【導(dǎo)讀】到人們的重視和關(guān)注、應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。單片機體積小、重量輕、正是由于具有以上優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)。及生活的各個領(lǐng)域，更成為實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的有力工具。機是個單片機中最為典型和最具代表性的一種。這次畢業(yè)設(shè)計通過對

　　

【正文】 及有關(guān)控制電平）。通過對波形的觀察分析，尋找故障原因，并進一步排除故障?？赡艿墓收嫌校壕€路連接上有邏輯錯誤 .有短路和斷路現(xiàn)象 .集成電路失效等。在用戶系統(tǒng)的樣機（主機部分）調(diào)試好后，可以插上用戶系統(tǒng)的其他外圍部件如 .鍵盤 .顯示器輸出驅(qū)動板、 A/D、 D/A板等。 再對這些板進行初步的調(diào)試。在調(diào)試過程中若發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，可能有下列情況：電源系統(tǒng)供電電流不足，聯(lián)機時公共地線接觸不良；擁護系統(tǒng)主板負(fù)載過大；用戶的各級電源濾波不完善等。對這些問題一定要認(rèn)真查處原因，加 以排除。 第九章 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試方法 軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計技術(shù)有關(guān)。如果采用模塊程序設(shè)計技術(shù)，則逐個模塊分別調(diào)試。調(diào)試各子程序暗無天日定要畢業(yè)論文 [選取日期 ] 37 符合現(xiàn)場環(huán)境，即入口條件和出口條件。調(diào)試的手段可采用單步運行或段點運行方式，通過檢查用戶系統(tǒng) CPU 的現(xiàn)場、 RAM 的內(nèi)容和 I/O口的狀態(tài)，檢查程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。通過檢測可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯誤、機器碼錯誤及轉(zhuǎn)移地址的錯誤，同時也可以發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)中的硬件故障、軟件算法及硬件設(shè)計故障。在調(diào)試過程中不斷調(diào)整用戶系統(tǒng)的軟件和硬件，逐步通過一 個一個程序模塊。 各模塊通過以后，可以把有關(guān)的功能模塊聯(lián)合起來一起進行綜合調(diào)試。在這個階段若發(fā)生故障，可以考慮各子程序在運行時是破壞現(xiàn)場，緩沖單元是否發(fā)生沖突，標(biāo)志位的建立和清除上設(shè)計上有沒有失誤，堆棧區(qū)有沒有溢出。輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等等。若用戶系統(tǒng)是在開發(fā)機的監(jiān)控程序下運行時，還要考慮用戶緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。 經(jīng)單步和斷點運行調(diào)試后，還應(yīng)進行連續(xù)調(diào)試，這是因為單步運行只能驗證程序的正確與否，而不能確定定時的精度、 CPU 的實時響應(yīng)等問題。待全部調(diào)試完成后應(yīng)反復(fù)運行多次，除了觀察穩(wěn)定 性之外，畢業(yè)論文 [選取日期 ] 38 還要觀察用戶系統(tǒng)的操作是否符合原始設(shè)計要求、安排的用戶操作是否合理等，必要時再作適當(dāng)?shù)男拚? 如果采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，一般是逐個任務(wù)進行調(diào)試，調(diào)試方法與上相似只是實時多任務(wù)操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序是由若干個任務(wù)程序組成，一般是逐個進行調(diào)試，在調(diào)試某一個任務(wù)時，同時也調(diào)試相關(guān)的子程序、中斷服務(wù)程序和一些操作系統(tǒng)的程序。調(diào)試完后，再使各任務(wù)同時運行，如果操作系統(tǒng)無錯誤，一般情況下系統(tǒng)就能正常運行。 軟件和硬件聯(lián)調(diào)完成后，反復(fù)運行正常則可將用戶系統(tǒng)固化到 EPROM中，插入用戶樣機后，用戶系統(tǒng)即能脫機工作，至 此系統(tǒng)研制完成。 結(jié) 論 本系統(tǒng)以 AT89S51 為核心部件，利用軟件編程，通過鍵盤控制和LED 顯示實現(xiàn)了時鐘功能，能實現(xiàn)題目的基本要求。盡量做到硬件電路簡單穩(wěn)定，減小電磁干擾和其他環(huán)境干擾，充分發(fā)揮軟件編程的畢業(yè)論文 [選取日期 ] 39 優(yōu)點，減小因元器件精度不夠引起的誤差。由于時間有限和本身知識水平的發(fā)揮，我們認(rèn)為本系統(tǒng)還有需要改進和提高的地方，例如選用更高精度的元器件，硬件電路更加精確穩(wěn)定，軟件測量算法進一步的改進與完善等。 此次畢業(yè)設(shè)計中，我們組做的是一個可在線調(diào)整的單片機電子打鈴，從畢業(yè)設(shè)計任務(wù)下達(dá)到設(shè)計任務(wù)的完成， 整個過程經(jīng)歷了確定設(shè)計目標(biāo)、擬訂設(shè)計項目、執(zhí)行設(shè)計任務(wù)、完成設(shè)計任務(wù)四個步驟。在這四個步驟中，執(zhí)行設(shè)計任務(wù)是最艱辛的，但同時也是我們組團隊精神得到最大發(fā)揮的時候，是我們組最具有成就感的階段。 在執(zhí)行設(shè)計任務(wù)的過程中，零件的選購、實物的焊接以及到后來論文的完成都不是最難的，最難的是硬件的調(diào)試，因為理論與實踐總是存在著差距，想出來的東西沒有經(jīng)過實踐的檢驗是不可靠的，任何一個小小的疏忽大意都能導(dǎo)致失敗。比如說，因為 P0 口與其它口的區(qū)別，要在 AT89S51 單片機的 P0 口上驅(qū)動 LED 的顯示必須加上上拉電阻（資料書上只 簡單地用一句話來描述），但是我們在擬訂設(shè)計項畢業(yè)論文 [選取日期 ] 40 目的過程中忽略了這一點，以至在調(diào)試的過程中沒有達(dá)到原定的計劃，即無法驅(qū)動 LED 發(fā)光。在查閱了大量的資料書并對實物進行詳細(xì)的檢查分析后，我們組終于發(fā)現(xiàn)問題地所在并及時地解決了問題，之后再一次對硬件進行調(diào)試，這次終于成功了。這只是一個例子，在設(shè)計的過程中遇到的問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這一個。從這一方面來說，我認(rèn)識到要做成一件事是很難的，期中必定有很多的阻礙，但是我們一定要慢慢來，一點一點地找出問題，再一點一點地解決它，這樣的話，到達(dá)成功的彼岸也就僅僅是時間的問題了。我想，通過這次 設(shè)計，特別是通過對硬件的制作而不單單是對原理的論述，我學(xué)到的不僅僅是電子方面的知識，更重要的是，我學(xué)到了作為一名電子設(shè)計者所必需的心理素質(zhì)，那就是 —— 決心加上耐心！ 當(dāng)然，在制作的過程中我也強烈地感受到團隊的力量，沒有團隊地共同努力是不可能完成設(shè)計任務(wù)地。除此之外，沒有老師的關(guān)心與幫助也是很難達(dá)到設(shè)計要求的，在此再次向三位指導(dǎo)老師：高學(xué)英老師表示感謝！ 畢業(yè)論文 [選取日期 ] 41 經(jīng)過本次畢業(yè)課題設(shè)計，在為不經(jīng)意中我已掌握了不少關(guān)于單片機的實用知識。我深感自豪、充實、略有些成就感。同時也使我的能力進一步提高。為我畢業(yè)后能更好的適應(yīng)社會 工作打下一定的基礎(chǔ)。為此，我忠心的感謝各級領(lǐng)導(dǎo)及指導(dǎo)老師的大力支持。 經(jīng)過這幾周電子時鐘課題的設(shè)計，我從中學(xué)到了很多東西。如：如何設(shè)計硬件電路，如何編寫、調(diào)試軟件程序等。這使我受益非淺，感受很深。這不僅使我重溫了單片機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理，接口技術(shù)，而且進一步熟悉了如何使用單片機匯編語言編寫程序和調(diào)用程序的方法與技巧。能夠熟練地對小鍵盤進行操作，對單片機常用的幾種芯片也有了更深一步的了解，而且學(xué)會了如何利用計算機進行程序匯編和寫入程序存儲進行調(diào)試，使我對整個制作流程有了深刻的了解和體會。特別是認(rèn)識到使用單片 機進行軟件、硬件的開發(fā)過程中應(yīng)注意設(shè)計要求、經(jīng)過及解決一些客觀存在問題的重要性及其意義。在電子打鈴課題的設(shè)計制作過程使我們對單片機的設(shè)計、開發(fā)產(chǎn)生了更加深厚的興趣，但是也遇到了很多問題和挫折，然而經(jīng)過自己不斷的探索畢業(yè)論文 [選取日期 ] 42 和請教學(xué)習(xí)后，還是將它們一一解決，并得到了很多很深刻的教訓(xùn)和許多寶貴經(jīng)驗，找出自身整個設(shè)計過程中所存在的問題，并認(rèn)識到自己在以后應(yīng)該怎樣去克服它們。在整個設(shè)計過程中我的動手能力與解決問題的能力也進一步提高。 雖本次設(shè)計中我走了不少的彎路，吃了不少的苦頭。但是，我從中得到了更多。使我對單片機的開發(fā)產(chǎn) 生了濃厚的興趣，對我的將來充滿斗志和信心。我相信，將來的社會，只要能想到的就能做。因為科技無邊，智慧無限。我相信我們的能力。 由于我們設(shè)計的電子時鐘課題的重點在于軟件程序的設(shè)計，利用PROTEL99 電路圖設(shè)計應(yīng)用軟件進行設(shè)計硬件電路圖的原理圖與 PCB電路板圖，利用計算機進行編寫程序，編譯程序和編程器將程序?qū)懭氲?AT89C2051 存儲器里。在單片機上進行調(diào)試。在軟件設(shè)計時，由于相對應(yīng)單片機的中斷系統(tǒng)指令系統(tǒng)內(nèi)部和外部存儲器不是很了解，所以出現(xiàn)了許多不必要的麻煩。就拿編程來說，由于沒有處理好子程序的返回和時鐘中 斷程序時間就導(dǎo)致時鐘運行到指定的時間后不打轉(zhuǎn)畢業(yè)論文 [選取日期 ] 43 而是繼續(xù)走時，由于沒有把握好計數(shù)、顯示等一些細(xì)節(jié)地方，而導(dǎo)致時鐘計數(shù)不準(zhǔn)確、不能正常顯示時間等一系列相當(dāng)嚴(yán)重的問題。在經(jīng)過反復(fù)檢查、分析、調(diào)試之后，從中發(fā)現(xiàn)了中斷時的數(shù)值設(shè)置不太適合，不能使用兩個時鐘標(biāo)準(zhǔn)等一系列問題，經(jīng)過自己的反復(fù)修改、調(diào)試和驗證，最終才得以解決達(dá)到設(shè)計的要求。在整個設(shè)計過程中，程序的調(diào)試是其中一個非常重要的環(huán)節(jié)。在調(diào)試過程中，小鍵盤的操作是十分必要的，特別是在調(diào)試程序中，有時往往需要在程序中設(shè)置斷點來判斷程序是否正確，通過它，我們可以很快找到出 錯的地方，對程序進行分析并加以修正。其中有一點是值得我們注意的：在程序設(shè)計之前一定要知道設(shè)計要求，要清楚地知道本程序所有內(nèi)容以及程序的執(zhí)行過程，據(jù)此畫出本程序的流程圖，然后根據(jù)流程圖進行程序設(shè)計，這樣的程序比較有條理，各部的程序可以分別進行調(diào)試和檢查。有利于后面對程序 進行修改和調(diào)試，特別值得注意的是，程序在編寫的過程中，要有鮮明的思想，不能主次不分，主程序與子程序混在一起，不知道那是主，那是次，要編定出主程序，再根據(jù)設(shè)計的要求畢業(yè)論文 [選取日期 ] 44 編寫子程序，使整個程序嚴(yán)密，有條理。有利于后面的調(diào)試修改。 在這次的電子時鐘的課 題設(shè)計過程中，我對所學(xué)的 PROTEL99 設(shè)計應(yīng)用軟件有了更深一步的理解與掌握，能夠十分熟練的運用其各個菜單的功能，在設(shè)計電路時要細(xì)心，有耐心，每一個環(huán)節(jié)都不能有半點的差錯，每一個連接點都不能粗心，否則就不能成功。就拿電路原理圖轉(zhuǎn)化為 PCB 板圖來說，如果有一個元件沒有封裝或封裝錯誤，一個元件的管腳編號不一至，在轉(zhuǎn)化時就會出錯。有時我們所使用的元件在元件庫中無法找到，這就需要我們自己制作，在整個制作過程中，元件的定義是很關(guān)鍵很重要的一步，我們必須對元件的每一管腳功能都很熟悉，以及元件的每一項參數(shù)也要了解。元件的 引腳也要畫的均勻，它們的每一步都是連貫的，都是一環(huán)扣一環(huán)，對所做的元器件不進行了解就不可能制作出一個合格的元器件。 此次課題設(shè)計大體分為準(zhǔn)備、設(shè)計、調(diào)試驗證、整理四個階段。就準(zhǔn)備來說，主要查資料。其目的是溫故專業(yè)知識，熟悉 AT89C2051等芯片；再者設(shè)計階段主要是原理圖設(shè)計、程序設(shè)計等。在前階段的畢業(yè)論文 [選取日期 ] 45 基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計目的做出設(shè)計計劃。此階段要求熟練操作計算機軟件。如 PROTEL 及匯編等應(yīng)用軟件。同時，要具有一定的編程能力以及應(yīng)用能力；而調(diào)試驗證階段主要就程序的調(diào)試，及驗證結(jié)果。此階段要掌握編程器及單片機實驗電 路板的應(yīng)用。使程序達(dá)到預(yù)期效果。整理階段就是把設(shè)計的原理圖及程序做裝飾。使其通俗易懂，一目了然，有條有理。然后把課題設(shè)計所涉及的必用資料，以書面的形式打印出來，裝訂成本。提交答辯。此次畢業(yè)設(shè)計也就圓滿完成。 在這個設(shè)計過程中，我們?nèi)绻麤]有對以上的知識進行學(xué)習(xí)就不可能對它們整體化，系統(tǒng)化；也就不能完成課題設(shè)計。我們?nèi)绻麤]有細(xì)心和耐心，沒有刻苦鉆研，艱苦奮斗的精神，整個課題就不可能設(shè)計成功。經(jīng)過本次課題設(shè)計，使我的專業(yè)知識得到進一步提高，特別是在單片機編程、匯編語言的應(yīng)用，計算機的操作，單片微型計算機實驗板的使 用，編程器和電腦的配合使用，以及 Protel 99SE 軟件的熟練應(yīng)用等方面。無論是那一方面都馬虎不得。因為它們步步相連，環(huán)環(huán)相扣。對待它們只有耐心、恒心，更要細(xì)心和信心。 畢業(yè)論文 [選取日期 ] 46 總之，本次單片機電子時鐘課題的設(shè)計讓我學(xué)到了很多東西，使我受益非淺。