MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計

山東工商學(xué)院2013單片機(jī)課程設(shè)計報告MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計目錄TOC\h\z\t"標(biāo)題3,1,樣式1,2"第一部分課程設(shè)計任務(wù)書 1一、課程設(shè)計題目 1二、課程設(shè)計時間 1三、課程設(shè)計提交方式 1四、設(shè)計要求 1第二部分課程設(shè)計報告 2一、單片機(jī)發(fā)展簡史 2二、MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)簡介 3三、設(shè)計思路 3四、硬件設(shè)計電路 3五、軟件設(shè)計流程 5六、程序源代碼 6七、結(jié)束語 7八、參考文獻(xiàn) 8-PAGE1-第一部分課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計題目MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計二、課程設(shè)計時間一周三、課程設(shè)計提交方式提交打印課程設(shè)計報告四、設(shè)計要求設(shè)計一個模擬現(xiàn)實(shí)的交通燈系統(tǒng)，0~15秒東西紅燈亮，南北綠燈亮，15~20秒東西紅燈亮，南北黃燈亮，20~35秒東西綠燈亮，南北紅燈亮，35~40秒東西黃燈亮，南北紅燈亮，同時設(shè)立雙位數(shù)碼管表示倒計時時間，并實(shí)現(xiàn)循環(huán)。第二部分課程設(shè)計報告一、單片機(jī)發(fā)展概況1946年2月15日，第一臺電子數(shù)字計算機(jī)問世，這標(biāo)志著計算機(jī)時代的到來。匈牙利籍?dāng)?shù)學(xué)家馮·諾依曼在方案的設(shè)計上做出了重要的貢獻(xiàn)。1946年6月，他又提出了“程序存儲”和“二進(jìn)制運(yùn)算”的思想，進(jìn)一步構(gòu)建了計算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成這一計算機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)。在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計算機(jī)，即單片機(jī)。單片機(jī)技術(shù)發(fā)展過程可分為三個主要階段：單芯片微機(jī)形成階段1976年，Intel公司推出了MCS-48系列單片機(jī)。8位CPU、1K字節(jié)ROM、64字節(jié)RAM、27根I/O線和1個8位定時/計數(shù)器。特點(diǎn)是：存儲器容量較小，尋址范圍?。ú淮笥?K），無串行接口，指令系統(tǒng)功能不強(qiáng)。性能完善提高階段1980年，Intel公司推出了MCS-51系列單片機(jī)：8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、4個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強(qiáng)的布爾處理器。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)體系完善，性能已大大提高，面向控制的特點(diǎn)進(jìn)一步突出。現(xiàn)在，MCS-51已成為公認(rèn)的單片機(jī)經(jīng)典機(jī)種。微控制器化階段1982年，Intel推出MCS-96系列單片機(jī)。芯片內(nèi)集成：16位CPU、8K字節(jié)ROM、232字節(jié)RAM、5個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64K。片上還有8路10位ADC、1路PWM輸出及高速I/O部件等。特點(diǎn)是：片內(nèi)面向測控系統(tǒng)外圍電路增強(qiáng)，使單片機(jī)可以方便靈活地用于復(fù)雜的自動測控系統(tǒng)及設(shè)備。二、MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)簡介單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。在HMOS技術(shù)大發(fā)展的背景下，Intel公司在MCS-48系列的基礎(chǔ)上\o"查看圖片"于1980年推出了8位MCS-51系列單片機(jī)。它與以前的機(jī)型相比，功能增強(qiáng)了許多，就其指令和運(yùn)行速度而言，超過了INTEL8085的CPU和Z80的CPU，成為工業(yè)控制系統(tǒng)中較為理想的機(jī)種。較早的MCS-51典型時鐘為12MHz，而目前與MCS-51單片機(jī)兼容的一些單片機(jī)的時鐘頻率達(dá)到40MHz甚至更高，現(xiàn)在已有400MHz的單片機(jī)問世。三、設(shè)計思想選用AT89C51芯片實(shí)現(xiàn)程序控制，東、西、南、北方向各紅、綠、黃LED發(fā)光二極管各一個，東西方向燈的狀態(tài)相同，南北方向燈的狀態(tài)相同。東西、南北方向各設(shè)立一個雙位數(shù)碼管用于顯示倒計時時間。時間顯示是采用程序查表的方式得到。數(shù)碼管為共陰極數(shù)碼管。設(shè)立50ms的中斷重復(fù)20次實(shí)現(xiàn)1s延時。四、硬件電路設(shè)計總電路圖：LED燈部分：數(shù)碼管部分：五、軟件設(shè)計框圖0~15秒東西紅燈亮，南北綠燈亮0~15秒東西紅燈亮，南北綠燈亮15~20秒東西紅燈亮，南北黃燈亮20~35秒東西綠燈亮，南北紅燈亮35~40秒東西黃燈亮，南北紅燈亮復(fù)位、循環(huán)開始六、程序源代碼#include<REGX51.H>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharn=0,temp=0;ucharcodesegcode0[]={0x06,0x3f,0x06,0x3f,0x06,0x3f};//2,1,0, 2,1,0,2,1,0ucharcodesegcode1[]={0x6f,0x7f,0x07,0x7d,0x6d,0x66,0x4f,0x5b,0x06,0x3f};//9~0voiddelay(x){while(x--);}voidtimer0()interrupt1 //中斷{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;n++;temp=temp%40;if(n==20){temp++; n=0;}if(temp<15)P1=0x21; //東西紅燈亮，南北綠燈亮if((temp>=15)&&(temp<20))P1=0x22;//東西紅燈亮，南北黃燈亮if((temp>=20)&&(temp<35))P1=0x0c;//東西綠燈亮，南北紅燈亮if((temp>=35)&&(temp<39))P1=0x14;//東西黃燈亮，南北紅燈亮}main(){uinti=0;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){P2_0=0;//南北方向數(shù)碼管P2_1=1;P0=segcode0[temp/10];delay(1500);P2_0=1;P2_1=0;P0=segcode1[temp%10];delay(1500); P2_1=1;P2_2=0;//東西方向數(shù)碼管P2_3=1;P3=segcode0[temp/10];delay(1500);P2_2=1;P2_3=0;P3=segcode1[temp%10];delay(1500); P2_3=1;}}七、結(jié)束語通過一周的課程實(shí)訓(xùn)，我們收獲頗豐。設(shè)計過程中我們遇到了很多問題，許多地方的程序不會寫，寫出來以后有錯誤，經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)，在老師的指導(dǎo)幫助下，我們終于完成了設(shè)計。設(shè)計一個成型實(shí)用的系統(tǒng)是需要以扎實(shí)的知識為積淀，不斷思考，耐心寫程序、查錯，共同合作討論才能夠完成的。在這次實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，我將加強(qiáng)學(xué)習(xí)強(qiáng)度，只有把知識學(xué)