【文章內(nèi)容簡介】 在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。因?yàn)閜retues 仿真軟件中所有的情況都是在理想想的條件下，但是與實(shí)際電路的工作還是有很大的差別，所以我們必需考慮到實(shí)際情況應(yīng)接入驅(qū)動(dòng)限流等電路它才能被實(shí)際所應(yīng)用。 程序仿真與結(jié)果 我們是在 Keil 軟件里編寫程序并編譯通過才能被硬件電路所應(yīng)用。 Keil 的功能比較強(qiáng)大但還是有一定的缺點(diǎn)。他編譯過程中他只能檢查出所編寫的語法錯(cuò)誤，所以我們一步一步的去在硬件電路里仿真去達(dá)到我們所設(shè)計(jì)要求的功能。經(jīng)仿真修改和完善均已達(dá)到設(shè)計(jì)要求 .“ P.”顯示，電子鐘準(zhǔn)備狀態(tài)與電子鐘自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)的仿真如下圖所示。 20 (1). “ P.”顯示如圖 41 所示。 圖 41 “ P”顯示圖 (2). 數(shù)字式秒表準(zhǔn)備狀態(tài)仿真的顯示如圖 42 所示。 圖 42 準(zhǔn)備計(jì)時(shí)狀態(tài) (3). 數(shù)字式秒表運(yùn)行狀態(tài)的仿真如圖 43 所示。 圖 43 計(jì)時(shí)器狀態(tài) 誤差分析及解決方法 我們可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字式秒表計(jì)數(shù)一段時(shí)間的我們的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相比較出現(xiàn)了誤差，所設(shè)計(jì)的數(shù)字式秒表比我們的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間要慢，而且相比較的時(shí)間越長他的時(shí)差越大。經(jīng)過分其主要原因與硬件和軟件都有關(guān)。 軟件原因：我們從外部中斷請求有效到轉(zhuǎn)向中斷區(qū)入口地址所需的機(jī)器周期數(shù)來計(jì)算中斷時(shí)間， 51 系列單片機(jī)最短響應(yīng)時(shí)間為 3 個(gè)機(jī)器周期。在一般情況下中斷響應(yīng)時(shí)間通常無需考慮，但在精確定時(shí)的應(yīng)用場合需知道中斷響應(yīng)時(shí)間，以保證定時(shí) 的精確控制。 硬件原因：單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)是由外部的振蕩電路所提供，在芯片的外部通過接 XATL1 與 XATL2 這兩個(gè)引角跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。因?yàn)殡娮釉豢梢跃陀形覀兯O(shè)計(jì)的那么理想（電容的容量，振晶的輸出頻率）所以會(huì)造成我們的時(shí)間準(zhǔn)確。 21 針對這樣的問題我們就能只能從上述兩個(gè)方面入手去解決。軟件方面我們可以通過計(jì)算設(shè)計(jì)子程序去減少響應(yīng)的時(shí)差。硬件部分我們可以采用一些穩(wěn)定，精確度比較高的電子元件去完善，但是在最后調(diào)試出的還是有誤差但我盡可能的減少差誤差接近 理想。 設(shè)計(jì)心得 通過對數(shù)字式秒表的設(shè)計(jì)與制作，我們把理論與實(shí)際相結(jié)合。加深了對理論知識(shí)的理解，也增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力。 在電路設(shè)計(jì)過程中，我們學(xué)會(huì)了自己收集信息和處理信息的能力，為以后的學(xué)習(xí)和制作奠定了一定的基礎(chǔ)，數(shù)字式秒表看似簡單，但當(dāng)我們自己著手設(shè)計(jì)與制作的時(shí)候我們才發(fā)現(xiàn)是困難重重的。 在元器件采購過程中發(fā)現(xiàn)的問題更大，在電路計(jì)算式我們根本沒有考慮到元器件的型號(hào)和性能參數(shù)，然而在實(shí)物購買時(shí)我們就不得不開始考慮其型號(hào)和性能參數(shù)，這也是理論與實(shí)際的差別。還有，一些阻值的 電阻與某些大小的電容根本就沒有這種型號(hào)的買，這樣我們不得不考慮改變設(shè)計(jì)電路中的參數(shù)，或者采用電路的等效方式來解決這樣的問題。 在制作 PCB 時(shí)，發(fā)現(xiàn)一定要有細(xì)心、耐心和恒心才能做好事情，首先是線的布局上既要美觀 又要實(shí)用和走線簡單，兼顧到方方面面去考慮是很需要的。比如在做 PCB 板時(shí)，因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)把板上的線畫得太細(xì)了，焊盤太細(xì)導(dǎo)致后面的腐蝕環(huán)節(jié)稍微有點(diǎn)失誤將使電路板出現(xiàn)斷線，打孔后無焊盤等問題，把 PCB 板浸在三氯化鐵里浸得太久可能導(dǎo)致 PCB 板上的銅幾乎全都溶解了。雙面布線時(shí)必須做到兩面完全對齊，否則板子有可能無法使用，還有在有芯片的電路布線時(shí)不能將從芯片引腳引出的線布在兩面，否則將無法完成焊接任務(wù)。 從剛剛接觸單片機(jī)開始，此設(shè)計(jì)是我迄今為止，編寫的最大的一個(gè)程序，在調(diào)試過程中，我學(xué)會(huì)了怎樣去根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解決問 題，分析問題的所在點(diǎn)。它不僅加強(qiáng)了我們解決問題的能力，同時(shí)也鍛煉了我們的邏輯思維能力。 此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問題，出現(xiàn)差錯(cuò)的隨機(jī)應(yīng)變，使我們在實(shí)際動(dòng)手能力方面得到了較大的提高。 教學(xué)建議 希望學(xué)校能夠注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)，與生活實(shí)際相結(jié)合，把所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到生活中去，這學(xué)期我們通過結(jié)合實(shí)例講解程序，使我們更深刻的了解單片機(jī)的理論知識(shí)，最重要的是通過實(shí)驗(yàn)課我們可以邊學(xué)邊實(shí)踐，從實(shí)踐中記住各種指令的 22 用法和各種編程技巧，課本理論知識(shí)相對抽象而且散，如果 僅僅靠看書根本無法熟練掌握單片機(jī)的軟硬件資源的運(yùn)用，而實(shí)驗(yàn)恰恰彌補(bǔ)了這個(gè)缺點(diǎn)，感覺通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)更有效率，更生動(dòng)有趣。故希望學(xué)校多多開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程。 23 參考文獻(xiàn) [1]李朝青 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1988. [1]Li Zhaoqing. SCM Theory and Interface Technology [M]. Beijing: Beijing Aerospace University Press, 1988. [2]李勛等 .單片機(jī)實(shí)用教程 [M].北京：北京航 空航天大學(xué)出版社， 2020 [2] Li Xun and so on. microcontroller Practical Guide [M]. Beijing: Beijing Aerospace University Press, 2020 [3]王幸之等 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù) [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999 [3] Wangxing the other. microputer application system interference technology [M]. Beijing: Beijing Aerospace University Press, 1999 [4]何為民 .低功耗單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1994 [4] What the people. lowpower singlechip microputer system design [M]. Beijing: Beijing Aerospace University Press, 1994 [5]李杏春等 .8090 單片機(jī)原理及實(shí)用接口技術(shù) [M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 1996 [5] Li Xingchun such .8090 SCM Theory and practical interface technology [M]. Beijing: Beijing Aerospace University Press, 1996 24 致 謝 剛開始接到課程設(shè)計(jì)任務(wù)，認(rèn)為挺簡單的，然而真正開始動(dòng)手制作時(shí)才知道并不是那么簡單，從初期的資料收集以及原理圖的繪制都受到了老師以及同學(xué)的幫助，在遇到困難時(shí)請教老師和同學(xué)都能得到耐心的解答 ,幫 助我們少走彎路。感謝我的老師，以及我的同學(xué)，在整個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)與制作過程中，他們都給了我很大的支持，是我從此次課程設(shè)計(jì)過程中獲益匪淺，本人對設(shè)計(jì)過程中給予了通力合作，以及精神的支持，的老師和同學(xué)深表感謝。如果沒有他們我想我的設(shè)計(jì)不會(huì)這樣順利的完成。由于本人水平有限，在技術(shù)指標(biāo)和論文寫作中可能存在一些缺陷，懇請各位老師和同學(xué)們批評指教。 25 附 錄 A 原理圖 123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:10Sep2010Sheet of File:I:\單片機(jī)技術(shù)作業(yè)資料\數(shù)碼管系統(tǒng)圖(最后修訂).ddbDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1AT89S52a11b7c4d2e1f10g5dp3d46d38d29d112LED1LED1a11b7c4d2e1f10g5dp3d46d38d29d112LED2LED2VDDR20470R21470R22470R23470R24470R25470R26470R27470