割及其受到張力的大小。有兩個寄存器與每個石英晶體相關聯(lián)，一個計數(shù)器(counter)和一個保持寄存器(holdingregiste

27、r)。石英晶體的每次振蕩使計數(shù)器減1。當計數(shù)器減為0時，產(chǎn)生一個中斷，計數(shù)器從保持計數(shù)器中重新裝入初始值。這種方法使得對一個計時器進行編程，令其每秒產(chǎn)生60次中斷(或者以任何其它希望的頻率產(chǎn)生中斷)成為可能。每次中斷稱為一個時鐘嘀嗒(clocktick)。 原理圖如圖（3）</p><p><b>　　圖（3）</b></p><p><b>　　1.6 復

28、位電路</b></p><p>　　復位電路的原理是單片機RST引腳接收到2US以上的電平信號，只要保證電容的充放電時間大于2US，即可實現(xiàn)復位，所以電路中的電容值是可以改變的。2、按鍵按下系統(tǒng)復位，是電容處于一個短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。電路原理圖如圖（4）</p><p><b>　　圖（4）</b></p>

29、;<p>　　1.7 AT89C51的按鍵</p><p>　　單片機常用的鍵盤有全編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。非編碼鍵盤又分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤，本次試驗用的主要是矩陣式按鍵。下面介紹一下矩陣式鍵盤的工作原理：</p><p>　　按鍵原理圖如圖（5）</p><p><b>　　圖（5）</b></p>&l

30、t;p>　　在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，一個端口（如P1口）就可以構成4*4=16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。

31、矩陣式結構的鍵盤顯然比直接法要復雜一些，識別也要復雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸入端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了</p><p>　　1.7.1矩陣式鍵盤的按鍵識別方法</p><p&

32、gt;　　<確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。 行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，如上圖所示鍵盤，介紹過程如下。 　</p><p>　　1、判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下

33、。 　</p><p>　　2、判斷閉合鍵所在的位置 在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。</p><p>　　第二章數(shù)字時鐘的介紹</p><p><

34、b>　　2.1軟件簡介</b></p><p>　　數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的鐘表。與機械鐘相比具有更高的準確性和直觀性，具有更長的使用壽命，已得到廣泛的使用。數(shù)字鐘的設計方法有許多種，例如可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘，還可以利用單片機來實現(xiàn)電子鐘等等。這些方法都各有其特點，其中利用單片機實現(xiàn)的電子鐘具有

35、編程靈活，以便于功能的擴展。</p><p><b>　　2.2概述</b></p><p>　　數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的鐘表。與機械鐘相比具有更高的準確性和直觀性，具有更長的使用壽命，已得到廣泛的使用。數(shù)字鐘的設計方法有許多種，例如可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘，還可以利用單

36、片機來實現(xiàn)電子鐘等等。這些方法都各有其特點，其中利用單片機實現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，以便于功能的擴展。</p><p><b>　　2.3工作原理</b></p><p>　　單片機通過了 3只 74HC164串行－并行轉換芯片后，驅動時鐘屏幕，因為時鐘屏幕的極性是共陰極，所以必須使用“74HC”電路而不能使用“74LS”電路，后者的高電平驅動能力很差！這里的 3 只

37、 74HC164芯片，自身屬于串行輸入，而從單片機一則看過去，3 只芯片驅動方式則是并行驅動，這樣可以避免每次傳送新的顯示數(shù)據(jù)時，都需要從頭到尾傳送 24 個筆段數(shù)據(jù)。目前的傳送方式可以只是傳送已經(jīng)變化了的顯示數(shù)據(jù)。晶體頻率使用的是 32768HZ，這種低頻率時基，對掉電保護的電池耗電關系極大，HT48R10A單片機具有的“RTC”實時時鐘的功能，大大方便了電路設計。按照常規(guī)，在如此低的頻率下，對單片機的指令執(zhí)行速度會有矛盾，但是，這種

38、單片機卻能夠讓程序運行時使用“內(nèi)部 RC ”振蕩頻率而僅僅是時鐘部分使用 32768HZ頻率，這樣，就可以選擇“內(nèi)部 RC”高達數(shù) MHZ 的指令運行頻率而不用理會時鐘走時頻率，兩者依靠這種特有的“RTC”功能獲得了很理想的配合。當進入電池掉電保護的時候，可以令電池耗電維持在僅僅數(shù)十 uA 的水平，一只 60mAh的掉電保護電池，就可以讓掉電保護時間長達幾個月之久</p><p><b>　　2.4基本

39、用途</b></p><p>　　可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘；也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機來實現(xiàn)電子鐘等等。這些方法都各有其特點，其中利用單片機實現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，并便于功能的擴展，很精確。 </p><p><b>　　第三章軟件</b></p><p>　　3.

40、1proteus軟件簡介</p><p>　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是

41、世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。

42、在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。</p><p><b>　　3.2功能特點</b></p><p>　　Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是： 1．原理布圖 2．PCB自動或人工布線 3．SPICE電路仿真革命性的特點1．互動的電路仿真用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LE

43、D，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2．仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境。 </p><p><b>　　3.3基本操作</b></p>&l

44、t;p>　　1、選擇元件：P按鈕</p><p>　　常用元件所在庫及名稱 　名稱 所在庫名 元件名 　　51單片機 Microprocessor AT89C51 　　電阻 Resistors 　　排阻 Resistors RESPACK 　　電容 Capacitors 　　晶振 Miscellaneous CRYSTAL 　　繼電器 Switches&Relays G2R 　　三級管 Transi

45、stors 　　7段數(shù)碼管 Optoelectronics 7SEG-COM-AN（共陽） 　　7SEG-COM-CAT（共陰） 　　LED 同上 LED-BLUE/GREEN 　　兩位、四位數(shù)碼管 同上 7SEG-MPX2/MPX4 </p><p>　　2、選擇要使用的元件</p><p>　　在Pick Device窗口雙擊相應元件名稱，即可將元件添加到主界面左側的列表中 </

46、p><p>　　3、放置元件到繪圖區(qū)</p><p>　　單擊列表中的元件，然后在右側的繪圖區(qū)單擊，即可將元件放置到繪圖區(qū)。（每單擊一次鼠標就繪制一個元件，在繪圖區(qū)空白處單擊右鍵結束這種狀態(tài)） </p><p><b>　　4、刪除元件</b></p><p>　　右擊元件一次表示選中（被選中的元件呈紅色），選中后再一次右擊

47、則是刪除。 </p><p><b>　　5、移動元件</b></p><p>　　右擊選中，然后用左鍵拖動。 </p><p><b>　　6、旋轉元件</b></p><p><b>　　左下角旋轉工具欄 </b></p><p><b>

48、　　7、元件連線</b></p><p>　　在引腳上鼠標指針變成X狀，單擊，移動到目的引腳，再次單擊。 </p><p><b>　　8、刪除連線</b></p><p><b>　　同刪除元件 </b></p><p><b>　　9、繪制電源和地</b><

49、;/p><p>　　單擊工具欄上的左起第8個工具（Inter-Sheet Terminal），左側工具欄顯示TERMINALS，可在其中選擇POWER或GROUND，像放置元件一樣放置到繪圖區(qū)。</p><p><b>　　3.4功能模塊</b></p><p>　?。?）智能原理圖設計（ISIS）</p><p>　　豐富

50、的器件庫：超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動連線功能使連接導線簡單快捷，大大縮短繪圖時間；支持總線結構：使用總線器件和總線布線使電路設計簡明清晰；可輸出高質量圖紙：通過個性化設置，可以生成印刷質量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。 </p><p>　　（2）完善的電路仿真功能（prosoi

51、ce）</p><p>　　ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標準SPICE3F5，實現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真；超過27000個仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設計仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導入第三方發(fā)布的仿真器件；多樣的激勵源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻（使用wav文件）、指數(shù)信號、單頻FM、數(shù)字時鐘和碼流，還支持文件形式的信號輸入；豐富

52、的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計/計數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等；生動的仿真顯示：用色點顯示引腳的數(shù)字電平，導線以不同顏色表示其對地電壓大小，結合動態(tài)器件（如電機、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動；高級圖形仿真功能（ASF）：基于圖標的分析可以精確分析電路的多項指標，包括工作點、瞬態(tài)特性、頻率特性

53、、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進行一致性分析； </p><p>　?。?）獨特的單片機協(xié)同仿真功能（VSM）</p><p>　　支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU類型隨著版本升級還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTE

54、X、DSP處理器；支持通用外設模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進/伺服電機、RS232虛擬終端、電子溫度計等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過PC機串口和外部電路實現(xiàn)雙向異步串行通信； 實時仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真； 編譯及

55、調(diào)試：支持單片機匯編語言的編輯/編譯/源碼級仿真，內(nèi)帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如IAR、Keil和Hitech）結合，進行高級語言的源碼級仿真和調(diào)試； </p><p>　?。?）實用的PCB設計平臺</p><p>　　原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設計完成后，一鍵便可進入ARES的PCB設計環(huán)境，實現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設計；先進的自動布局/

56、布線功能：支持器件的自動/人工布局；支持無網(wǎng)格自動布線或人工布線；支持引腳交換/門交換功能使PCB設計更為合理；完整的PCB設計功能：最多可設計16個銅箔層，2個絲印層，4個機械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設置，自動設計規(guī)則檢查，3D 可視化預覽；多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括Gerber文件的導入或導出，便利與其它PCB設計工具的互轉（如protel）和PCB板的設計和加工。</p><p&g

57、t;<b>　　3.5電路仿真</b></p><p>　　在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。 　　PROTEUS 是單片機課堂教學的先進助手。 PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以

58、達到的效果。 　　它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結果等。課程設計、畢業(yè)設計是學生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。由于PROTEUS提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺隨著科技的發(fā)展，“計算

59、機仿真技術”已成為許多設計部門重要的前期設計手段。它具有設計靈活，結果、過程的統(tǒng)一的特點?？墒乖O計時間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風險。相信在單片機開發(fā)應用中PROTEUS也能茯得愈來愈廣泛的應用。使用Prote</p><p><b>　　3.6電路原理框圖</b></p><p>　　本原理圖主要由AT89C51芯片.7段數(shù)碼管顯示器，晶振電路，復位

60、電路和按鍵組成如圖（6）</p><p><b>　　圖（6）</b></p><p><b>　　第四章軟件</b></p><p>　　4.1編程流程圖如下：</p><p>　　1、T0中斷服務程序流程圖如圖（7）</p><p><b>　　圖（7）<

61、/b></p><p><b>　　參考程序：</b></p><p>　　ORG 0100H </p><p>　　SZ: PUSH ACC</p><p>　　MOV TH1,#3CH </p><p>　

62、　MOV TL1,#0B0H</p><p>　　DJNZ R7,L1</p><p>　　MOV R7,#20</p><p><b>　　INC R4</b></p><p><b>　　MOV A,R4</b></p><p>　　CJNE A,#60,L1</

63、p><p>　　MOV R4,#00H</p><p><b>　　INC R5</b></p><p><b>　　MOV A,R5</b></p><p>　　CJNE A,#60,L1</p><p>　　MOV R5,#00</p><p>&l

64、t;b>　　INC R6</b></p><p><b>　　MOV A,R6</b></p><p>　　CJNE A,#24,L1 </p><p>　　MOV R6,#00</p><p>　　L1: POP ACC</p><p><b>　　RE

65、TI </b></p><p>　　主程序流程圖:如圖（8）</p><p><b>　　圖（8）</b></p><p>　　4.2.keil軟件的介紹</p><p>　　Keil uVision2是德國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)C語言的語法

66、來開發(fā)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用,而且大大的提高了工作效率和項目開發(fā)周期,他還能嵌入?yún)R編，您可以在關鍵的位置嵌入，使程序達到接近于匯編的工作效率。KEILC51標準C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強， 使你可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，

67、這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。</p><p><b>　　4.3發(fā)展歷程</b></p><p>　　Keil公司是一家業(yè)界領先的微控制器（MCU）軟件開發(fā)工具的獨立供應商。Keil公司由兩家私人公司聯(lián)合運營，分別是德國慕尼黑的Keil Elektronik GmbH

68、和美國德克薩斯的Keil Software Inc。Keil公司制造和銷售種類廣泛的開發(fā)工具，包括ANSI C編譯器、宏匯編程序、調(diào)試器、連接器、庫管理器、固件和實時操作系統(tǒng)核心(real-time kernel)。有超過10萬名微控制器開發(fā)人員在使用這種得到業(yè)界認可的解決方案。其Keil C51編譯器自1988年引入市場以來成為事實上的行業(yè)標準，并支持超過500種8051變種。Keil公司在2007年被ARM公司收購。其兩家公司分別更

69、名為ARM Germany GmbH和ARM Inc和。Keil公司首席執(zhí)行官Reinhard Keil表示：“作為ARM Connected Community中的一員，Keil和ARM保持著長期的良好關系。通過這次收購，我們將能更好地向高速發(fā)展的32位微控制器市場提供完整的解決方案，同時繼續(xù)在uVision環(huán)境下支持我們的8051和C16x編譯器。”</p><p>　　4.4 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本

70、知識Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識 </p><p>　　系統(tǒng)概述 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。2. Keil C51

71、單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結構C51工具包的整體結構，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由O

72、H51轉換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 　</p><p>　　使用獨立的Keil仿真器時，注意事項 　　</p><p>　　* 仿真器標配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 　</p><

73、;p>　　* 仿真器上的復位按鈕只復位仿真芯片，不復位目標系統(tǒng)。 </p><p>　　* 仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標系統(tǒng)中使用。 [1] </p><p><b>　　4.5優(yōu)點&

74、lt;/b></p><p>　　Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 　　2.與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。</p>&

75、lt;p><b>　　總結（心得體會）</b></p><p>　　經(jīng)過為期一周的時間單片機課程設計，我掌握了許多關于匯編語言的運用。我小總結一下，整個課程設計可以分為兩模塊硬件和軟件。首先老師給我們介紹了有關硬件設備的使用，總的來說，在對硬件的使用方面我們掌握的還比較好。因為硬件部分很好入手，電路也教簡單，主要涉及的是簡單的按鍵、電容、電阻、晶振和數(shù)碼管。</p>&l

76、t;p>　　在軟件部分，初始化的設定，按鍵模塊、顯示模塊、定時/計數(shù)模塊，最后把幾個模塊整合在主程序模塊中，使得程序簡單明了。雖然理論上我們接受的還可以，但是在自己編寫程序的時候卻不是那么的得心應手，因為之前我們所做的單片機實驗里所用的程序在實驗指導書上都有，我們就沒有自己編寫程序，加上這個設計使用到的各種寄存器、存儲器地址、對時，分，秒的設置，變量很多，很難對程序的整體把握。因此在做這個程序時就覺得很難寫出來。這就成了整個設計過

77、程中遇到的最大問題。</p><p>　　后來通過老師把整個程序細分化的講解，使我們從子程序到整個程序層層把握，再加上同學之間的互相幫助，最終我們把匯編的程序寫好了?？吹搅藬?shù)字時鐘的調(diào)節(jié)功能。通過數(shù)字時鐘的課程設計，我們對單片機的原理、結構、以及軟硬件之間的調(diào)用有很多的了解。此外，它也使我們學會了團隊精神的力量和獨立處理問題重要性。學會了融入團體，為我們明年走向工作奠定了很高的基礎。</p><

78、;p><b>　　附錄一：</b></p><p>　　1.數(shù)字書中調(diào)秒的顯示結果：如圖（9）</p><p><b>　　圖（9）</b></p><p>　　2.數(shù)字書中調(diào)分的顯示結果：如圖（10）</p><p><b>　　圖（10）</b></p>

79、<p>　　3.數(shù)字書中調(diào)時的顯示結果：如圖（11）</p><p><b>　　圖（11）</b></p><p>　　4.數(shù)字時鐘時，分，秒的顯示結果：如圖（12）</p><p><b>　　圖（12）</b></p><p><b>　　附錄二：</b>&l

80、t;/p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0003H</b></p><p><b>　　LJMP MIAO</b></p><p&

81、gt;<b>　　ORG 000BH</b></p><p><b>　　LJMP SHI</b></p><p><b>　　ORG 0013H</b></p><p><b>　　LJMP FEN </b></p><p><b>　　ORG

82、 001BH</b></p><p><b>　　LJMP SZ</b></p><p><b>　　MAIN:</b></p><p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　MOV R5,#00H</p><p>　　MOV R6,#00H</p

83、><p>　　MOV R7,#10H</p><p>　　MOV TMOD,#16H</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p><b>　　SET

84、B TR0</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB ET1</b></p><p>　　MOV TH0,#0FFH</p><p>　　MOV TL0,#0FFH</p><p><b>　　S

85、ETB IT0</b></p><p><b>　　SETB IT1</b></p><p><b>　　CLR ET0</b></p><p><b>　　CLR EX1</b></p><p><b>　　CLR EX0</b></p

86、><p>　　LOOP:MOV A,R4</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV DPTR,#0300H </p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p>

87、<p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　MOV P1,#40H</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOV DPT

88、R,#TAB</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P1,#80H</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p>　　M

89、OV P2,#0FFH</p><p>　　JNB P2.0,TIAOJIE</p><p>　　MOV P1,#04H</p><p>　　MOV P0,#0F6H</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　mov p0,#0ffh</p><p><b>　　

90、MOV A,R5</b></p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><

91、p>　　MOV P1,#08H </p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P1,#10H</p>

92、;<p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p>　　MOV P2,#0FFH </p><p>　　JNB P2.0,TIAOJIE</p><p>　　MOV P1,#

93、20H</p><p>　　MOV P0,#0F6H</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　mov p0,#0ffh</p><p><b>　　MOV A,R6</b></p><p><b>　　MOV B,#10</b></p>

94、<p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P1,#01H</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCAL

95、L DELAY</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P1,#02H</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p&g

96、t;<p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p>　　MOV P2,#0FFH</p><p>　　JNB P2.0,TIAOJIE</p><p><b>　　LJMP LOOP</b></p><p>　　TIAOJIE:CPL

97、 ET0</p><p><b>　　CPL ET1</b></p><p><b>　　CPL EX0</b></p><p><b>　　CPL EX1</b></p><p><b>　　LJMP LOOP</b></p><p&

98、gt;　　DELAY:MOV R1,#250</p><p>　　DEL: MOV R2,#10</p><p><b>　　DJNZ R2,$</b></p><p>　　DJNZ R1,DEL</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>

99、;　　ORG 0200H</b></p><p>　　MIAO:CLR EA</p><p>　　INC R4 </p><p>　　SETB EA </p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　FEN: CLR EA</p><p&

100、gt;<b>　　INC R5</b></p><p>　　SETB EA </p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　SHI:CLR EA</p><p><b>　　INC R6</b></p><p><b>

101、;　　SETB EA</b></p><p><b>　　RETI </b></p><p>　　ORG 0300H </p><p>　　TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H</p><p><b>　　END</b>

102、</p><p><b>　　元器件表:</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1李朝清編著：《單片機原理及接口技術》，北京，航空航天大學出版社，1999.3；</p><p>　　2丁元杰主編：《單片機微型計算機》，北京，機械工業(yè)出版社，2003</p&g