【正文】 51 單片機(jī)強(qiáng)大的兼容性。是劉老師的耐心引導(dǎo)和幫助，讓我有勇氣 查閱相關(guān)資料和書籍的同時(shí)一路勇敢的走了下來。//清屏 void display(long a)。 init_LCD()。 break。 case 10: return 39。+39。 if(num1000000000amp。 iny=0。 case 39。num100000000) { display(num)。 if(num100000000amp。 } } } /*算術(shù)運(yùn)算函數(shù) */ void arithmetic() { if (iny) { switch(operators) { case 1: x=x+y。: if (operators) arithmetic()。 break。)。 case 14: return 39。 break。c39。 EX0=1。//初始化 void write_data(char ddata)。 通 過這次 的課程 設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從而才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 如圖 416所示 如圖 416 除法仿真 （ 5）除數(shù)為 0 的情況仿真：以 378 和 0 為被除數(shù)和除數(shù)，結(jié)果為 error。外部中斷服務(wù)子程序流程圖如圖 44 所示： 圖 44 外部中斷服務(wù)子程序流程圖 29 軟件 仿真與實(shí)物調(diào)試 下面用 KEIL uVision 與 proteus 仿真軟件實(shí)現(xiàn)簡易計(jì)算器的仿真與調(diào)試。 程序流程圖 本設(shè)計(jì)主要通過單片機(jī)對 ISD2560 的控制實(shí)現(xiàn)指定地址入口的錄音和循環(huán)播放。原因就是如果你要想在 DDRAM 的 00H地址處顯示數(shù)據(jù)，則必須將 00H 加上 80H，即 80H，若要在 DDRAM 的 01H 處顯示數(shù)據(jù)，則必須將 01H 加上 80H 即 80H+01H。而 C 語言雖然執(zhí)行效率沒有匯編語言高，但語言簡潔，使用方便，靈活，運(yùn)算豐富，表達(dá)化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點(diǎn)。錄音時(shí)，由地址線提供起始地址，直到錄音持續(xù)到 CE 或 PD變高，或內(nèi)存溢出；如果是前一種情況，芯片將自動(dòng)在錄音結(jié)束處寫入 EOM 標(biāo)志。芯片在該引腳的下降沿和鎖存地址線和 P/R 引腳的狀態(tài)。 當(dāng)A8 或 A9 有一個(gè)為零時(shí)，作為地址線，作為當(dāng)前錄音 /放音操作的起始地址，地址端一直用作輸 入，不輸出操作過程中的內(nèi)部地址信息，地址輸入在 CE 的下降沿被鎖存。 ISD2560 內(nèi)部原理圖如圖36 所示： 內(nèi)部時(shí)鐘 定時(shí)器采樣時(shí)鐘放大器放大器前置防混淆濾波器自動(dòng)增益控制 解碼器模擬收發(fā)器存儲(chǔ)器陣列平滑濾波器（ AGC ）電 源 地 址 緩 沖 器 器件控制線混合揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器X C L KA N A I NA N A O U TM I CM I C R E FA G CV c c A V s s A V s s D V c c D A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 PD O V F P / R CE E O M A U X I NS P +S P 模擬輸入A91 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213141516171819202122 2324 252627284 8 0 K 圖 36 ISD2560內(nèi)部原理圖 由內(nèi)部框圖可知其內(nèi)部集成了高精度的時(shí)鐘電路，無需外部配置晶振， ISD2560可進(jìn)行錄、放兩種操作。 12 圖 35 顯示電路 LCD部分 語音電路 ISD2560 選型及分析 目前市場流行的語音芯片有很多，從性價(jià)比的角度來考慮，美國 ISD 公司的 ISD 系列語音芯片可謂是一只獨(dú)秀。 程序存儲(chǔ)器 (ROM)： C51 共有 4096 個(gè) 8位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。軟件設(shè)計(jì)的方法與開發(fā)環(huán)境的選取有著直接的關(guān)系，本系統(tǒng)由于是采用 CMS51 系列單片機(jī)，因此使用 Keil C 語言進(jìn)行開發(fā)， Proteus 仿真軟件進(jìn)行仿真。 方案二 :采用 LCD1602 型液晶顯示。 FPGA 將所有器件集成到一塊芯片上，體積小，節(jié)省空間，直接面向用戶，使用方便，硬件測試和實(shí)現(xiàn)方便快捷，開發(fā)效率高，工作可靠性好。第四章為設(shè)計(jì)的核心，即硬件電路設(shè)計(jì)。s preferences for short time recording and playback. Hardware circuit part mainly consists of AT89C51 controller module, LCD1602 LCD module, 4 * 4 matrix module and voice broadcast module control buttons, etc. Then the system are simulated by Proteus, and finally carries on the real welding and debugging. The simulation and debugging results show that the system can accurately calculate, shorter response time, work more stable. Keywords:AT89C51。 I 摘 要 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。 LCD1602。此章將硬件電路分為若干模塊，分 別介紹了各模塊的硬件設(shè)計(jì)電路?？蓪?shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高，采用并行的輸入輸出方式，系統(tǒng)處理速度高，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心。 （一）基本顯示特性 +5V電壓，對比可調(diào)度 ； 內(nèi)含復(fù)位電路 ； 提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能； 有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM； 內(nèi)建有 160 個(gè) 5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM； 8 個(gè) 可由用戶自定義的 5X7的字符發(fā)生器 CGRAM。此編程工具相比匯編語言具有結(jié)構(gòu)化、適用范圍大、可移植性好等特點(diǎn)。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器： C51 有兩個(gè) 16 位的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷，用于控制程序轉(zhuǎn)向。 ISD 系列語音芯片具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）采用模擬量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)的專利技術(shù)，即將模擬量數(shù)據(jù)直接寫入單個(gè)存儲(chǔ)單元，不需要經(jīng)過 A/D， D/A 轉(zhuǎn)換。錄入時(shí)，語音信號經(jīng)過換能器 MIC 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，該信號?jīng)過隔直電容去除直流分量后送入前置放大器，微弱的電信號經(jīng)過前置放大后由ANAOUT 腳輸出，經(jīng)過隔直電容后送入 ANAIN 腳，既而信號進(jìn)入自動(dòng)增益 AGC 放大器，信號電平得到調(diào)理，使其符合存儲(chǔ)電路的動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)A8 和 A9 均為 1 時(shí)，為模式輸入。 AGC(19 引腳）：自動(dòng)增益控制 引腳。 放 17 音時(shí)，由地址輸入提供起始地址，放音持續(xù)到 EOM 標(biāo)志。 由于現(xiàn)在單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了 很高的水平，內(nèi)部的各種資源相當(dāng)?shù)呢S富， CPU的處理速度非常的快。依次類推 。程序要實(shí)現(xiàn)下面的過程： “開始”鍵按下后，即系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)初始化，然后判斷開始鍵是否按下，如果按下則單片機(jī)控制 PD， P/R 引腳低電平，并指向錄音地址，啟動(dòng)錄音過程。 KEIL uVision 調(diào)試 圖 45 Keil軟件主界面 KEIL 是目前 51 單片機(jī)開發(fā)最常用的編譯軟件，操作如上圖 47 所示。 如圖 417 所示 如圖 417 除數(shù)為 0的情況仿真 （ 6）數(shù)值溢出情況仿真 :以 88888888 乘以 66666666 為被乘數(shù)和乘數(shù)，結(jié)果為 overflow。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。//寫數(shù)據(jù) void write_(char mand)。 IT0=1。 break。 case 9: return 39。39。 if (operators0) { y=num。 case 39。 operators=2。 num=x。amp。amp。 break。: arithmetic()。 } else x=num。 case 15: return 39。 break。839。 40 display(0)。//延時(shí) void clearLCD()。 36 致謝 本次設(shè)計(jì)是在劉老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在我的論文前期，遇到了很多問題，包括選題，寫報(bào)告，寫程序和仿真調(diào)試的整個(gè)過程，每一步走的都很艱難。通過做本設(shè)計(jì)，鍛煉了我使用 Proteus 軟件的能力，加深了我對原理圖的設(shè)計(jì)、繪制、仿真和調(diào)試工作更進(jìn)一步的了解。 圖 46 Keil軟件打開新工程界面 點(diǎn)開后，在出現(xiàn)的對話框中選擇工程存在路徑，單擊“保存”后，出現(xiàn)如圖 47 所示界面。 //片選有效 PD = 0。 系統(tǒng)總流程圖 初 始 化有 鍵 輸 入 ？語 音 錄 放開 始讀 取 鍵 值數(shù) 字 鍵狀 態(tài) 清 零輸 入 數(shù) 值功 能 鍵清 零 鍵根 據(jù) 上 次 功 能 鍵和 輸 入 的 數(shù) 值 計(jì)算 結(jié) 果數(shù) 值 送 顯 示緩 存結(jié) 果 送 顯 示緩 存本 次 功 能 鍵L C D 顯 示YN 圖 41 系統(tǒng)總流程圖 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(gè)，輸入數(shù)值是否溢出，若溢出規(guī)定范圍，則顯示錯(cuò)誤信息，若是 /，則要先判斷除數(shù)是否為零，為零就顯示錯(cuò)誤信息，不為零則顯示運(yùn)算結(jié)果， 結(jié)果可顯示小數(shù)點(diǎn)后 3位，若是 ，則直接顯示運(yùn)算結(jié)果，可顯示負(fù)數(shù)。所以在本設(shè)計(jì)中采用 C 語言編寫軟件程序。 按鍵電路 計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字和其他功能按鍵時(shí)要用到很 多按鍵，在這種情況下，編程會(huì)很簡單，但是會(huì)占用大量的 I/O 口資源，因此在很多情況下都不采用這樣的方式，而是采用矩陣鍵盤的方式。此引腳變高后可使芯片停止而進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。響應(yīng)時(shí)間取決于該端內(nèi)置的 5 千歐電阻和從該端到 VSSA 端所接電容的時(shí)間常數(shù)。 AUX IN(11 引腳）：輔助輸入。 ISD2560 的采樣頻率 8K， 故實(shí)際應(yīng)用中，為存儲(chǔ)不失真音頻信息，放大后的信號必須經(jīng)過一個(gè)低通濾波器后方可送入存儲(chǔ)單元，該濾波器為一五極點(diǎn)抗干擾濾波器，高頻頻限為 ，完全滿足奈奎斯特定律，該器件典型 14 帶寬為 。 （ 3）控制簡單，控制引腳與 TTL 電平兼容。 全雙工串行口： C51 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 AT 89 C 51 控制器擴(kuò)展模塊按鍵模塊語音模塊運(yùn)算模塊顯示模塊 7 在設(shè)計(jì)中采用 AT89C51 單片機(jī)作為微處理器，低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ RAM） ，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器 （ CPU） 和 Flash 存儲(chǔ)單元。該液晶有 16 個(gè)引腳， 它能顯示 32 個(gè)字符，并且硬件電路設(shè)計(jì)簡單，顯示美觀。又由于其集成度高，成本偏高。通過這幾章的介紹，完成簡易計(jì)算器的設(shè)計(jì)。 4 * 4 matrix control buttons i 目錄 1 緒論 .................................................................... 1 系統(tǒng)開發(fā)背景 ...................................................... 1 系統(tǒng)開發(fā)意義 ...................................................... 1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 ...................................................... 1 2 系統(tǒng)方案總體設(shè)計(jì) ........................................................ 3 簡易計(jì)算器的功能介紹 .............................................. 3 基本功能 ..