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学年论文
(课程论文,课程设计)
题目:单片机最小系统设计
学号姓名:200508059010李振东
所在系院:电子电气工程学院
专业年级:电子信息科学与技术2005级
指导教师:谭菊
2016年12月16日
单片机最小系统设计
05电信李振东指导老师谭菊
摘 要
以ADC0809和8051为核心,该系统有三个部分:数据采集,数据处理和显示,终端接收.具体包括控制,显示,A/D转换器,电平转换接口等.设计中用ADC0809进行8路数据的采样,利用MCS-51单片机的串行口发送和接收数据.显示部分由8155,75452和LED数码显示器构成.硬件设计应用电子设计自动化工具,软件设计采用模块化编程方法.由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中,MCS-51系列单片机以其优越的性能,成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流.目前,可用于MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多,与其配套的各类开发系统,各种软件也日趋完善,因此,可以极方便地利用现有资源,开发出用于不同目的的各类应用系统.单片机扩展系统是在以MCS-51单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中,不仅具有控制方便,组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被测试的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量.单片机以其功能强,体积小,可靠性高,造价低和开发周期短等优点,称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件,在工业生产中称为必不可少的器件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大.本课题设计主要在MCS-51单片机上进行系统扩展,它包括程序存储器(ROM)扩展,数据存储器(RAM)扩展,I/O口扩展,定时/计数器扩展,中断系统扩展以及其它特殊功能扩展等.本文详述了在基本型单片机8051芯片的基础上,根据实际应用需要扩展必要的接口芯片资源,设计一个单片机通用系统的过程,并说明设计原理.1).确定系统功能与性能
由需求调查可以确定出单片机应用系统的设计目标,包括系统功能与性能.系统功能主要有数据采集,数据处理,输出控制等.
(2).确定系统基本结构
单片机应用系统结构一般是以单片机为核心外部扩展相关电路的形式.确定了系统中的单片机,存储器分配及输入/输出方式就可大体确定出单片机应用系统的基本组成.
1)单片机
在系统详细方案设计时,先要确定单片机的型号.所选单片机的型号不同,组成的系统结构也就不同.
2)存储器分配
不同的单片机具有不同的存储器组织.MCS-51单片机的程序存储器与数据存储器空间相互独立,工作寄存器与内部数据存储器共用一个存储空间,I/O端口则与外部数据存储器共用一个存储空间.
(3)I/O通道划分
单片机应用系统中通道的数目及类型直接决定系统结构.设计中应根据被控对象所要求的输入/输出信号的数目及类型,确定整个应用系统的通道数目及类型.
(4).I/O方式的确定
采用不同的输入/输出方式,对单片机应用系统的硬,软要求是不同的.在单片机应用系统中,常用的I/O方式主要有无条件传送方式(程序同步方式),查询方式和中断方式.这三种方式对硬件要求和软件结构各不相同,而且存在着明显的优缺点差异.在一个实际应用系统中,选择哪一种I/O方式,要根据具体的外设工作情况和应用系统的性能技术指标综合考虑.一般来说,无条件传送方式只适用于数据变化非常缓慢的外设,这种外设的数据可视为常态数据,中断方式处理器效率较高,但硬件结构稍复杂一些,而询问方式硬件价格较低,但处理器效率比较低,速度比较慢.在一般小型的应用系统中,由于速度要求不高,控制的对象也较少,此时,大多采用询问方式.
3.单片机应用系统的一般调试方法
硬件调试是利用开发系统,基本测试仪器(万用表,示波器等),通过执行开发系统有关命令或运行适当的测试程序(也可以是与硬件有关的部分用户程序段),检查用户系统硬件中存在的故障.
单片机应用系统中大部分电路安装在印制电路板上,因此对每一块加工好的印制电路板要进行仔细&#
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本文来源:http://www.sxsky.net/xie/070213927.html
从宏观来说,单片机应用系统中的软件与硬件是密切相关,相辅相成的.软件是硬件的灵魂,没有软件,系统将无法工作,同时,大多数软件的运行又依赖于硬件,没有相应的硬件支持,软件的功能便荡然无存.因此,将两者完全孤立开来是不可能的.然而,并不是用户程序的全部都依赖于硬件,当软件对被测试参数进行加工处理或作某项事务处理时,往往是与硬件无关的,这样,就可以通过对用户程序的仔细分析,把与硬件无关的,功能相对独立的程序段抽取出来,形成与硬件无关和依赖于硬件的两大类用户程序块.这一划分工作在软件设计时就应充分考虑.
4.单片机应用系统开发设计流程图
5.设计原理图
6.设计PCB
7.设计调试程序
BITCNTDATA30H,数据位计数器
BYTECNTDATA31H,数据字节计数器
COMMANDDATA32H,命令字节地址
RCVDATDATA40H,接收数据缓冲区
XMTDATDATA50H,发送数据缓冲区
,端口位定义
IO_DATAEQUP3.6,数据传送总线
SCLKEQUP3.7,时钟控制总线
RSTEQUP3.5,复位总线
RSEQUP1.4
REEQUP1.5
EEQUP1.6
ORG0000H
AJMPSTART
ORG0033H
START:MOVSP,#60H
MAIN:
,...............................................................
,设置1602
LCALLDELAY,延时一段时间
LCALLDRIVE_1602,初始化1602
LCALLXIANSHI_ZIFU,显示提示字符串
,-------------------------------------
,设置1302
LCALLKAISHI,时钟停止位操作把秒寄存器第7位设置位0时,起始时钟开始
LCALLNO_CHONGDIAN,禁止充电操作
LCALLWRITE_ENABLE,写保护寄存器操作
LCALLWRITE_MOREBYTE,多字节传送方式
LCALLWRITE_NOABLE,禁止写
Z:LCALLREAD_MOREBYTE,读出多字节方式
,................................................................................................................................
,显示时间
,显示秒等程序
MOVR2,#8DH
LCALLXIANSHI1
,显示字符3程序
MOVR5,#8CH
LCALLZIFU3
,显示分程序
MOVR2,#8AH
LCALLXIANSHI1
,显示字符3程序
MOVR5,#89H
LCALLZIFU3
,显示时程序
MOVR2,#87H
LCALLXIANSHI1
,显示日程序
MOVR2,#0CAH
LCALLXIANSHI1
,显示字符3程序
MOVR5,#0C9H
LCALLZIFU3
,显示月程序
MOVR2,#0C7H
LCALLXIANSHI1
AJMPZ
,......................................................................
,显示时间日月子程序
XIANSHI1:
MOVDPTR,#RCVDAT
MOVA,#00H
MOVCA,@A+DPTR
MOVB,#10
DIVAB
ADDA,#30H
MOVP0,R2
LCALLENABLE
MOVP0,A
SETBRS
CLRRE
CLRE
LCALLDELAY
SETBE
MOVA,B
ADDA,#30
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