【正文】 ............................................................................................................................ 1 1. 緒 論 .............................................................................................................................. 1 單片機(jī)的概念 ............................................................................................................ 1 單片的歷史、發(fā)展和應(yīng)用 ........................................................................................ 4 2. 總體設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 6 設(shè)計(jì)要求 .................................................................................................................... 6 設(shè)計(jì)方案選擇 ............................................................................................................ 6 整體設(shè)計(jì)思路 ............................................................................................................ 6 3. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與部分電路說(shuō)明 ...................................................................................... 8 硬件設(shè)計(jì)框圖 ............................................................................................................ 8 部分電路說(shuō)明 ............................................................................................................ 8 電源及啟動(dòng)電路 ................................................................................................ 8 復(fù)位電路 ............................................................................................................ 9 時(shí)鐘電路 .......................................................................................................... 10 通信電路 .......................................................................................................... 10 鍵盤電路 .......................................................................................................... 11 流水燈電路 ...................................................................................................... 11 音頻電路 .......................................................................................................... 12 電路原理圖及說(shuō)明 .................................................................................................. 12 4. 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計(jì)與分析 ............................................................................................ 13 音樂程序設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 13 音樂程序流程圖 .............................................................................................. 14 流水燈設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 16 流水燈程序流程圖 .......................................................................................... 16 流水燈程序 ...................................................................................................... 16 音樂流水燈程序 ...................................................................................................... 16 音樂流水燈程序流程圖 .................................................................................. 16 音樂流水燈程序 .............................................................................................. 17 5. 系統(tǒng)調(diào)試與仿真 ............................................................................................................ 19 硬件調(diào)試 .................................................................................................................. 19 軟件調(diào)試 .................................................................................................................. 19 軟件仿真 .................................................................................................................. 19 總 結(jié) ................................................................................................................................. 22 致 謝 ................................................................................................................................. 23 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 24 附錄一 ................................................................................................................................. 25 附錄二 ................................................................................................................................. 26 附錄三 ................................................................................................................................. 31 附錄四 ................................................................................................................................. 32 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 1 1. 緒 論 單片機(jī)的概念 單片機(jī)是在一塊芯片上超大規(guī)模集成技術(shù)集中了中央處理單元（ CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ ROM）、特殊功能寄存器（ SFR）和各種輸入 /輸出（ I/O）接口（定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)接口、并行和串行 I/O 接口以及 A/D 轉(zhuǎn)換接口等）的微型計(jì)算機(jī)，又稱微控制器。單片機(jī)振 蕩器工作時(shí)，若 RST 引腳上出現(xiàn)高電平并保持 2 個(gè)時(shí)鐘周期，則實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，所有的 I/O 引腳都將復(fù)位為 “1”，單片機(jī)恢復(fù)為初始狀態(tài)。 ALU：算數(shù)邏輯單元。其中存放著當(dāng)前 ALU 的一些 操作狀態(tài)特征，詳見表 11，其字節(jié)地址是 D0H。主要用來(lái)存 放外部 RAM 的數(shù)據(jù)地址和 ROM 數(shù)據(jù)表的基地址。當(dāng)單片機(jī)內(nèi)有入棧操作時(shí)，SP 自動(dòng)加 1，出棧時(shí) SP=SP1。 P0 口： ～ 統(tǒng)稱為 P0 口。 圖 12 P0 口內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 P1 口： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 接口，包括 ～ 。當(dāng)接有外部存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 接口且尋址范圍超過(guò) 256B 時(shí)， P2 口還可當(dāng)作是高 8 位地址總線送出高8 位地址 。 ① 完善的外部總線。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 5 ④ 指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。 縱觀單片機(jī)的發(fā)展歷史，由于單片機(jī)不斷出 現(xiàn)的新的特點(diǎn)，其朝著多功能、多選擇、高速度、低價(jià)格、擴(kuò)大存儲(chǔ)容量和加強(qiáng) I/O 功能及結(jié)構(gòu)兼容等方向發(fā)展，大致有以下幾個(gè)方向： 多功能 高性能 低電壓和低功耗 串行擴(kuò)展總線 由于單片機(jī)的智能化、體積小、運(yùn)用靈活，而且成本低等許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，使其涉及到我們生活中的每個(gè)領(lǐng)域，如家用電器、智能儀表、工業(yè)控制、航空航天、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信等。 （ 2）用 8 個(gè)發(fā)光二極管作為顯示電路。 （ 4）能夠根據(jù)音樂的節(jié)奏控制顯示燈的亮滅。 FPGA 采用了并行的輸入輸出方式，具有很高的處理速度。 （ 2） 采用可編程控制器，即 PLC，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的系統(tǒng)。 （ 3）采用單片機(jī)編程控制。 不同的頻率可產(chǎn)生不同的音調(diào)，而每個(gè)音調(diào)都是由一個(gè)節(jié)拍和一個(gè)音符構(gòu)成。 為了編程的簡(jiǎn)單和方便，一般可將簡(jiǎn)單的音符和對(duì)應(yīng)的節(jié)拍轉(zhuǎn)換成定時(shí)和延時(shí)常數(shù)，分別控制單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生的相應(yīng)的脈沖頻率和該頻率持續(xù)的時(shí)間，當(dāng)持續(xù)時(shí)