基于單片機(jī)的計(jì)算器設(shè)計(jì)論文-全文預(yù)覽
【正文】 則加電后很容易造成器件損壞。 圖 顯示程序流程圖 N Y N 是否顯示完 返回 LCD 初始化 顯示漢或ACSII 碼 顯示開始 顯示圖形 相應(yīng)功能設(shè)置 送地址 送數(shù)據(jù) N N 相應(yīng)功能設(shè)置 送行地址和 列地址 送數(shù)據(jù) 是否 顯示完 Y Y 23 第 五 章 系統(tǒng)調(diào)試與存在的問題 硬件調(diào)試 常見故障： 邏輯錯誤：它是由設(shè)計(jì)錯誤或加工過程中的工藝性錯誤所造成的。 20 圖 鍵掃程序流程圖 算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì) 算術(shù)運(yùn)算程序的過程為 ： 先判斷輸入的運(yùn)算符是 +、 、 *、 / 中的哪一個，若是 +或 ，則要判斷運(yùn)算結(jié)果是否溢出，溢出 則顯示錯誤信息，沒溢出就顯示運(yùn)算結(jié)果，若是 /，則要先判斷除數(shù)是否為零，為零就顯示錯誤信息，不為零則顯示運(yùn)算結(jié)果，若是 ，則直接顯示運(yùn)算結(jié)果。所以在本設(shè)計(jì)中采用 C 語言編寫軟件程序。機(jī)硬件，程序可讀性和可移植性比較差。 運(yùn)算模塊由鍵盤和顯示屏組成。 圖 LCD 接口電路 LCD 的引腳說明如表 所示： 表 LCD 的引腳說明 符號 引腳說明 符號 引腳說明 VSS 電源地 DB4 Data I/O VDD 電源正極（ +5V） DB5 Data I/O V0 液晶顯示偏壓輸入 DB6 Data I/O RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） DB7 Data I/O R/W 讀寫控制信號（ H/L） CS1 片選 IC1 信號 E 使能信號 CS2 片選 IC2 信號 DB0 Data I/O RST 復(fù)位端（ H：正常工作，L：復(fù)位） DB1 Data I/O VEE 負(fù)電源輸出（ 10V） DB2 Data I/O BLA 背光源正極（ +） DB3 Data I/O BLK 背光源正極 18 運(yùn)算 模塊 MCS51 單片機(jī)是在一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、定時器 /計(jì)數(shù)器和多功能 I/O 等計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。內(nèi)建有 160 個 5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM。這樣行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O 口的利用率。按鍵部分，采用 4*4 鍵盤。 15 第 三 章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和 輸出設(shè)備等組成。 14 具體設(shè)計(jì)如下： 由于要設(shè)計(jì)的是簡單的計(jì)算器，可以進(jìn)行四則運(yùn)算，為了得到教好的顯示效果，采用 LCD 顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。但是，在程序的寫法上，采用了最簡單的方法，使得程序效率最高。 在編程時， EA/Vpp腳還需加上 21V 的編程電壓。 Pin29: 當(dāng)訪問外部程序存儲器時，此引腳輸出負(fù)脈沖選通信號， PC 的 16 位地 址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在 P0 和 P2 口上，外部程序 13 存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到 P0 口上，由 CPU 讀入并執(zhí)行。見下圖 為兩種復(fù)位方式和兩種時鐘方式： 12 上電自動復(fù)位 手動復(fù)位電路 內(nèi)部時鐘方式 外部時鐘方式 圖 復(fù)位方式和時鐘方式 Pin30:ALE/ 當(dāng)訪問外部程序器時， ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。 圖 MCS51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 MCS51 的引腳說明： MCS51 系列單片機(jī)中 的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直插 DIP 結(jié)構(gòu)，下圖是它們的引腳配置， 40 個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4 組 8 位共32 個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用。 時鐘電路： 8051 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時序，但 8051 單片 機(jī)需外置振蕩電容。 定時 /計(jì)數(shù)器： 8051 有兩個 16 位的可編程定時 /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷，用于控 制程序轉(zhuǎn)向。 8 MCS51 系列單片機(jī)簡介 8051 是 MCS51 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。 本計(jì)算器是以 MCS51 系列 8051 單片機(jī)為核心構(gòu)成的簡易計(jì)算器系統(tǒng)。除顯示計(jì)算結(jié)果外，還常有溢出指示、錯誤指示等。高檔計(jì)算器由微處理器和只讀存儲器實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算程序，有較多的隨機(jī)存儲單元以存放輸入程序和數(shù)據(jù)。此外還有 MOTOROLA 公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中 SMD(表面封裝 )越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。所以這種工藝 將是今后一段時期內(nèi)單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。 單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 單片機(jī)的發(fā)展趨勢：低功耗 CMOS 化；微型單片化；主流與多品種共存；單片機(jī)從 8 位、 16 位到 32 位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。至于位數(shù)和功能，如果有需要可以通過設(shè)計(jì)擴(kuò)充原系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn) 。 單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。計(jì)算器可謂是我們最親密的電子伙伴之一。利用此設(shè)計(jì)熟悉單片機(jī)微控制器及 C 語言編程，對其片資源及各個 I/O 端口的功能 和基本用途的了解。 1 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)日益更新。可是它還在發(fā)展之中，以后必將出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，基于這樣的理念，本次設(shè)計(jì)是用 AT89S51 單片機(jī)、 LCD 顯示器、控制按鍵為元件來設(shè)計(jì)的計(jì)算器。計(jì)算器作為一種快速通用的計(jì)算工具方便了用戶的使用。在工業(yè)生產(chǎn)中。系統(tǒng)以采用MCS51 系列單片機(jī) Intel8051 為中心器件來設(shè)計(jì)計(jì)算器控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際輸入值顯示并存儲的功能，計(jì)算程序則是參照教材。 設(shè)計(jì)任務(wù) 在本次課程設(shè)計(jì)中，主要完成如下方面的設(shè)計(jì)任務(wù)： 簡要闡述單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀及 LED 動態(tài)顯示和矩陣鍵盤基本原理； 掌握 MCS51 系列某種產(chǎn)品（例如 8051）的最小電路及外圍擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法； 了解單片機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能及工作過程； 完成主要功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)及必要的參數(shù)確定；
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