【正文】 Enter：在“調(diào)分”、“調(diào)時”、“調(diào)速”調(diào)整好后，按下此按鍵，調(diào)整生效。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 26 default: key_state = 0。 case 0x1F: //0b00011111: key_return = cancle。 case 0x3D: //0b00111101: key_return = enter。 switch(key_state) { case 0x00: key_value = key_maskamp。 default: dp_tag = 0。 case 1: display_L()。 pragma vector=0x06 __interrupt void timer2_p_isr(void) { ms_10_ok = 1。 //時鐘初始化 while(1) { ?? //5 毫秒到，進(jìn)行屏幕刷新 if (ms_10_ok == 1) //10 毫秒到，進(jìn)行按鍵處理 { ms_10_ok = 0。若一具 LED 點(diǎn)亮需要 5 mA 電流，則一行 64 個 LED 同時點(diǎn)亮需要 320mA 電流，顯然 74HC154 無法吸收如此大的電流，采用 8550（ PNP）三極管作為驅(qū)動，直接將此電流選通到地，解決了該問題 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 21 第 4章 軟件設(shè)計 編程語言選擇 在一開始做畢業(yè)設(shè)計時，自己首先嘗試了用匯編進(jìn)行程序設(shè)計，但是隨著程序功能不斷增加，匯編就顯得非常吃力了。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 19 圖 37 16*64 點(diǎn)陣 LED 原理圖 顯示原理：例如為了表示“行 0”中相應(yīng) LED 的亮滅，可先把 4 個漢字字模第 0 行的數(shù)據(jù) (共 64 位 )送入“列 0” ~“列 63”中，再把 “行 0”選通 (行 0 置為低電平 ,其它行置為高電平 )，此時在 16*64 點(diǎn)陣屏上就可以顯示出 4 個漢字的第 0 行。 如果將 G1 和 G2 中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由 ABCD 對輸出尋址， 74LS154 還可作 1 線 16 線數(shù)據(jù)分配器。 ST_CP(12 腳 )：上升沿時移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數(shù)據(jù)不變。: 級聯(lián)輸出端。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 14 如上圖所示， 23 個 I/0 均有著第二功能，通過相應(yīng)的寄存器配置，可使用所需的第二功能。 片內(nèi) / 片外中斷源 (共 19 個中斷源 ) 睡眠模式 (5 種 ): 空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式及 Standby 模式 4 功耗 , 4 Mhz， 3V， 25176。 6 在民用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用 單片機(jī)在民用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，能明顯提高產(chǎn)品的性能價格比，提高產(chǎn)品在市場的競爭能力，受到了產(chǎn)品開發(fā)商和用戶的雙重青睞。機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，自動化技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品。而通用微機(jī) CPU 具有很強(qiáng)的數(shù)值運(yùn)算能力，但是控制能力相對較弱，將通用微機(jī)用于工業(yè)控制時，一般需要增加一些專用的接口電路。其優(yōu)點(diǎn)不僅減少了系統(tǒng)的體積，降低了成本，而且也大大提高了系統(tǒng)硬件的可靠性和穩(wěn)定性。 CMOS 電路的功耗與電源電壓有關(guān)，降低系統(tǒng)的供電電壓，能大幅降低器件的功耗。利用 IAP 技術(shù)，實現(xiàn)了用戶可隨時根據(jù)需要對原有系統(tǒng)方便地在線更新軟件、修改軟件，還能實現(xiàn)對系統(tǒng)軟件的遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程調(diào)試和遠(yuǎn)程更新。加鎖加密后，從芯片外部則無法讀 取片內(nèi)系統(tǒng)程序代碼。新型單片機(jī)則采用 Flash ROM、 Mask ROM、 OTP ROM 作為片內(nèi)程序存儲器， Flash ROM 在通常 (如 5V/3V)下就可以實現(xiàn)程序的寫入和擦除操作，重寫次數(shù)在 10 000 次以上，并可實現(xiàn)在線編程寫入的 ISP 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，為使用帶來了極大的方便。新型單片機(jī)一般在片內(nèi)集成的 SRAM 128 字節(jié) ~1KB，ROM 的容量一般為 4~8KB。與 MCS51 相比，在相同的 12MHz 外部時鐘下，單周期指令運(yùn)行的速度可達(dá) 12MIPS。其進(jìn)一步的發(fā)展趨勢是多方面的。 2 大力發(fā)展專用型單片機(jī)。其主要技術(shù)發(fā)展如下： 1 外圍功能集成。在這一階段推出的單片機(jī)其功能有較大的增強(qiáng)，能夠應(yīng)用于更多的場合。美國 Intel公司在 1971推出了 4 位單片機(jī) 4004； 1972 年推出雛形 8 位單片機(jī) 8008。在這次設(shè)計中，首先自己選則了 51 單片機(jī)來對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，并在 Protenus 中進(jìn)行模擬仿真，在進(jìn)行了一周的編程驗證后，發(fā)現(xiàn) 51單片機(jī) 128 字節(jié)的 RAM 成為了軟件編程的一個瓶頸，它會導(dǎo)致系統(tǒng)的軟件編寫過于復(fù)雜也及系統(tǒng)可擴(kuò)充性能較差，為了解決這個問題，故選用了 AVR 系列單片機(jī)的Mega8，它具有 1K 的 RAM，較好地解決了這個問題。 在本次設(shè)計中， LED 點(diǎn)陣作為電子時鐘的 顯示屏 ，最大的優(yōu)點(diǎn)在于其顯示內(nèi)容的多樣性，為用戶提供了靈活的人機(jī)交互界面。 74HC154。 設(shè)計中所涉及的知識點(diǎn)主要有：點(diǎn)陣顯示原理，字模提取，顯示左移算法的實現(xiàn)，單片機(jī) Meg8 和編譯器 IAR 的使用。而 LED 點(diǎn)陣式顯示屏，具有 亮度高、功耗小、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。由微控制器控制顯示器件的亮滅、顏色變化，從而組合出所需要的圖相。 SCM。再加上集成電路的使用 ， LED點(diǎn)陣顯示屏的外圍電路變得越來越簡單，性價比不斷攀升，使得 LED 點(diǎn)陣顯示屏廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)及公共場所，成為了信息化時代不可缺少的信息發(fā)布工具 。 設(shè)計目的 1 鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決一般控制的能力； 2 培養(yǎng)針對課題需要、選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力、提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動手能力； 3 通過對課題設(shè)計方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)、研制的過程、軟硬件設(shè)計的方法、內(nèi)容及步驟； 4 掌握 KEIL C， Proteus， Protel等相關(guān)軟件的應(yīng) 用 。 3 按鍵的人機(jī)交互。這個階段的單片機(jī)以 Intel公司的MC48 為代表。在此階段，盡管 8 位單片機(jī)的應(yīng)用已廣泛普及，但為了更好地滿足測控系統(tǒng)嵌入式應(yīng)用的要求，單片機(jī)集成的外圍接口電路有了更大的擴(kuò)充。 與此同時，一些面向更高層次的應(yīng)用，推出了 16 位單片機(jī)，典型代表有 Intel公司的 MCS96 系列單片機(jī) 第四階段 (1993現(xiàn)在 )：百花齊放階段。 3 致力于提高單片機(jī)的綜合品質(zhì)。采用 RISC 體系結(jié)構(gòu)和精簡指令后，單片機(jī)的指令絕大部分成為單周期指令，而且通過增加程序儲存器的寬度 (8 位增加到 16 位 )實現(xiàn)了一個地址單元存儲一條指令。 4 片內(nèi)存儲器的改進(jìn)與發(fā)展 目前新型單片機(jī)一般在片內(nèi)集成了兩種類型的存儲器：隨機(jī)讀 /寫存儲器 SRAM，作為臨時數(shù)據(jù)存儲器用于存放工作數(shù)據(jù)；只讀 ROM，作為程序存儲器用于存放系統(tǒng)控制程序和固定不變的數(shù)據(jù)。早期單片機(jī)在片內(nèi)往往沒有程序存儲器或片內(nèi)集成了 EPROM 型的程序存儲器。一個單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)程序是系統(tǒng)最重要的部分，是知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的核心。其次 基于 ISP 技術(shù)的實現(xiàn)，使得模擬仿真開發(fā)技術(shù)重新興起。片內(nèi)外圍電路的電源管理。采用片內(nèi)集成程序存儲器而不必外部并 行擴(kuò)展程序存儲器，加之單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)有限速度的要求，使得串行總線方式為主的外圍擴(kuò)展方式能夠滿足大多數(shù)系統(tǒng)的需求，成為流行的提擴(kuò)展方式，而采用并行接口的擴(kuò)展技術(shù)則成為輔助方式。 2 可靠性高。例如 ：電度表校驗儀，電阻，電容，電感測量儀器，船舶航行狀態(tài)記錄儀器，煙葉水分測試器，智能超聲波測厚儀器等。 4 在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用 利用單片機(jī)的可靠性高，適應(yīng)的溫度范圍寬，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境的特點(diǎn)可以廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈控制，智能武器裝備，航天飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)等領(lǐng)域。單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 (如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)，只讀程序存儲器 (ROM)，輸入輸出電路 (I/O 口 )，可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口 (SCI)，顯示驅(qū)動電路 (LCD 或 LED 驅(qū)動電路 )，脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多 路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個最小然而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。 GND：地。 圖 33 Mega8 最小系統(tǒng) 其它芯片簡介 74HC595 簡介 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 15 圖 34 74HC595 引腳圖 74HC595 結(jié)構(gòu)為： 8 位串入并出移位寄存器 + 8 位輸出鎖存器結(jié)構(gòu)。 SH_CP(11 腳 )：上升沿時數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。 74595的主要優(yōu)點(diǎn)移位寄存器和輸出鎖存器是相互獨(dú)立的，在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 17 圖 36 漢字 “時 ”的字模 一個 16*16 LED 點(diǎn)陣在單片機(jī)的控制下，當(dāng)像素點(diǎn)為 1 時 相應(yīng)的 LED 燈亮，當(dāng)像素點(diǎn)為 0 時，相應(yīng)的 LED 燈滅，那么，點(diǎn)亮的 LED 燈在點(diǎn)陣上就可以顯示出一個“時”字出來，實質(zhì)上，這就是 LED 或 LCD 點(diǎn)陣顯示漢字或圖形的基本原理。 在點(diǎn)陣中，每一行須采用 8550（ PNP）三極管作為驅(qū)動，作用有兩個： 1 顯示均勻。同時為了使中斷程序盡量小，處理按鍵則放到了主程序中進(jìn)行。 為了保證中斷程序的實時性，要求中斷程序盡量短小，故在中斷程序中，常常設(shè)一 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 23 個標(biāo)志，它表示某事件的發(fā)生，而真正的處理程序則是放在在主程序中，根據(jù)標(biāo)志的情況進(jìn)行相應(yīng)的處理。 pragma vector=0x12 //5ms 已到的中斷程序，進(jìn)行屏幕刷新 __interrupt void timer0_ovf_isr(void) { TCNT0=0x05。 break。由于 PC 共有 7 個引腳端口，設(shè)計中采用了屏蔽位方式 key_value = key_maskamp。 case 0x01: if (key_value == (key_maskamp。 break。 case 0x02: if ((key_maskamp。 Set：依次按下 Set 鍵后，程序運(yùn)行在“調(diào)分”、“調(diào)時”、“調(diào)速”中進(jìn)行切換。 注意： 1 在“暫停運(yùn)行”時，其它 5 個 按鍵均無效； 2 Up、 Down、 Enter 僅在有 Set 按下時，方可有效。詳細(xì)的按鍵處理程序見附錄中的程序清單 中 void handle_key(void)函數(shù)。 } else key_state。 break。 break。 若無按鍵按下，則程序返回 no_key。 break。 pragma vector=0x0C __interrupt void timer1_pa_isr(void) { s_1_ok = 1。 handle_time()。統(tǒng)計表明，對于同一個問題，用 C 語言編寫的程 序生成代碼效率僅比用匯編編寫的程序低10%~20%，而且 C 語言有著很多突出的優(yōu)點(diǎn)： C 語言簡潔、可以直接操作計算機(jī)硬件、可移植性好、表達(dá)能力強(qiáng)、可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計、生成代碼效率高等。 64 條列線控制：由 8 塊 8 位串入并出移位寄存器 74HC595 控制， 74HC595 輸出具有鎖存功能，使得 74HC595 鎖存顯示某一行數(shù)據(jù)時，單片機(jī)可以進(jìn)行下一行數(shù)據(jù)的傳送。 即每一個漢字由 256 個像素點(diǎn)構(gòu)成，若 1 bit 對應(yīng)于一個像素點(diǎn)，那么表示一個 16*16 點(diǎn)陣的漢字需要 32 Byte的存儲空間 。如果單片機(jī)的引腳不緊張，用一個引腳控制它，