【正文】 畢業(yè)設計（論文） 單片機計算器及密碼鎖程序設計 學院（系）： 電氣工程學院 專 業(yè)： 07 級計控（ 2）班 學 號： 070103010142 摘要 I 摘要 智能化是當今光、機、電一體化產品的發(fā)展趨勢之一，而智能性的實現主要依賴于嵌入式系統(tǒng)的核心單片機。而仿真器不但是開發(fā)單片機系統(tǒng)的重要手段，也是學習單片機知識的必備工具。本課題來源 于燕山大學自動化專業(yè)單片機生產實習的需要，為了充分鍛煉學生的動手操作能力，并節(jié)約實習經費，因此開發(fā)了一種使用簡單，覆蓋單片機基本資源應用并且價格低廉的單片機仿真系統(tǒng)。 論文分別 介紹了單片機仿真系統(tǒng)的硬件設計 和軟件實現 。 硬件設計 包括仿真芯片的選型，單片機的資源應用及擴展電路，如： 8255并口擴展 、發(fā)光二極管、 七段動態(tài)數碼顯示 44 鍵盤輸入、蜂鳴器等 。 軟件部分包括 兩 個大程序：密碼鎖程序和計算器程序。密碼鎖程序實現38 位可變密碼的輸入、修改和密碼輸入正確后的授權操作功能，密碼錯誤后有聲光報警（不同的報警次數 對應不同的報警方式）。 計算器程序實現帶符號浮點數的加、減、乘、除及開根號的功能，設計中加入了第二功能鍵解決了按鍵有限的問題。 這 兩 個 程序主要應用了單片機教材中中斷、 動態(tài)顯示 、鍵盤輸入、 I/O 接口這些重要功能，具有良好的示范作用。 本系統(tǒng)不但可以應用于單片機教學，對大多數電子愛好者開發(fā)簡單的仿真器也有借鑒作用。 關鍵詞 單片機；仿真器； 計算器；密碼鎖； 目 錄 摘要 ........................................................................................................................I 第 1章 緒論 ......................................................................................................... 1 課題背景 ................................................................................................ 1 單片機的發(fā)展概述 ................................................................................ 1 單片機的應用領域 ................................................................................ 3 單片機的發(fā)展趨勢 ................................................................................ 4 本課題研究的內容 ................................................................................ 5 第 2章 硬件系統(tǒng)的介紹 ..................................................................................... 6 SST89E58RD 芯片功能及原理 ............................................................. 7 8255 可編程并行 I/O 接口擴展 ............................................................ 8 8255 與八位 LED 數碼管的鏈接電路 ................................................ 12 LED 與單片機的鏈接 .......................................................................... 13 鍵盤電路 .............................................................................................. 14 蜂鳴器電路 .......................................................................................... 14 本章小結 .............................................................................................. 16 第 3章 計算器程序 ........................................................................................... 17 程序 功能及存儲方式介紹 .................................................................. 17 主程序 .................................................................................................. 18 鍵盤子程序 .......................................................................................... 21 除法子程序 .......................................................................................... 26 開根號子程序 ...................................................................................... 31 小數點對齊子程序 .............................................................................. 36 其它子程序 .......................................................................................... 38 本章小結 .............................................................................................. 41 第四章 密碼鎖程序 ........................................................................................... 42 程序的功能及存儲方式介紹 .............................................................. 42 主程序 .................................................................................................. 42 讀密碼及改密碼子程序 ...................................................................... 46 報警子程序 .......................................................................................... 48 III 錯誤顯示子程 ......................................................................................52 C 語言與匯編語言的比較 ...................................................................53 本章小結 ..............................................................................................54 結論 .....................................................................................................................55 參考文獻 .............................................................................................................56 致謝 .....................................................................................................................56 附錄 1 開題報告 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 附錄 2 文獻綜述 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 附錄 3 外文翻譯的中文部分 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 附錄 4 外文翻譯的英文部分 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 附錄 5 系統(tǒng)電路原理圖 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 附錄 6 計算器程序的數據表 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 第一 章 緒論 1 第 1章 緒論 課題背景 本課題來源于燕山大學自動化專業(yè)單片機生產實習的需要，目的是為了充分鍛煉學生的動手操作能力并節(jié)約實習經費，因此開發(fā)了一種使用簡單，覆蓋單片機基本資源應用，并且價格低廉的單片機仿真系統(tǒng)。 在單片機的開發(fā)過程中，程序的設計是最為重要的但也是難度最 大的。一種最簡單和原始的開發(fā)流程是：編寫程序－燒寫芯片－驗證功能，這種方法對于簡單的小系統(tǒng)是可以對付的，但在大系統(tǒng)中使用這種方法則是完全不可能的。因此仿真成了系統(tǒng)調試的必備手段。仿真分軟件仿真和硬件仿真。 軟件仿真主要是使用計算機軟件來模擬運行實際的單片機運行，因此仿真與硬件無關的系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點。用戶不需要搭建硬件電路就可以對程序進行驗證，特別適合于偏重算法的程序。軟件仿真的缺點是無法完全仿真與硬件相關的部分，因此最終還要通過硬件仿真來完成最終的設計。 仿真器是單片機仿真的重要工具。單片機仿真器是在產品 開發(fā)階段用來替代單片機進行軟硬件調試的非常有用的開發(fā)工具。使用單片機仿真器可以對單片機程序進行單步、斷點等手段的調試，檢查程序運行中單片機 RAM 、寄存器內容的變化，觀察程序的運行悄況，與此同時可以對硬件電路進行實時的調試。使用單片機仿真器可以迅速發(fā)現、糾正程序中的錯誤，從而大大縮短單片機開發(fā)的周期。 單片機的發(fā)展概述 1946 年第一臺電子計算機誕生至今 ,只有 50 年的時間 ,依靠微電子技術和半導體技術的進步 ,從電子管 ——晶體管 ——集成電路 ——大規(guī)模集成電路 ,現在一塊芯片上完全可以集成幾百萬甚至上千萬 只晶體管 ,使得計算機體積更小 ,功能更強。特別是近 20 年時間里 ,計算機技術獲得飛速的發(fā)展 ,計算機在工農業(yè) ,科研 ,教育 ,國防和航空航天領域獲得了廣泛的應用 ,計算機技術已經是一個國家現代科技水平的重要標志。 單片機誕生于 20 世紀 70 年代 ,象 Fairchid 公司研制的 F8 單片微型計算燕山大