【正文】 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： 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 10 表 各管腳其它功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0外部輸入） T1（記時(shí)器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /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的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 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（ 0000HFFFFH），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。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出 LED數(shù)碼管 本次設(shè)計(jì)的顯示電路采用 LED 數(shù)碼管顯示， LED（ LightEmitting Diode）河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 11 是一種外加電壓從而流過電流并發(fā)出可見光的器件。 LED是屬于電流控制器件，使用時(shí)必須加限流電阻。 LED有單個(gè) LED和八段 LED之分，也有共陰和共陽兩種。 常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖下圖所示。 （ a）外形 （ b）共陽極 (C)共陰極 圖 數(shù)碼管引腳 圖 發(fā)光二極管的陽極連在一起 的稱為共陽極顯示器 (如圖 b所示 )，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器 (如圖 c所示 )。 1位顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成，其中七個(gè)發(fā)光二極管 a~g 控制七個(gè)筆畫（段）的亮或暗，另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗，這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開頭有些失真，但控制簡單，使用方便 [5]。 此外，要畫出電路圖，首先還要搞清楚他的引腳圖的分布，在了解了正確的引腳圖后才能進(jìn)行正確的字型段碼編碼。才能顯示出正確的數(shù)字來。 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 12 3 軟件設(shè)計(jì) 本軟件設(shè)計(jì)關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)一種由單片機(jī)控制的簡單音樂發(fā)生 器，它由 7音節(jié)組成的的鍵盤，用戶可以根據(jù)樂譜在鍵盤上進(jìn)行演奏，音樂發(fā)生器會(huì)根據(jù)用戶的彈奏，通過蜂鳴器將音樂播放出來。 音樂相關(guān)知識(shí)簡述 音樂聽起來有的高，有的低，這就叫音高，音高是由發(fā)音物體振動(dòng)頻率的高低決定的，頻率高聲音就高，頻率低，聲音就低，不同音調(diào)的樂音是用 C、 D、 E、F、 G、 A、 B表示的，這 7個(gè)字母就是樂音的音名，它們一般依次唱成 DO、 RE、MI、 FA、 SO、 LA、 SI，這是唱曲時(shí)樂音的發(fā)音，所以叫唱名。 音持續(xù)時(shí)間的長短即時(shí)值，一般用拍數(shù)表示，休止符表示暫停發(fā)音。 一首音樂是由許多不同的 音符組成的，而每個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣就可以利用不同頻率的組合，加以與拍數(shù)對(duì)應(yīng)的延時(shí)，構(gòu)成音樂。 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)拍控制原理 除了音符以外，節(jié)拍也是音樂的關(guān)鍵組成部分。 節(jié)拍實(shí)際上就是音持續(xù)時(shí)間的長短，在單片機(jī)系統(tǒng)中可以用延時(shí)來實(shí)現(xiàn)，如果 1/4拍的延時(shí)是 秒，則 1拍的延時(shí)是 ，只要知道 1/4拍的延時(shí)時(shí)間，其余的節(jié)拍延時(shí)時(shí)間就是它的陪數(shù)。如果單片機(jī)要自己播放音樂，那么必須在程序設(shè)計(jì)中考慮到節(jié)拍的設(shè)置，由于本例實(shí)現(xiàn)的音樂發(fā)生器是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的，所以節(jié)拍由用戶掌握，不由程序 控制。 對(duì)于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機(jī)的另外一個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器來完成 [7]。音樂的音拍，一個(gè)節(jié)拍為單位（ C調(diào)）具體如下表： 表 音樂節(jié)拍表 曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY 調(diào) 4/4 125ms 調(diào) 4/4 62ms 調(diào) 3/4 187ms 調(diào) 3/4 94ms 調(diào) 2/4 250ms 調(diào) 2/4 125ms 了解音樂的一些基本知識(shí)后可知，產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂，對(duì)于單片機(jī)而言，產(chǎn)生不同頻率有脈沖非常方便，可以利用它的定時(shí) /計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)，因此，需要弄清楚音樂中的 音符和對(duì)應(yīng)的頻率，以及河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 13 單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)的關(guān)系。 在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)工作于 12MHZ時(shí)鐘頻率，使用其定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0，工作模式為 1，改變計(jì)數(shù)值 TH0和 TL0可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號(hào)，在此情況下，C調(diào)的各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T的對(duì)照如表 32所示。 T的值決定了 TH0 和 TL0的值，其關(guān)系為： TH0=T/256， TL0=T/256 系統(tǒng)總體功能流程圖 圖 主程序框圖 N 定時(shí)器初始化數(shù)碼管顯示 0 主程序 開始 循環(huán)檢測(cè)按鍵 Y 數(shù)碼管顯示 蜂鳴器發(fā)聲 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 14 4 Proteus 軟件仿真 仿真圖形 圖 Proteus 仿真圖 系統(tǒng)調(diào)試 電路調(diào)試是整個(gè)系統(tǒng)功能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟，我們將整個(gè)調(diào)試過程分為三大部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和綜合調(diào)試。 軟件仿真調(diào)試 軟件仿真調(diào)試主要是針對(duì)單片機(jī)部分進(jìn)行調(diào)試。 在軟件運(yùn)行前，先確保電路中連線正確，這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個(gè)步驟。在這部分調(diào)試中主要通過目測(cè)，用來完成檢測(cè)電路中是否存在斷路或者短路情況等。 在確保軟件仿真電路正常，無異常情況 (斷路或短路 )方可進(jìn)行軟件運(yùn)行，在本次設(shè)計(jì)中，軟件運(yùn)行主要是測(cè)試單片機(jī)鍵盤控制部分、 數(shù)碼管點(diǎn)亮部分、和音頻功放電路調(diào)試。 A、數(shù)碼管 LED 電路調(diào)試：軟件運(yùn)行，隨機(jī)按下按鈕可以看到數(shù)碼管顯示數(shù)字； 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 15 B、單片機(jī)鍵盤控制部分調(diào)試：軟件運(yùn)行，隨機(jī)按動(dòng)鍵盤可以發(fā)現(xiàn)各個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的音正確。 仿真調(diào)試 調(diào)試主要方法和技巧：通常一個(gè)調(diào)試程序應(yīng)該具備至少四種性能：跟蹤、斷點(diǎn)、查看變量、更改數(shù)值。整個(gè)程序是一個(gè)主程序調(diào)用各個(gè)子程序?qū)崿F(xiàn)功能的過程，要使主程序和整個(gè)程序都能平穩(wěn)運(yùn)行，各個(gè)模塊的子程序的正確與平穩(wěn)運(yùn)行必不可少，所以在軟件調(diào)試的最初階段就是把各個(gè)子程序模塊進(jìn)行分別調(diào)試。 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 16 5 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 這次實(shí)驗(yàn)總共經(jīng)歷了兩周的時(shí)間，從功能需求分析到功能分析，從程序的設(shè)計(jì)到程序的調(diào)試 ， 下載，最后終于完成了這次具有實(shí)際使用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)中我運(yùn)用自己平時(shí)學(xué)到的一些知識(shí)，以及自己在課下所查找的進(jìn)行設(shè)計(jì)，剛開始遇到很多困難，包括對(duì) 使用匯編語言環(huán)境 語言的不熟悉，后來一起和同學(xué)研究，而一些課程設(shè)計(jì)中的故障，也請(qǐng)同學(xué)幫忙參考一下，最終找到了解決問題的答案 ，在程序修改中用了大量時(shí)間，但是是值得的 。我感覺自己在設(shè)計(jì)方面提高很大， 特別是在設(shè)計(jì)程序時(shí)，邏輯思維 能力有所加強(qiáng) ，同時(shí)對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，并進(jìn)一步的得到了鞏固和提高，充分的做到了理論聯(lián)系實(shí)際，也使我認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)際的差別，通過該課程設(shè)計(jì)，不但對(duì) 單片機(jī) 有了較為全面的認(rèn)識(shí)，而且相關(guān)的知識(shí)也有了足夠的掌握，我感覺最重要的還是設(shè)計(jì)思維的形成。更發(fā)現(xiàn)自己在平時(shí)學(xué)習(xí)中的缺陷。對(duì)以后的學(xué)習(xí)也有很大的幫助。 這次的單片機(jī) 課程設(shè)計(jì)，我所收獲的不僅是學(xué)習(xí)知識(shí)方面，更多的是生活方面。我了解到，在我們生活中，應(yīng)該學(xué)會(huì)與別人共同分享，分享知識(shí)，分享問題，這樣更有助于我們的交流，有利于我們共同進(jìn)步，有利于我們對(duì)學(xué)習(xí)養(yǎng)成 良好的興趣。 最后，我要感謝那些帶我們課程設(shè)計(jì)的老師們 ， 感謝你們對(duì)我們的耐心，感謝你們對(duì)我們的鼓勵(lì)，讓我們有信心繼續(xù)下去，成功走到最后。 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛 .MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]． 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2022 [2] 龍威林 .單片機(jī)應(yīng)用入門 :AT89S51 和 AVR[M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2022 [3] 張虹 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京 :中國電力出版社 ,2022. 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