【正文】 效果并校正數(shù)值。根據(jù)實測數(shù)據(jù)，逐步校正數(shù)據(jù)，使測量結果更準確。單片機軟件先在最小系統(tǒng)板上調(diào)試，確保工作正常之后，再與硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。1．4．7結果與分析實驗電路板中的8個發(fā)光二極管按照全亮、全滅的規(guī)律不停地循環(huán)變化。單片機芯片AT89C51的1～8引腳通過集成芯片74LS240(8個非門)接到8個發(fā)光二極管上，8個發(fā)光二極管的陽極在各接一個限流電阻后接+5 V電源，陰極連在一起接地。單片機的這8個引腳對應其內(nèi)部的一個并行I/O口——P1口。這是本實訓所涉及的硬件部分。，當P1口的某個引腳為低電平時，發(fā)光二極管變亮；當P1口的某個引腳為高電平時，發(fā)光二極管熄滅。這樣我們可以通過向P1口寫入一個8位二進制數(shù)來改變每個管腳的電平狀態(tài)，而向P1口寫入數(shù)據(jù)可以通過相應指令來實現(xiàn)。實訓程序中的第一條指令MOV P1，00H(其中??表示其后面為常數(shù)，H表示其前面的常數(shù)為十六進制數(shù)，寫成二進制形式為00000000B，B表示二進制數(shù))，對應機器碼為75H、90H、00H，表示將00H的數(shù)據(jù)送給P1口。P1口的8個管腳狀態(tài)與寫入數(shù)據(jù)之間的關系如下：寫入數(shù)據(jù)位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 　 0 0 0 0 0 　　0 0 對應P1口管腳名稱　　　　　　　　管腳電平狀態(tài) 低 低 低 低 低 　 低 低 低 發(fā)光二極管狀態(tài) 亮 亮 亮 亮　 亮 　亮 亮 亮　　所以，在通電運行后，發(fā)光二極管會出現(xiàn)全亮的狀態(tài)。同理，當執(zhí)行程序中的第三條指令MOV P1，0FFH(即11111111B)時，發(fā)光二極管會全滅。由此可見，我們可以通過程序來完成對硬件電路的控制。實施中，我們可以借用仿真器來調(diào)試程序，也可以事先將程序(機器碼)正確地固化到一個單片機芯片(如AT89C51)中，然后把AT89C51芯片插入實驗板，接上電源后發(fā)光二極管就會按照既定的規(guī)律點亮。這說明，AT89C51中的CPU能將寫入到芯片內(nèi)ROM的內(nèi)容依次讀出，并且送入到單片機內(nèi)部完成相應的功能，而這一切工作都是在單片機CPU的控制下來實現(xiàn)的，也就是說單片機在執(zhí)行機器碼?！?．5 檢查—過程中的學習狀態(tài)的反饋1．5．1 知識型習題．微型計算機系統(tǒng)由哪幾部分組成？．什么是單片機？它哪幾部分組成？什么是單片機應用系統(tǒng)？二者是什么關系？．MCS51型單片機控制線有幾根？每一根控制線的作用是什么？．P3口的第二功能是什么？．MCS51型單片機片內(nèi)RAM的組成是如何劃分的，各有什么功能？．MCS8051 單片機有多少個特殊功能寄存器？它們分布在何地址范圍？．DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？它是由哪幾個寄存器組成？．簡述程序狀態(tài)寄存器PSW各位的含義。單片機如何確定和改變當前的工作寄存器區(qū)？．什么是堆棧？堆棧指示器SP的作用是什么？在堆棧中存取數(shù)據(jù)時的原則是什么？．MCS51型單片機ROM空間中，0003H~002BH有什么用途？用戶應怎樣合理安排？．當單片機外部擴展RAM和ROM時，P0口、P1口、P2口、P3口各起何作用？．P0~P3口作為輸入或輸出口時，各有何要求？．畫出MCS51型單片機時鐘電路，并指出石英晶體和電容的取值范圍。1．5．3 技能型習題．什么是機器周期？機器周期和時鐘頻率有何關系？當時鐘頻率為6 MHZ時，機器周期是多少時間？．MCS51型單片機常用的復位方法有幾種？應注意的事項？畫電路圖說明其工作原理。．修改源程序，使八個發(fā)光二極管按照下面形式發(fā)光。 P1口管腳 對應燈的狀態(tài) ○ ● ○ ● ● ○ ● ● 注： ●表示滅 ○表示亮．修改源程序，加快燈的閃動速度或減慢燈的閃動速度。．設計一個簡單的單片機應用系統(tǒng)：用P1口的任意三個管腳控制發(fā)光二極管，模擬交通燈的控制。．單片機應用系統(tǒng)中的硬件與軟件是什么關系？軟件如何實現(xiàn)對硬件的控制？．觀察大街上的霓虹燈的顯示方式，思考如何編程實現(xiàn)各種顯示方式？1．5．3綜合檢查表學習情鏡檢查單項目名稱項目承接人編 號信號燈控制的設計與制作檢查人 檢查開始時間 檢查結束時間檢 查 內(nèi) 容是否軟件設計：文件命名是否正確□□是否有流程圖□□存儲器分配是否合理□□程序書寫是否美觀、規(guī)范□□開發(fā)系統(tǒng)的連接、設置是否正確□□硬件連接是否正確□□原理圖正確美觀，符合作圖規(guī)范□□安全操作與環(huán)保：1．衣冠整潔、大方□□2．遵守勞動紀律，操作臺位保持整干凈?！酢?．工作認真細致，培養(yǎng)一絲不茍的敬業(yè)精神□□4．嚴格遵守本專業(yè)操作規(guī)程，符合安全文明生產(chǎn)要求□□請簡練描述你本項目的整個工作過程：教師審核：項目承接人簽名檢查人簽名老師簽名1．6 評估—總結和提高1．6．1 項目總結1．6．1．1 項目總結的要求 對知識點和技能點都要總結。1．6．1．2 項目總結的范例 單片機的硬件系統(tǒng)是單片機應用系統(tǒng)設計的重要組成部分。單片機的硬件系統(tǒng)包括單片機的組成、結構、引腳功能及端口連接。本章通過介紹MCS51型單片機芯片的硬件結構及工作特性，我們知道MCS51單片機是由一個8位CPU，一個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路， 4KB ROM（8051有4KB掩膜ROM，8751有4KBEPROM，8031片內(nèi)無ROM），128B片內(nèi)RAM，21個特殊功能寄存器，兩個16位定時/計數(shù)器，4個8位并行I/O口，一個串行輸入/輸出口和5個中斷源等電路組成。芯片共有40個引腳，除了電源、地、兩個時鐘輸入/輸出腳以及32個I/O引腳外，還有4個控制引腳：ALE（低8位地址鎖存允許）、（片外ROM讀選通）、RST（復位）、（內(nèi)外ROM選擇）。8051單片機片內(nèi)有256B 的數(shù)據(jù)存儲器，它分為低128B的片內(nèi)RAM區(qū)和高128B的特殊功能寄存器區(qū)，低128B的片內(nèi)RAM又可分為工作寄存器區(qū)（00H~1FH）、位尋址區(qū)（20H~2FH）和數(shù)據(jù)緩沖器（30H~7FH）。累加器A、程序狀態(tài)寄存器PSW、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)存儲器地址指針DPTR、程序存儲器地址指針PC，均有著特殊的用途和功能。MCS51型單片機有四個8位的并行I/O口，它們在結構和特性上基本相同。當片外擴展RAM和ROM時，P0口分時傳送低8位地址和8位數(shù)據(jù)，P2口傳送高8位地址，P3口常用于第二功能，通常情況下只有P1口用作一般的輸入/輸出引腳。指揮單片機有條不紊工作的是時鐘脈沖，執(zhí)行指令均按一定的時序操作。我們必須掌握節(jié)拍、狀態(tài)、機器周期、指令周期的概念，了解時鐘電路以及復位條件、復位電路、復位后的狀態(tài)。 程序設計的關鍵是掌握解題思路。程序設計的步驟一般分為：題意分析、畫流程圖、分配寄存器和內(nèi)存單元、源程序設計、程序調(diào)試等。 程序設計中還要注意單片機軟件資源的分配，內(nèi)部RAM、工作寄存器、堆棧、位尋址區(qū)等資源的合理分配對程序的優(yōu)化、可讀性和可移植性等起著重要作用。本設計以單片機為核心，采用MCS51 MCU結構，以LED發(fā)光管作為信號燈，實現(xiàn)對LED發(fā)光管的全亮、全滅控制。該設計很好地完成了題目的各項要求。達到了了解單片機硬件系統(tǒng)的目的，掌握了單片機功能的應用方法。1．6．2 提高 本項目也可用核心器件是8031單片機芯片來實現(xiàn)，其外部有擴展芯片一片EPROM276一片RAM626一片EEPROM2864A、一片815一片ADC0809和MAX232等組成。首先將這些主要芯片的功能簡單介紹如下：（1） EPROM2764：紫外線可擦除，電可編程的只讀存儲器。通常用于存放編制好的程序和常數(shù)表格。（2） RAM6264：靜態(tài)隨機存儲器，通常用于存放采集到的原始數(shù)據(jù)，處理中的數(shù)據(jù)及最后的結果。（3） EEPROM2864A：電可擦除，電可編程的只讀存儲器。它是近年來廣泛被使用的一種只讀存儲器。其主要優(yōu)點是能在應用系統(tǒng)中進行在線改寫，并能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)而不需要保護電源。它兼有程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器的特點。關于上述三種存儲器以及與單片機的連接、使用將在其他項目中詳細介紹。（4） 8155A：一種可編程的RAM和I/O接口芯片，本實訓系統(tǒng)主要用它來作擴展鍵盤和數(shù)碼管顯示的接口。詳細內(nèi)容將在其他項目介紹。（5） ADC0809：一種8路模擬輸入的8位逐次逼近式A/D轉換器件。詳細內(nèi)容將在第7章介紹。（6） MAX232：標準的串行口電平轉換器，用來將單片機和PC機聯(lián)系起來，將在第8章介紹。此外，本系統(tǒng)還擴展了一片74LS245（8總線接收/發(fā)送器），一片74LS373（8D三態(tài)輸出鎖存器），一片74LS138（三線/八線譯碼器）和一片74LS240（8位反碼三態(tài)輸出驅動器）。本書將以此實訓驗系統(tǒng)電路為基礎開展8個實訓項目和課程設計，從而掌握單片機的硬件結構、軟件編程及調(diào)試。 2）向EPROM2764寫入程序機器碼通過程序固化器將下列程序中對應的機器碼，依次寫入到EPROM2764的0000H～0015H地址單元中。機器碼 地址 程序 ORG 0000H 。表示程序從地址0000H存放75 90 00 0000H START： MOV P1,00H 11 17 0003H ACALL DELAY 。延時一段時間,便于觀察75 90 FF 0005H MOV P1,0FFH 11 17 0008H ACALL DELAY 。延時80 E9 000AH SJMP START 。返回，從START開始重復7B FF 000CH DELAY: MOV R3,0FFH 。一段延時子程序7C FF 000EH DEL2: MOV R4,0FFH 00 0010H DEL1: NOP DC FD 0011H DJNZ R4,DEL1 DB F9 0013H DJNZ R3,DEL2 22 0015H RET 。子程序返回END 。表示程序結束上述程序表由幾部分組成，左邊所列是一組十六進制數(shù)，我們稱之為機器碼，以及機器碼所在存儲器中的地址（0000H～0015H），機器碼是計算機可以識別的語言，例如75，90，00……等。這些是我們寫入2764的內(nèi)容，表示的是一段程序。中間是和機器碼對應的源程序（一系列指令），例如MOV P1，00H，后續(xù)章節(jié)將側重于源程序。關于單片機的指令以及程序設計將在第4章詳細介紹，在第4章的實訓4中也會重點討論上述程序。最右邊是對程序的簡單說明，以便于閱讀。程序固化器的具體操作過程可參見相應的說明書。3）運行程序將寫好的EPROM插入實訓電路板相應位置，再接上電源啟動運行，觀察8個發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)。在系統(tǒng)運行正常時，電路板中的8個發(fā)光二極管按照全亮、全滅的規(guī)律不停地循環(huán)變化。同樣實現(xiàn)了項目的設計要求。1．6．3項目評估表項 目 評 價 表項目名稱總 分信號燈控制的設計與制作學習領域項目承接人單片機硬件系統(tǒng)評 分 內(nèi) 容標準分值自我評價（20%）小組評價（30%）教師評價（50%）計劃：是否制定了行動方案5行動方案是否合理10決策：是否確定了問題和解決問題方案8是否考慮了安全和勞動保護措施7實施：設計步驟是否正確10是否設計規(guī)范10是否獨立完成5是否在規(guī)定的時間內(nèi)完成10檢查：檢查方法是否正確5線路安裝過程是否正確合理5是否能如實填報檢查單5PPT匯報是否清楚明白5評估：請描述本項目的優(yōu)點： 5有待改進之處：5改進方法：5總　　分100教師評語：被評估者簽名日期組長簽名日期老師簽名日期袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁