【正文】 ............................................................................................... 18 第六節(jié) 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 20 第三章 倒計時器系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試 .................................................................................................. 21 第一節(jié) 硬件電路設(shè)計 ............................................................................................................. 21 一、 中央處理器模塊 ........................................................................................................ 21 二、 鎖存器 ........................................................................................................................ 23 三、 矩陣鍵盤 .................................................................................................................... 25 四、 LED 數(shù)碼顯示模塊 ................................................................................................... 26 第二節(jié) 軟件設(shè)計 ....................................................................................................................... 28 一、 程序準備 .................................................................................................................... 29 二、 鍵盤掃描程序設(shè)計 .................................................................................................... 30 三、 倒計時初值設(shè)置 ........................................................................................................ 31 四、 倒計時模塊子程序設(shè)計 ............................................................................................ 32 五、 其他子程序設(shè)計 ........................................................................................................ 33 第三節(jié) 系統(tǒng)調(diào)試 ....................................................................................................................... 34 一、 系統(tǒng)調(diào)試工具 Keil uVision3.................................................................................... 34 二、 調(diào)試的主要方法 ........................................................................................................ 34 結(jié) 論 ............................................................................................................................................. 38 致 謝 ............................................................................................................................................. 39 參考文獻 ............................................................................................................................................ 40 附 錄 ............................................................................................................................................. 41 一、英文原文 ............................................................................................................................. 41 二、英文翻譯 ............................................................................................................................. 51 三、源程序 ................................................................................................................................. 61 重慶郵電大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 51系列單片機屬于總線型單片機，具有硬件架構(gòu)完整、功能強大、技術(shù)成熟、通用性強、可外部擴展、配套芯片齊全、集成開發(fā)環(huán)境好、實用子程序豐富以及價格低廉等一系列優(yōu)點，無論是實際工程應(yīng)用，還是學習單片機原理及其應(yīng)用技術(shù)， 51系列單片機都是理想的選擇。 單片機的應(yīng)用有利于產(chǎn)品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高勞動效 率，減輕勞動強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動環(huán)境，減少能源和材料消耗，保證安全等 [4]。 ② 系統(tǒng)有 8 個 LED 數(shù)碼管顯示器， 選擇 低四位分別顯示千位、百位、十位、 個 位 ，而高四位設(shè)置 為 一直是暗的，沒有任何顯示 。 本系統(tǒng)由于數(shù)碼顯示器的 8 個二極管和位的選擇的狀態(tài)均由 SST89E516RD 的~ 來決定，所以需要 鎖存器（ DM74LS573N） 在需要的時候為其鎖定相應(yīng)的值，從而使顯示器正確顯示倒計時，如果沒有鎖存器則會出現(xiàn)很多錯誤并且不能實現(xiàn)功能 。 如果 需要再一次設(shè)置初值 的時候再次 按下 KC 鍵， 數(shù)碼管的低 四位又全部清 0，重新 等待設(shè)置初值。 通過對基于單片機控制的倒計時器的設(shè)計 的過程中 ， 讓我 對 單片機 的知識有一個初步 解，在學習單片機基礎(chǔ)知識的同時，結(jié)合 C語言學習，實現(xiàn)一些簡單的功能的設(shè)計，做到 了主動學習和探索。重慶郵電大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第二章 MCS51 單片機基本原理 第一節(jié) 單片機概述 單片微型計算機簡稱單片機， 它因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個芯片上而得名， 就是把中央處理器 CPU(Central processing unit)、 隨機存儲器 RAM（ Random access memory）、只讀存儲器 ROM（ Read only memory）、 中斷系統(tǒng)、定時器／計數(shù)器以及 I\O（ Input/output）接口電路等主要微型機部件集成在一個芯片上。但一個單片機芯片并不能把計算機的全部電路都集成到其中，例如組成諧振電路和復 位電路的石英晶體、電阻、 電容等，這些元件在單片機系統(tǒng)中只能以散件的形式出現(xiàn)。但是兩者 在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。 縱觀單片機近 30 年的發(fā)展歷程，單片機今后將向多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、低價格、外圍電路簡 單化以及片內(nèi)存儲器容量增加的方向發(fā)展。 在家用電器中的應(yīng)用 當前，家用電器產(chǎn)品的一個重要發(fā)展趨勢就是不斷提高其智能化程度，而家電智能化的進一步提高就需要有單片機的參與，例如洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、微波爐、電視機和音像視頻設(shè)備等。 單片機在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機控制器，基于 CAN總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器， GPS 導航系統(tǒng)等等。這些芯片都是以 80C51 為核心并且與 MCS51 芯片兼容，但它們又各具特點。 8051 與 80C51 單片機的主要差別就在于芯片的制造工藝上。 圖 左邊為 MCS51 引腳圖，右邊為 MCS51 單片機邏輯符號圖 重慶郵電大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 一、 主電源引腳 Vss 和 Vcc Vcc——芯片電源， 正常操作時 接 +５Ｖ 電源 ； Vss——接地端。當 ALE 信號有效時， P0 口傳送的是低 8 位地址信號；ALE 信號無效時， P0 口傳送的是 8 位數(shù)據(jù)信號。 PSEN 可作為外 ROM 芯片輸出允許 OE 的選通信號。對80C31 芯片，片內(nèi)無 ROM，因此 EA 必須接地。 圖 P0 口位結(jié)構(gòu) P1 口 —— 8 位雙向 I/O 口 8 位準雙向 I/O 口 (“ 準雙向 ” 是指該口內(nèi)部有固定的上拉電阻 )。 P2 口的位結(jié)構(gòu)如圖 所示，引腳上拉電阻同 P1 口。 ——INT1： 外部中斷 1 請求輸入端 ——T0： 定時 /計數(shù)器 0 外部信號輸入端 。 第四節(jié) 中斷 一、 中斷的概念 CPU 在處理某一事件 A 時，發(fā)生了另一事件 B 請求 CPU 迅速去處理（中斷發(fā)生）， CPU暫時中斷當前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件 B（中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)），待 CPU 將事件 B 處理完重慶郵電大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 畢后，再回到原來事件 A 被中斷的地方繼續(xù)處理事件 A（中斷返回），這一過程稱為中斷 ，如 下 圖 。 5 個中斷源有兩個中斷優(yōu)先級，每個中斷源可以編程為高優(yōu)先級或低優(yōu)先級中斷，可以實現(xiàn)二級中斷服務(wù)程序的嵌套。 當 CPU 檢測到 引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號時，中斷標志 IE1()置 1， 向 CPU 申請中斷。其格式為： EX0()： 外部中斷 0 允許位； ET0()： 定時 /計數(shù)器 T0 中斷允許位； EX1()： 外 部中斷 0 允許位； ET1()： 定時 /計數(shù)器 T1 中斷允許位； ES（ )： 串行口中斷允許位； EA ()： CPU 中斷允許（總允許）位。如果定時 /計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿。 (3) M1M0：工作方式設(shè)置位。所以， TF1 可用作查詢測試的標志。 重慶郵電大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 初始化程序 ① 對 TMOD 賦值，以確定 T0 和 T1 的工作方式 [9]。 在 對單片機的基本原理介紹的基礎(chǔ)上，接下來就是對倒計時系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試，以完成本次設(shè)計。其中 本次設(shè)計 P0~P3 口用到的是 ~ 口（作為輸入輸出口）、P1 口的 ~ 口（分別是鎖存器的使能端 ，從而控制著鎖存器的應(yīng)用 ） 、左邊的一個復位系統(tǒng)等等 ， 各個引腳都 實現(xiàn) 了其應(yīng)有的價值， 從而實現(xiàn)倒計時系統(tǒng)的功能。 單片機的復位電路設(shè)計 重慶郵電大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 復位電路產(chǎn)生復位信號，復位信號送入 RST 后還要送至片內(nèi) 的施密特觸發(fā)器，由片內(nèi)復位電路在每個機器周器的 S5P2 時刻對觸發(fā)器輸出采樣信號，然后由內(nèi)部復位電路產(chǎn)生復位操作所要的信號 [11]。只有在有鎖存信號時輸入的狀態(tài)被保存到輸出，直到下一個鎖存信號。當 0OE? 時，表示打開該鎖存器，此時鎖存器的輸入值等于輸出值（即 A1~A4 的值等于 D0~D3