【正文】 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程名稱 嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì) 課題名稱 電話號(hào)碼存儲(chǔ)器 專 業(yè) 通信工程 班 級(jí) 1001班 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 胡瑛 喬匯東 2013年 1月 6日湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課程名稱 嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì) 課 題 電話號(hào)碼存儲(chǔ)器 專業(yè)班級(jí) 通信工程1001 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 胡瑛 喬匯東 審 批 任務(wù)書下達(dá)日期 2012 年 12月18 日任務(wù)完成日期 2013 年 1月 4 日設(shè)計(jì)課題三：電話號(hào)碼存儲(chǔ)器一、問題描述：制作一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備，利用E2PROM芯片存放一定的信息，主要為電話薄信息。二、功能要求：在單片機(jī)系統(tǒng)板的鍵盤上輸入一串?dāng)?shù)字（用戶姓名拼音縮寫+4位電話號(hào)碼）后，按下“保存鍵”，這串?dāng)?shù)字將被保存到E2PROM芯片中。要求共保存4個(gè)用戶。能夠刪除已經(jīng)保存在里面的某個(gè)用戶信息。能通過用戶姓名查詢用戶的電話號(hào)碼。三、主要器件準(zhǔn)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、存儲(chǔ)器EEPROM 24C0數(shù)碼管或者12864或者160按鍵或者矩陣鍵盤。目 錄1 整體方案 12 硬件結(jié)構(gòu) 1 單片機(jī)的介紹 1 矩陣式鍵盤 3 AT24系列E2PPROM 4 12864的介紹 63 軟件結(jié)構(gòu) 9 main函數(shù)中的流程圖如圖所示 9 鍵盤掃描流程圖 10 12864液晶模塊的操作流程圖 11 AT24C16存儲(chǔ)流程圖 114 調(diào)試結(jié)果 125 心得體會(huì) 146 附件 157 評(píng)分表 371 整體方案如圖1所示，為本課程設(shè)計(jì)的整體方案，根據(jù)單片機(jī)AT89C52的各引腳的不同功能連接了不同的硬件。實(shí)現(xiàn)了在單片機(jī)系統(tǒng)板的鍵盤上輸入一串?dāng)?shù)字（用戶姓名拼音縮寫+4位電話號(hào)碼）后，按下“保存鍵”，這串?dāng)?shù)字將被保存到E2PROM芯片中。并且能夠?qū)崿F(xiàn)刪除已經(jīng)保存在里面的某個(gè)用戶信息。并且能通過用戶姓名查詢用戶的電話號(hào)碼。圖1 整體方案圖所2 硬件結(jié)構(gòu) 單片機(jī)的介紹 AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成電路引腳圖如下圖2所示。圖2 單片機(jī)引腳圖VCC：供電電壓。 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8個(gè)TTL門電流。當(dāng)P0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4個(gè)TTL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)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)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，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口輸出特殊功能存儲(chǔ)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口作為AT89C51的一些特殊功能口，管腳 備選功能 . 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（計(jì)時(shí)器0外部輸入） T1（計(jì)時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部出具存儲(chǔ)器讀選通）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 輸出低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)用作外部程序存儲(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才起用。另外。如果該引腳略微拉高。如果未處理在外部執(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/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）。 　 矩陣式鍵盤 矩陣式鍵盤接口一般采用掃描讀入方式工作，掃描式鍵盤接口是一個(gè)輸入/輸出接口，行是輸入接口，而列是輸出接口，輸入接口主要功能是解決數(shù)據(jù) 輸入的緩沖問題，而輸出接口的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)保持功能。器電路圖如圖所示。 圖3 矩陣鍵盤電路圖 判斷有無鍵盤按下和按鍵所在的位置時(shí)，在本實(shí)驗(yàn)采用的是掃描法。首先是判斷有沒有鍵按下，如圖所示，鍵盤的行線一端經(jīng)電阻接+5v的電源，另一端接I/O輸入口線各列線接口I/O輸出口線，為判定有沒有鍵被按下，可先使列口輸出OEH（1110），然后輸入行線狀態(tài)，測(cè)試行線中是否有低電平的，如果沒有低電平再使裂口輸出0DH（1101），在測(cè)試行線狀態(tài)。到列口輸出0BH（1011）時(shí)，若行線中有狀態(tài)為低電平者。則閉合鍵找到，通過此次掃描的列線值和行線值就可以知道閉合鍵的位置。之后還要進(jìn)行去抖動(dòng)，鍵碼計(jì)算和等待鍵釋放。 AT24系列E2PPROM AT24系列E2PPROM的引腳封裝 AT24系列E2PPROM通常提供SOIC14，DIP8和SOIC8三種封裝形式，如圖所示 圖4 三種封裝形式VCC：電源引腳，GND：地引腳，SCL：I2C總線時(shí)鐘引腳。SDA：I2C總線數(shù)據(jù)引腳，A0，A1，A2：地址引腳，和具體的芯片有關(guān)，WP：寫保護(hù)引腳，當(dāng)該引腳連接到GND時(shí)，芯片可進(jìn)行正常的讀寫操作；當(dāng)連接到VCC時(shí)，不同的芯片有不同的應(yīng)用方式。下圖為AT24C16的引腳圖。 圖5 AT24C16引腳圖1 GND接地，2 接地，3接地，4接地，5 SDA 數(shù)據(jù)線輸入/輸出，6 SCL時(shí)鐘線輸入/輸出，7 WP 寫保護(hù)功能，8 VCC供電電壓。 AT24C16的性能AT24C16只是讀存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量16KB，采用16位串行CMOSEEPROM技術(shù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用2048bit的存儲(chǔ)單元。工作在低電源，低速率的條件下。它能接收，存儲(chǔ)處理單元集成電路提供的數(shù)字信號(hào)，可以用作發(fā)送器和接收器。一旦微處理單元需要其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信號(hào)，卡可以隨時(shí)輸入或輸出。AT24C16為可檫除只讀存儲(chǔ)器，通過IIC總線串行接口來控制工作，也具備特殊的寫保護(hù)功能。當(dāng)WP端連至VCC時(shí)，整個(gè)存儲(chǔ)矩陣置為寫保護(hù)狀態(tài)；當(dāng)WP端連至VSS或懸空時(shí)，允許存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫操作，所以即使在切斷電源的情況下也可永久保存。 AT24C16的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)AT24C16內(nèi)部有2048*8位的存儲(chǔ)容量，即可以存儲(chǔ)2K字節(jié)的數(shù)據(jù)。這2K字節(jié)被放在128個(gè)頁(yè)內(nèi)，每頁(yè)存放16個(gè)字節(jié)。所以對(duì)AT24C16內(nèi)部的訪問需要11位地址（07ff）。對(duì)AT24C16訪問時(shí)，按照頁(yè)地址和頁(yè)偏移量的方式進(jìn)行訪問。比如要訪問第100頁(yè)的第3個(gè)字節(jié)，則在發(fā)送尋址的時(shí)候，就要發(fā)送0X0643,其中頁(yè)地址的高三位放在器件地址中。所以在編寫程序?qū)T24C16第100頁(yè)的第3個(gè)字節(jié)進(jìn)行寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，步驟如下：1）發(fā)送起始信號(hào)；2）發(fā)送器件地址0XA6（1010 0110，1010是固定地址，011是頁(yè)地址的高三位，0表示寫操作）；3）發(fā)送操作地址0X43（0100 0011，0100是頁(yè)地址的低四位，0011是