【正文】 [2] 《電路基礎》 吳大正 西安電子科技大學出版社 [3] 《 c++程序與設計語言》 揣錦華等 西安電子科技大學出版社 [4] 《 電子線路 CAD實用教程 》 潘永雄等 西安電子科技大學出版社 M=999的計數(shù)器的設計與實現(xiàn) 32 [5] 《 MCS— 51/96 系列單片機原理及應用 》 孫涵芳 北京航空航天大學出版社 M=999 的計數(shù)器的設計與實現(xiàn) 33 致 謝 論文的完成標志著我的大學四年即將結(jié)束，也意味著，新的生活又將開始了。撰寫論文的過程也是專業(yè)知識的學習過程，它使我運用已有的專業(yè)基礎知識，對其進行設計，分析和解決一個理論問題或?qū)嶋H問題，把知識轉(zhuǎn)化為能力的實際訓練。 Altium Designer 是業(yè)界首例將設計流程、集 成化 PCB 設計、可編程器件（如 FPGA）設計和基于處理器設計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時進行 PCB 和 FPGA 設計以及嵌入式設計的解決方案，具有將設計方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。同時運行原理圖和 PCB，在打開的原理圖和 PCB 圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡 既可以進行正向注釋元器件標號（由原理圖到 PCB），也可以進行反向注釋（由 PCB 到原理圖），以保持電氣原理圖和 PCB 在設計上的一性； Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。通過 Proteus軟件的使用 我們能夠輕易地獲得一個功能齊全、實用方便的單片機實驗室 。 if (count==100) { count=0。 delay(300)。 TL0=0xf0。 系統(tǒng)軟件設計流程圖 主程序先是開始，然后賦初值，本設計采用的是動態(tài)顯示，所以在賦玩初值后顯示程序不斷被調(diào)用。這就是抖動。采用動態(tài)顯示方式顯示時間，硬件連接如下圖所示，時的十位和個位分別顯示在第一個和第二個數(shù)碼管，分的十位和個位分別顯示 在第四個和第五個數(shù)碼管，秒的十位和個位分別顯示在第七個和第八個數(shù)碼管，其余數(shù)碼管顯示橫線。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 M=999的計數(shù)器的設計與實現(xiàn) 16 (3) P2 端口 [－ ] P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/0 端口。作為輸出口時能驅(qū)動 8個 TTL。復位后P0－ P3 口均置 1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。 AT89 單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。因為 PCB 中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實際數(shù)目，不過如果仔細觀察主機板，還是可以看出來。這種電路間的“橋梁”叫做導孔（ via）。優(yōu)秀的版圖設計可以節(jié)約生產(chǎn)成本，達到良好的電路性能和散熱性能。 3位數(shù)碼管的相同段并聯(lián)在一起，由一個 6 位 I/O（ P1口）輸出字形碼控制顯示某一字形，每個數(shù)碼管的公共端由另外一個 I/O 口（ P0口 )輸出的字位碼控制 ，即數(shù)碼管顯示的字形是由單片機 I/O 口輸出的字形碼確定，而哪個數(shù)碼管點亮是由單片機 I/O 口輸出的字位碼確定的。Pin29: 當訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負脈沖選通信號， PC 的 16 第二章 整體設計方案 9 位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在 P0 和 P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到 P0 口上，由 CPU 讀入并執(zhí)行。 8051 的復位方式可以是自動復位，也可以是手動復位。 INTEL 的 MCS51 系列單片機 采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的 MCS96 系列單片機則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。 并行輸入輸出 (I/O)口 ： 8051 共有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 中央處理器： 中央處理器 (CPU)是整個單片機的核心部件，是 8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8 位二進制數(shù)據(jù)或代碼， CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功 能等操作。 第二章 整體設計方案 5 第二章 整體設計方案 設計方案選擇 方案一 采用多種數(shù)字邏輯電路來實現(xiàn)邏輯控制、主門、門控、計數(shù)單元的設計要求，這樣設計的電路整體比較復雜，而且不宜完成發(fā)揮部分 的功能要求。單片機系統(tǒng)作為嵌入式系統(tǒng)的一部分，主要集中在中、低端應用領域（嵌入式高端應用主要由 DSP、 ARM、 MIPS 等高性能處理器構(gòu)成），在這些應用中，目前也出現(xiàn)了一些新的需求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1）以電池供電的應用越來越多，而且由于產(chǎn)品體積的限制，很多是用鈕扣電池供電，要求系統(tǒng)功耗盡可能低，如手 持式儀表、水表、玩具等。這個技術包括三個主要部分：即 emMicro， emGateway 和網(wǎng)絡瀏覽器。而一些廠家，則生產(chǎn)出可以在 ～ 6V的條件下工作的單片機。這種單片機的最大特點在于把 DSP 和微控制器同時做在一個片上。 因此，這類單片機十分容易構(gòu)成網(wǎng)絡。 選題背景 隨著計數(shù)器技術的不 斷發(fā)展與進步，計數(shù)器的種類越來越多，應用的范圍越來越廣，隨之而來的競爭也越來越激烈。根據(jù)計數(shù)的增減趨勢，又分為加法、減法和可逆計數(shù)器，還有可預置數(shù)和可編程序功能計數(shù)器等等。 計數(shù)器是一個用以實現(xiàn)計數(shù)功能的時序部件，它不僅可用來計數(shù)，還常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時、分頻和執(zhí)行數(shù)字運算以及其它特定的邏輯功能。 本文所設計的計數(shù)器 是接觸式觸發(fā)。 現(xiàn)計數(shù)器的種類以增加到：電磁計數(shù)器、電子計數(shù)器、機械計數(shù)器（拉動機械計數(shù)器、轉(zhuǎn)動機械計數(shù)器、按動機械計數(shù)器、測長機械計數(shù)器）、液晶計數(shù)器等。有的單片機內(nèi)部設置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，這些單片機有Fujitsu 公司的 MB89850 系列、 MB89860 系列； Motorola 公司的 MC68HC08MR1MR24 等。這種單片機最典型的有 Infineon 公司的 TC10GP； Hitachi公司的 SH7410， SH7612 等。 第一章 緒論 3 以單片機為核心的嵌入式系統(tǒng) 單片機的另外一個名稱就是嵌入式微控制器 。嵌入互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 ETI（ embed the Inter Consortium）正在緊密合作，共同開發(fā)嵌入式 Inter 的解決方案 。 （ 3）產(chǎn)品更新速度快，開發(fā)時間短，希望開發(fā)工具簡單、廉價、功能完善。 方案三 系統(tǒng)采用 8051 為核心的單片機控制系統(tǒng)， 實現(xiàn)原理圖中的邏輯控制、主門、門控、計數(shù)的設計要求 單片機計數(shù)器的方式控制寄存器 TMOD 中的 GATE 位 =1時，可以很方便的進行INT0 引腳的外部輸入信號的時間間隔測量。 圖 21 8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 現(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明： MCS51的引腳說 明： MCS51系列單片機中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接 DIP結(jié)構(gòu)，右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口線復用。Pin30:ALE/ 當訪問外部程序器時， ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。如 EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。在本任務中，為了簡便，字形碼和字位碼都沒由加驅(qū)動電路，在實際應用中應加驅(qū)動電路。常見的多層板一般為 4層板或 6層板，復雜的多層板可達十幾層。 多層板（ MultiLayer Boards） 為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。M=999的計數(shù)器的設計與實現(xiàn) 14 圖 32 晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖 XTAL1 19 XTAL2 18 XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。片內(nèi)復位電路是復位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來 抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的 S5P2，由復位電路采樣一次。 在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口是分時轉(zhuǎn)換的地址 (低 8位 )/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收高 8 位地址和控制信息。分段式顯示器（ LED 數(shù)碼管）由 7條線段圍成 8 字型，每一段包含一個發(fā)光二極管。 圖 35 數(shù)碼管的硬件連接示意圖 數(shù)碼管使用條件： a、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點：根據(jù)發(fā)光顏色決定 c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動態(tài)：平均電流 45mA 峰值電流 100mA 數(shù)碼管使用注意事項說明： （１）數(shù)碼 管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角； （２）焊接溫度：２６０度；焊接時間： 1s （３）表面有保護膜的產(chǎn)品 ,可以在使用前撕下來。用軟件方法可以很容易地解決抖動問題，這就是通過延遲 10ms 來等待抖動消失，這之后，再讀入鍵盤碼。//定義十位 unsigned char Dis_shiwei。 while(1) { P0=Dis_baiwei。 delay(300)。 Dis_baiwei=tab[second/100]。 Keil 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試