基于51單片機(jī)的數(shù)字計(jì)算器的設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告專業(yè)：通信工程班級(jí)：09312班姓名：某某某學(xué)號(hào)：學(xué)031069指導(dǎo)教師：二0一二年六月十八日1設(shè)計(jì)目的12設(shè)計(jì)題目描述與要求13設(shè)計(jì)過程24硬件總體方案及說明75軟件總體方案及設(shè)計(jì)流程116調(diào)試與仿真167心得體會(huì)188指導(dǎo)老師意見199參考文獻(xiàn)19附錄19附錄二31基于51單片機(jī)的數(shù)字計(jì)算器的設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)目的簡易計(jì)算器的原理與設(shè)計(jì)是單片機(jī)課程設(shè)計(jì)課題中的一個(gè)。在完成理論學(xué)習(xí)和必要的實(shí)驗(yàn)后，我們掌握了單片機(jī)的基本原理以及編程和各種基本功能的應(yīng)用，但對(duì)單片機(jī)的硬件實(shí)際應(yīng)用和單片機(jī)完整程序設(shè)計(jì)還不清楚，實(shí)際動(dòng)手能力不夠，因此對(duì)該課程進(jìn)行一次課程設(shè)計(jì)是有必要的。單片機(jī)

2、課程設(shè)計(jì)既鞏固了課本學(xué)到的理論，還學(xué)到了單片機(jī)硬件電路和程序設(shè)計(jì)，簡易計(jì)算器課程設(shè)計(jì)通過自己動(dòng)手用計(jì)算機(jī)電路設(shè)計(jì)軟件，編寫和調(diào)試，最后仿真，來加深對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，充分發(fā)揮我們的個(gè)人創(chuàng)新和動(dòng)手能力，并提高我們對(duì)單片機(jī)的興趣，同時(shí)學(xué)習(xí)查閱資料、參考資料的方法。本設(shè)計(jì)是基于51系列的單片機(jī)進(jìn)行的簡易計(jì)算器系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以完成計(jì)算器的鍵盤輸入，進(jìn)行加、減、乘、除3位無符號(hào)數(shù)字的簡單四則運(yùn)算，并在LED上相應(yīng)的顯示結(jié)果。設(shè)計(jì)過程在硬件與軟件方面進(jìn)行同步設(shè)計(jì)。硬件選擇AT89C51單片機(jī)和741s164,輸入用4X4矩陣鍵盤。顯示用5位7段共陰極LED靜態(tài)顯示。軟件從分析計(jì)算器功能、流程圖設(shè)計(jì)，再到程序的編

3、寫進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。選用編譯效率最高的Kei1軟件進(jìn)行編程，并用proteus仿真。2 設(shè)計(jì)題目描述與要求基于AT89C51數(shù)字計(jì)算器設(shè)計(jì)的基本要求與基本思路：（1）擴(kuò)展4*4鍵盤，其中10個(gè)數(shù)字，5個(gè)功能鍵，1個(gè)清零2）使用五位數(shù)碼管接口電路(3)完成十進(jìn)制的四則運(yùn)算(加、減、乘、除)(4)實(shí)現(xiàn)低于三位小于255數(shù)字的連續(xù)運(yùn)算(5)使用keil軟件編寫程序(6)最后用ptoteus仿真3設(shè)計(jì)過程3.1設(shè)計(jì)思路按照2的設(shè)計(jì)要求，本課題需要使用數(shù)碼管顯示和擴(kuò)展4*4鍵盤，由于實(shí)驗(yàn)箱的硬件電路已經(jīng)固定，故選擇串行靜態(tài)顯示和用P1口擴(kuò)展4*4鍵盤，擴(kuò)展的4*4鍵盤定義十個(gè)數(shù)字鍵，六個(gè)功能鍵，使用串行靜態(tài)

4、顯示顯示運(yùn)算結(jié)果。主程序進(jìn)行初始化，采用定時(shí)器0進(jìn)行查鍵，每次按鍵后調(diào)用顯示子程序3.2單片機(jī)簡要原理在該課程設(shè)計(jì)中，主要用到一個(gè)AT89c51芯片和申接的五個(gè)74LS164芯片。作為該設(shè)計(jì)的主要部分。下面將對(duì)這兩個(gè)芯片原理及功能做已詳細(xì)介紹和說明。1.AT89C51介紹芯片AT89C51的外形結(jié)構(gòu)圖Fl . O Fl . 1 Pl . 2 Fl . 3 Fl . 4 fi. q Fl . 6 Fl . 7 MSET KMD/F3. O TKD/F3. 1 INT0/F3. 2T0/F3. 4 T1/f 3. 5 TO/F3. 6 FS/F5. 7XTAL2 KTAL1 FDTF 中品占LEE

5、rcELLLr-rcEr-LL0 12 辛 4 5G7H90 125&丁aL- L- 1- L .1 2-o 9 B F G 54S21o9sre54321 433353 3 33322 2-22223 ir c«c FO. O/ATJO FO.17AB1Zl FO. 2/ADZl PO. 3/AB3 尸。，4/AP4 FO.57AB3 FCi. g/ATiS.J Fp. 7/ADT Zl EA/Vpp Zl JLE/FFUOG Zl PSEN F2. t/aS1 5P2P e/AB1 4 f之一 s/aih a P2. 4/ATJ1 2 PS.息/A。，1 F2. 2/AD

6、1 0 P2. 1/AB3 F2,。/HL號(hào)圖3-2-1芯片AT89C51的外形結(jié)構(gòu)和引腳圖如3-2-1所示。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。A主要特性：8051CPU與MCS

7、-51兼容4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器（壽命：1000寫/擦循環(huán)）全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定128*8位內(nèi)部RAM32條可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路B管腳說明：VCC:供電電壓（圖中未畫出）GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1

8、口：P1口是一個(gè)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(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)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(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，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(shí)，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(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用

9、內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（

10、記時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)

11、行MOVX，MOVC指令時(shí)才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XT

12、AL2:來自反向振蕩器的輸出引腳。2.芯片74LS164介紹74LS164是一個(gè)申入并出的8位移位寄存器，他常用于單片機(jī)系統(tǒng)中，下面結(jié)束一下這個(gè)元件的基本知識(shí)。74LS164外部結(jié)構(gòu)和引腳圖83口后口5口.K?TRCPnii司1i口口”1i日iI"I13II>門ABQoQiQ2QaGNO圖3-2-2A主要特性：串行輸入帶鎖存時(shí)鐘輸入邛行輸入帶緩沖異步消除最高時(shí)鐘頻率可高達(dá)36Mhz功耗：10mW/bit74系列工作溫度：0Cto70CVcc最高電壓：7V輸入最高電壓：7V最大輸出驅(qū)動(dòng)能力：高電平：一0.4mA;低電平：8mAB管腳說明在單片機(jī)系統(tǒng)中，如果并行口的IO資源不夠，而

13、用行口又沒有其他的作用，那么我們可以用74LS164來擴(kuò)展并行IO口,節(jié)約單片機(jī)資源。74LS164是一個(gè)串行輸入并行輸出的移位寄存器。并帶有清除端。其中，Q0-Q7并行輸出端；A,B用行輸入端；MR清除端，為0時(shí)，輸出清零；CP時(shí)鐘輸入端。4硬件總體方案及說明簡易數(shù)字計(jì)算器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括：鍵盤電路，顯示電路以及其他輔助電路。下面分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.1 鍵盤電路的設(shè)計(jì)鍵盤可分為兩類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是較多按鍵（20個(gè)以上）和專用驅(qū)動(dòng)芯片的組合，當(dāng)按下某個(gè)按鍵時(shí)，它能夠處理按鍵抖動(dòng)、連擊等問題，直接輸出按鍵的編碼，無需系統(tǒng)軟件干預(yù)。通用計(jì)算機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤就是編碼鍵盤。在智能儀

14、器中，使用并行接口芯片8279或串行接口芯片HD7279均可以組成編碼鍵盤，同時(shí)還可以兼顧數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)，其相關(guān)的接口電路和接口軟件均可在芯片資料中得到。當(dāng)系統(tǒng)功能比較復(fù)雜，按鍵數(shù)量很多時(shí)，采用編碼鍵盤可以簡化軟件設(shè)計(jì)。但大多數(shù)智能儀器和電子產(chǎn)品的按鍵數(shù)目都不太多（20個(gè)以內(nèi)），為了降低成本和簡化電路通常采用非編碼鍵盤。非編碼鍵盤的接口電路有設(shè)計(jì)者根據(jù)需要自行決定，按鍵信息通過接口軟件來獲取。本課題需要的是16個(gè)按鍵，故選擇用非編碼鍵盤，為了減少所占用的端口，由P1口采用4*4矩陣式鍵盤。具體電路連接如圖4-1-1所示所對(duì)應(yīng)的鍵碼為:4.2 顯示電路設(shè)計(jì)當(dāng)系統(tǒng)需要顯示少量數(shù)據(jù)時(shí)，采用LED數(shù)

15、碼管進(jìn)行顯示是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。數(shù)碼管顯示有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方法。為了減少端口的使用，故選擇靜態(tài)顯示，并采用共陰極接法電路如圖4-2-1所示圖4-2-1LED數(shù)碼管顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。在單片機(jī)應(yīng)用中通常使用七段LED。這種顯示塊有共陰極和共陽極兩種。4.3 時(shí)鐘電路及數(shù)碼管電路設(shè)計(jì)1 .時(shí)鐘電路機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）的高電平即可對(duì)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作當(dāng)主電源Vcc發(fā)生掉電或者是電壓降低到電平規(guī)定值時(shí)，VPD上外接的備用電源自動(dòng)啟用，為單片機(jī)內(nèi)部RAM提供電源，以保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不丟失，使系統(tǒng)在恢復(fù)上電后能正常運(yùn)行2 .多位數(shù)碼管電路顯示的驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī)應(yīng)用中

16、只有一位的的數(shù)字顯示是不常見的，即要同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管顯示，就必須要同時(shí)讓多個(gè)數(shù)碼管加上各自不同的選片段，這個(gè)屬于靜態(tài)顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器，都要占用單獨(dú)的具有封鎖功能的I/O接口用于筆畫字段形代碼，單片機(jī)只要把顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU的開銷小，可以提高單獨(dú)鎖存的I/O接口電路很多，這里以常用的串并轉(zhuǎn)化電路74LS164為例介紹一種常用靜態(tài)顯示電路。如圖所示，5片74LS164首尾相串，而時(shí)鐘端接在一起，這樣，當(dāng)輸入8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī)RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到第一個(gè)74LS164中了，當(dāng)?shù)诙€(gè)8個(gè)脈沖

17、到來時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第二個(gè)片74LS164,新的數(shù)據(jù)則進(jìn)入了第一個(gè)74LS164o這樣，當(dāng)?shù)谖鍌€(gè)脈沖完成后，首次送出的數(shù)據(jù)被送入到最左面的74LS164中，其他數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在第一、第二、第三、第四片74LS164中。入口：把要顯示的數(shù)分別放在顯示緩沖區(qū)60H-64H共五個(gè)單元中，并且分別對(duì)應(yīng)五個(gè)數(shù)碼管LED1-LED4。出口：蔣預(yù)置在顯示緩沖區(qū)中的五個(gè)數(shù)組成相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)字形碼，然后輸出到顯示器中顯示。多位數(shù)碼管連接電路圖4-3-24.4總原理圖 片X己【班3 Z.口5取 - « 1 , 1 r 1, 'Hlg II FE.IrtMC Ij ra.MWUib匕立7 RDATU

18、Q，酊2，£0M FZJfS“F-Z&B-ldra.iEO n wrm fzBTT叮ST1 -351 ra.7/TFrHgnB.口口回回-:r xla - E = Er =，*1: A3T11 Kk-F-1*kN J-pID圖4-4-1將時(shí)鐘電路、顯示電路、數(shù)碼管電路、鍵盤電路和51單片機(jī)按如圖4-4-1所示連接。數(shù)碼管上顯示的236為第一次輸入的數(shù)字5軟件總體方案及設(shè)計(jì)流程在軟件規(guī)劃要求下，簡易計(jì)算器的程序主要包括以下功能模塊：（1）主模塊，為系統(tǒng)初始化。（2）顯示與讀鍵模塊，分顯示子程序，判鍵程序段、運(yùn)算操作子程序等部分5.1 主程序設(shè)計(jì)主程序主要是用來進(jìn)行初始化的，調(diào)用

19、其他子程序，清空各個(gè)標(biāo)志位，清空緩存區(qū)，讀取鍵碼，判斷功能，在LED上作出回應(yīng)，主程序流程圖如圖所示。（1）數(shù)字送顯示緩沖程序設(shè)計(jì)簡易計(jì)算器所顯示的數(shù)值最大位三位。要顯示數(shù)值，先判斷數(shù)值大小和位數(shù)，如果是超過三位或大于255，將不顯示數(shù)字?？芍匦螺斎霐?shù)字，再次計(jì)算。-開始(2)運(yùn)算程序的設(shè)計(jì)首先初始化參數(shù)，送LED低位顯示“0”，高位不顯示。然后掃描鍵盤看是否有鍵輸入，若有，讀取鍵他。判斷鍵他是數(shù)字鍵、清零鍵還是功能鍵，是數(shù)值鍵則送LED顯示并保存數(shù)值，是清零鍵則做清零處理，是功能鍵則又判斷是“二還是運(yùn)算鍵，若是“二”則計(jì)算最后結(jié)果并送LED顯示，若是運(yùn)算鍵則保存相對(duì)運(yùn)算程序的首地址。5.2

20、顯示讀鍵模塊設(shè)計(jì)1. LED顯示程序設(shè)計(jì)LED顯示器由七段發(fā)光二極管組成，排列成8字形狀，因此也稱為七段LED顯示器。簡易計(jì)算器用到的數(shù)字09的共陰極字形代碼如下表：顯示字gfedcba段碼001111113fh1000011006h210110115bh310011114fh4110011066h511011016dh611111017dh7000011107h811111117fh911011116fh表5-2-12.讀鍵子程序設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)鍵盤的輸入功能，每個(gè)鍵都有其處理子程序，為此每個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)碼鍵碼。為了得到被按鍵的鍵碼，使用行掃描法識(shí)別按鍵。5.3 定時(shí)查件及軟件可靠性設(shè)計(jì)1 .定

21、時(shí)查鍵的程序設(shè)計(jì)進(jìn)入定時(shí)器0的中斷程序后，首先重新付初值，然后調(diào)用讀鍵程序，如果有鍵按下，則判斷按鍵是否與上次按鍵相同，如果相同則判斷按鍵相應(yīng)位是否為一，如果不為一，說明這不是持續(xù)按鍵導(dǎo)致的按鍵相應(yīng)，并且進(jìn)行相應(yīng)的程序。如果不是則退出中斷程序。讀鍵程序使用的是反轉(zhuǎn)法讀鍵，不管鍵盤矩陣的規(guī)模大小，均進(jìn)行兩次讀鍵。第一次所有行線均輸出低電平，從所有讀入鍵盤信息（列信息）；第二次所有列線均輸出低電平，從所有行線讀入鍵盤信息（行信息）。將兩次讀鍵信息進(jìn)行組合就可以得到按鍵的特征編碼，然后通過查表得到按鍵的順序編碼。將各特征編碼按希望的順序排成一張表，然后用當(dāng)前讀得的特征碼來查表。當(dāng)表中有該特征碼時(shí)，它

22、的位置就是對(duì)應(yīng)的順序編碼；當(dāng)表中沒有該特征碼時(shí)，說明這是一個(gè)沒有定義的鍵碼，與沒有按鍵（0FFH）同等看待。數(shù)字鍵按下則將相應(yīng)的數(shù)字送入緩存區(qū)，功能鍵按下則執(zhí)行相應(yīng)的程序。首先對(duì)數(shù)字鍵的程序段進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，如果運(yùn)算鍵（、，*，/）響應(yīng)標(biāo)志不為一，則將輸入的數(shù)字送入第一個(gè)操作數(shù)緩存區(qū)，并且清空所有響應(yīng)位。否則送入第二個(gè)操作數(shù)緩存區(qū)。其次對(duì)功能鍵的程序段進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。如果功能鍵（、，*，/）第一次被按下，則置相應(yīng)的標(biāo)志位為一，并且將運(yùn)算鍵響應(yīng)標(biāo)志位置一，清空第二個(gè)操作數(shù)的緩存區(qū)，為輸入操作數(shù)做準(zhǔn)備，如果是第二次按下則先調(diào)用運(yùn)算操作子程序，執(zhí)行上次按下的運(yùn)算鍵的運(yùn)算，置相應(yīng)的標(biāo)志位為一，并且將運(yùn)

23、算鍵響應(yīng)標(biāo)志位置一，清空第二個(gè)操作數(shù)的緩存區(qū)，為輸入操作數(shù)做準(zhǔn)備。如果是C'鍵按下，則先判斷運(yùn)算鍵響應(yīng)位是否為一，如果不為一，則清空第一個(gè)操作數(shù)，否則清空第二個(gè)操作數(shù)。如果是=鍵按下，則調(diào)用運(yùn)算操作子程序。2 .軟件的可靠性設(shè)計(jì)提高本儀器的可靠性措施主要有：（ 1）為防止程序跑飛，軟件中設(shè)置了軟件陷阱（ 2）為防止鍵盤抖動(dòng)造成按鍵錯(cuò)誤，采取了軟件防（ 3）為了保證結(jié)果的正確性，結(jié)果溢出時(shí)顯示錯(cuò)誤代碼06 調(diào)試與仿真下面用Keil與porteus仿真軟件介紹數(shù)字計(jì)算器的仿真與調(diào)試。6.1 keilC51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)( .采用KEIL開發(fā)的89c51單片機(jī)應(yīng)用程序步驟：( 1）在ke

24、il集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建新項(xiàng)目（Project）擴(kuò)展文件名為.UV2,并為該項(xiàng)目選定合適的單片機(jī)CPU器件（本設(shè)計(jì)采用ATMEL公司下的AT89C51）( 2）用keil的文本編輯器編寫源文件，可以是匯編文件（.ASM），并將該文件添加到項(xiàng)目中去。一個(gè)項(xiàng)目文件可以包含多個(gè)文件，除了源程序文件外，還可以是庫文件、頭文件或文本說明文件。( 3)通過keil的相關(guān)選擇項(xiàng)，配置編譯環(huán)境、連接定位器以及Debug調(diào)試器的功能。( 4)對(duì)項(xiàng)目中的源文件進(jìn)行編譯連接，生成絕對(duì)目標(biāo)代碼和可選的HEX文件，如果出現(xiàn)編譯連接錯(cuò)誤則返回到第2步，修改源文件中的錯(cuò)誤后重構(gòu)整個(gè)項(xiàng)目。( 5)對(duì)沒有語法錯(cuò)誤的程序進(jìn)行仿真調(diào)

25、試，調(diào)試成功后將HEX文件寫入到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的ROM中。6.2 porteus的操作(1) 件電路圖的接法操作(2) .放置選擇(刪除)元器件(3) .移動(dòng)元器件(4) .縮放視圖(5) .連接導(dǎo)線(6) .仿真，調(diào)試2. 單片機(jī)系統(tǒng)PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真過程Proteus強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真功能，使它可成為單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)和改進(jìn)手段之一。全部過程都是在計(jì)算機(jī)上通過Proteus來完成的。其過程一般也可分為三步：(1)在ISIS平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、選擇元器件、接插件、連接電路和電氣檢測等。簡稱Proteus電路設(shè)計(jì)。(2)在Keil平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、編輯、匯編

26、編譯、代碼級(jí)調(diào)試，最后生成目標(biāo)代碼文件(*.hex)。簡稱Proteus源程序設(shè)計(jì)和生成目標(biāo)代碼文件。(3)在ISIS平臺(tái)上將目標(biāo)代碼文件加載到單片機(jī)系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互、協(xié)同仿真。它在相當(dāng)程度上反映了實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。簡稱Proteus仿真。7 心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。我的題目是數(shù)字計(jì)算器硬軟

27、件的設(shè)計(jì)，對(duì)于我們這些工科學(xué)生來說，這是一次考驗(yàn)。怎么才能找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn)？怎樣讓自己的業(yè)余更接近專業(yè)？怎樣讓自己的計(jì)劃更具有序性，而不會(huì)忙無一用？這都是我們所要考慮和努力的。這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的東西，學(xué)會(huì)了怎么樣去制定計(jì)劃，怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃，并掌握了在執(zhí)行過程中怎么樣去克服心理上的不良情緒。不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進(jìn)行一些簡單的編程。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，

28、從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對(duì)單片機(jī)匯編語言掌握得不夠好。這次課程設(shè)計(jì)通過自己的努力，同學(xué)的幫助，還有老師的辛勤指導(dǎo)下，最終順利完成了。通過這次課程設(shè)計(jì)，認(rèn)識(shí)到自己在所學(xué)專業(yè)知識(shí)上存在很大不足，明確了今后的學(xué)習(xí)方向，為以后的就業(yè)打下了可靠的基礎(chǔ)。最后，對(duì)我們的老師，表示感謝！謝謝他們兩周來對(duì)我的幫助。同時(shí)，對(duì)幫助我的所有同學(xué)和各位指導(dǎo)老師表示衷心的感謝！8 指導(dǎo)老師意見9 參考文獻(xiàn)1 周美娟，肖來勝單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社2 余孟嘗數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程第三版.高等教育出版社3

29、 彭偉單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例基于8951+proteus仿真電子工業(yè)出版社4 蔡駿單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程安徽大學(xué)出版社5 周美娟，肖來勝單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社附錄一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)源程序：DBUFEQU30HTEMPEQU40HYJEQU50H;結(jié)果存放YJ1EQU51H;中間結(jié)果存放GONGEQU52H;功能鍵存放DINBIT0B0H;P3.0CLKBIT0B1H;P3.1ORG00HSTART:MOVR3,#0;初始化顯示為空MOVGONG,#0MOV30H,#10HMOV31H,#10HMOV32H,#00HMOV33H,#10HMOV34H,#10HMLOOP:CALLDIS

30、P;PAN調(diào)顯示子程序WAIT:CALLTESTKEY;判斷有無按鍵JZWAITCALLGETKEY;讀鍵INCR3;按鍵個(gè)數(shù)CJNEA,#0,NEXT1;判斷是否數(shù)字鍵LJMPE1;轉(zhuǎn)數(shù)字鍵處理NEXT1:CJNEA,#1,NEXT2LJMPE1NEXT2:CJNEA,#2,NEXT3LJMPE1NEXT3:CJNEA,#3,NEXT4LJMPE1NEXT4:CJNEA,#4,NEXT5LJMPE1NEXT5:CJNEA,#5,NEXT6LJMPE1NEXT6:CJNEA,#6,NEXT7LJMPE1NEXT7:CJNEA,#7,NEXT8LJMPE1NEXT8:CJNEA,#8,NEXT9

31、LJMPE1NEXT9:CJNEA,#9,NEXT10LJMPE1NEXT10:CJNEA,#10,NEXT11;判斷是否功能鍵LJMPE2;轉(zhuǎn)功能鍵處理NEXT11:CJNEA,#11,NEXT12LJMPE2NEXT12:CJNEA,#12,NEXT13LJMPE2-NEXT13:CJNEA,#13,NEXT14LJMPE2NEXT14:CJNEA,#14,NEXT15LJMPE2NEXT15:LJMPE3;判斷是否清除鍵E1:CJNER3,#1,N1;判斷第幾次按鍵LJMPE11;為第一個(gè)數(shù)字N1:CJNER3,#2,N2LJMPE12;為第二個(gè)數(shù)字N2:CJNER3,#3,N3LJMP

32、E13;為第三個(gè)數(shù)字N3:LJMPE3;第四個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)溢出E11:MOVR4,A;輸入值暫存R4MOV34H,A;輸入值送顯示緩存MOV33H,#10HMOV32H,#10HLJMPMLOOP;等待再次輸入E12:MOVR7,A;個(gè)位數(shù)暫存R7MOVB,#10MOVA,R4MULAB;十位數(shù)ADDA,R7MOVR4,A;輸入值存R4MOV32H,#10H;輸入值送顯示緩存MOV33H,34HMOV34H,R7LJMPMLOOPMOVR7,AMOVB,#10MOVA,R4MULABJBOV,E3;輸入溢出ADDA,R7JBCY,E3;輸入溢出MOVR4,AMOV32H,33H;輸入值送顯示緩存MO

33、V33H,34HMOV34H,R7LJMPMLOOPMOVR3,#0;按鍵次數(shù)清零MOVR4,#0;輸入值清零MOVYJ,#0;計(jì)算結(jié)果清零MOVGONG,#0;功能鍵設(shè)為零MOV30H,#10H;顯示清空E13:E3:MOV31H,#10HMOV32H,#10HMOV33H,#10HMOV34H,#00HLJMPMLOOPE2:MOV34H,#10HMOV33H,#10HMOV32H,#10HMOVR0,GONG;與上次功能鍵交換MOVGONG,AMOVA,R0CJNEA,#10,N21;判斷功能鍵LJMPJIA;“”N21:CJNEA,#11,N22LJMPJIAN;N22:CJNEA,#

34、12,N23LJMPCHENG;N23:CJNEA,#13,N24LJMPCHU;“/”N24CJNEA,#0,N25LJMPFIRST;首次按功能鍵N25:LJMPDEN;-N4:LJMPE3FIRST:MOVYJ,R4;輸入值送結(jié)果MOVR3,#0;按鍵次數(shù)清零LJMPDISP1;結(jié)果處理JIA:MOVA,YJ;上次結(jié)果送累加器ADDA,R4;上次結(jié)果加輸入值JBCY,N4;溢出MOVYJ,A;存本次結(jié)果MOVR3,#0;按鍵次數(shù)清零LJMPDISP1JIAN:MOVA,YJSUBBA,R4;上次結(jié)果減輸入值JBCY,N4;負(fù)數(shù)溢出MOVYJ,AMOVR3,#0LJMPDISP1CHENG:MOVA,YJMOVB,AMOVA,R4MULAB;上次結(jié)果乘輸入值JBOV,N4;溢出MOVYJ,ALJMPDISP1CHU:MOVA,R4MOVB,AMOVA,YJDIVAB;上次結(jié)果除輸入值MOVYJ,AMOVR3,#0LJMPDISP1DEN:MOVR3,#0LJMPDISP1DISP1:MOVB,#10MOVA,YJ;結(jié)果送累加器DIVAB;結(jié)果除10MOVYJ1,A;暫存“商”MOV