【正文】 同樣實現(xiàn)了項目的設(shè)計要求。3）運(yùn)行程序?qū)懞玫腅PROM插入實訓(xùn)電路板相應(yīng)位置，再接上電源啟動運(yùn)行，觀察8個發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)。最右邊是對程序的簡單說明，以便于閱讀。中間是和機(jī)器碼對應(yīng)的源程序（一系列指令），例如MOV P1，00H，后續(xù)章節(jié)將側(cè)重于源程序。表示程序結(jié)束上述程序表由幾部分組成，左邊所列是一組十六進(jìn)制數(shù)，我們稱之為機(jī)器碼，以及機(jī)器碼所在存儲器中的地址（0000H～0015H），機(jī)器碼是計算機(jī)可以識別的語言，例如75，90，00……等。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 。延時80 E9 000AH SJMP START 。表示程序從地址0000H存放75 90 00 0000H START： MOV P1,00H 11 17 0003H ACALL DELAY 。 2）向EPROM2764寫入程序機(jī)器碼通過程序固化器將下列程序中對應(yīng)的機(jī)器碼，依次寫入到EPROM2764的0000H～0015H地址單元中。此外，本系統(tǒng)還擴(kuò)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(qū)動器）。詳細(xì)內(nèi)容將在第7章介紹。詳細(xì)內(nèi)容將在其他項目介紹。關(guān)于上述三種存儲器以及與單片機(jī)的連接、使用將在其他項目中詳細(xì)介紹。其主要優(yōu)點是能在應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)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(hù)電源。（3） EEPROM2864A：電可擦除，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。1．6．2 提高 本項目也可用核心器件是8031單片機(jī)芯片來實現(xiàn)，其外部有擴(kuò)展芯片一片EPROM276一片RAM626一片EEPROM2864A、一片815一片ADC0809和MAX232等組成。該設(shè)計很好地完成了題目的各項要求。 程序設(shè)計中還要注意單片機(jī)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。 程序設(shè)計的關(guān)鍵是掌握解題思路。指揮單片機(jī)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。MCS51型單片機(jī)有四個8位的并行I/O口，它們在結(jié)構(gòu)和特性上基本相同。8051單片機(jī)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）。本章通過介紹MCS51型單片機(jī)芯片的硬件結(jié)構(gòu)及工作特性，我們知道MCS51單片機(jī)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。1．6．1．2 項目總結(jié)的范例 單片機(jī)的硬件系統(tǒng)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分。．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的硬件與軟件是什么關(guān)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(xué)習(xí)情鏡檢查單項目名稱項目承接人編 號信號燈控制的設(shè)計與制作檢查人 檢查開始時間 檢查結(jié)束時間檢 查 內(nèi) 容是否軟件設(shè)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(shè)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(jì)律，操作臺位保持整干凈。 P1口管腳 對應(yīng)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。1．5．3 技能型習(xí)題．什么是機(jī)器周期？機(jī)器周期和時鐘頻率有何關(guān)系？當(dāng)時鐘頻率為6 MHZ時，機(jī)器周期是多少時間？．MCS51型單片機(jī)常用的復(fù)位方法有幾種？應(yīng)注意的事項？畫電路圖說明其工作原理。　1．5 檢查—過程中的學(xué)習(xí)狀態(tài)的反饋1．5．1 知識型習(xí)題．微型計算機(jī)系統(tǒng)由哪幾部分組成？．什么是單片機(jī)？它哪幾部分組成？什么是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)？二者是什么關(guān)系？．MCS51型單片機(jī)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(jī)片內(nèi)RAM的組成是如何劃分的，各有什么功能？．MCS8051 單片機(jī)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。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(jī)器碼)正確地固化到一個單片機(jī)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。同理，當(dāng)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。實訓(xùn)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(jìn)制數(shù)，寫成二進(jìn)制形式為00000000B，B表示二進(jìn)制數(shù))，對應(yīng)機(jī)器碼為75H、90H、00H，表示將00H的數(shù)據(jù)送給P1口。當(dāng)P1口的某個引腳為低電平時，發(fā)光二極管變亮；當(dāng)P1口的某個引腳為高電平時，發(fā)光二極管熄滅。單片機(jī)的這8個引腳對應(yīng)其內(nèi)部的一個并行I/O口——P1口。1．4．7結(jié)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。根據(jù)實測數(shù)據(jù)，逐步校正數(shù)據(jù)，使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。３. 統(tǒng)調(diào)系統(tǒng)做好后，進(jìn)行系統(tǒng)的完整調(diào)試。采取的是自下到上的調(diào)試方法，即單獨調(diào)試好每一個模塊，然后再連接成一個完整的系統(tǒng)，最后完成一個完整的系統(tǒng)調(diào)試。本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)不是很大，全部用匯編語言來編寫，選用一般的偉福仿真器對匯編語言進(jìn)行調(diào)試?！　∫陨蠙z查故障的方法，是指在儀器工作正常的前提下進(jìn)行的，如果電路功能測不出來，則應(yīng)首先檢查供電情況，若電源電壓已加上，便可把有關(guān)輸出端直接接到0—1顯示器上檢查，若邏輯開關(guān)無輸出，或單次CP無輸出，則是開關(guān)接觸不好或是內(nèi)部電路壞了，一般就是集成器件壞了?！　?6) 動態(tài)逐線跟蹤檢查法　　對于時序電路，可輸入時鐘信號按信號流向依次檢查各級波形，直到找出故障點為止?！　?5) 替換法　　對于多輸入端器件，如有多余端則可調(diào)換另一輸入端試用?！　?3) 信號注入法　　在電路的每一級輸入端加上特定信號，觀察該級輸出響應(yīng)，從而確定該級是否有故障，必要時可以切斷周圍連線，避免相互影響?！　?2) 觀察法　　用萬用表直接測量各集成塊的Vcc端是否加上電源電壓；輸入信號、時鐘脈沖等是否加到實驗電路上，觀察輸出端有無反應(yīng)。因此，上述四點應(yīng)作為檢查故障的主要線索，以下介紹幾種常見的故障檢查方法：　　(1) 查線法由于大部分故障都是由于布線錯誤引起的，因此，在故障發(fā)生時，復(fù)查電路連線為排除故障的有效方法?！　?）應(yīng)當(dāng)指出，布線和調(diào)試工作是不能截然分開的，往往需要交替進(jìn)行，對大型電路元器件很多的，可將總電路按其功能劃分為若干相對獨立的部分，逐個布線、調(diào)試（分調(diào)），然后將各部分連接起來（聯(lián)調(diào)）。6）當(dāng)電路的規(guī)模較大時，應(yīng)注意集成元器件的合理布局，以便得到最 佳布線，布線時，順便對單個集成器件進(jìn)行功能測試。　　4）布線應(yīng)有秩序地進(jìn)行，隨意亂接容易造成漏接錯接，較好的方法是接好固定電平點，如電源線、地線、門電路閑置輸入端、觸發(fā)器異步置位復(fù)位端等，其次，在按信號源的順序從輸入到輸出依次布線?！　?）不允許將集成電路芯片方向插反，一般IC的方向是缺口（或標(biāo)記）朝左，引腳序號從左下方的第一個引腳開始，按逆時鐘方向依次遞增至左上方的第一個引腳?！　≡谥谱鬟^程中，有錯誤布線引起的故障，常占很大比例。若不符合設(shè)計的要求，對硬件電路和軟件進(jìn)行檢查調(diào)試。1．4．5脫機(jī)運(yùn)行程序?qū)懞贸绦虻腁T89C51芯片插入實訓(xùn)電路板的相應(yīng)位置(固化程序的具體操作過程可參見相應(yīng)的說明書)，接上電源啟動運(yùn)行，觀察8個發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)?！?．4．4運(yùn)行及調(diào)試程序　　運(yùn)行(Execute)程序，觀察實驗板上8個發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)。1．4．3對源程序進(jìn)行匯編和裝載在調(diào)試軟件時完成以下操作　 將匯編語言源程序進(jìn)行匯編(Assemble)，生成十六進(jìn)制文件。機(jī)器碼是計算機(jī)可以識別的語言。注意，源程序中分號后面的文字為說明文字，輸入時可以省略。1．4．2 輸入源程序新建源文件，并輸入源程序。然后再將AT89C51的P1口與8個發(fā)光二極管一一連接(電路中74LS240為反相驅(qū)動器)。1．4 實施—制作過程1．4．1 連接電路根據(jù)自己設(shè)計的電路或提供的參考電路首先將計算機(jī)、單片機(jī)仿真器及實驗板連接起來。(2) 器件器件包括AT89C574LS28個發(fā)光二極管、8個1 kΩ電阻.1．3．2 項目實施的要求(1)根據(jù)給的實驗器材設(shè)備完成信號燈全亮全滅的規(guī)律不停地循環(huán)變化的電路設(shè)計；（2）獨立完成電路的制作與檢查；（3）完成源程序的輸入、調(diào)試與運(yùn)行。 項目名稱項目資料名稱資料來源存檔備注成品上交資料備注。老師對方案評價說明。七、項目評估小組討論，自我評述完成情況及發(fā)生的問題，小組共同給出提升方案和效率的建議。教師填寫評價表。對整個工作的完成進(jìn)行記錄。每組選派一位成員闡述設(shè)計方案。項目名稱各工作流程使用的工具輔助設(shè)備備注四、項目決策分小組討論，分析闡述各自信號燈控制電路的理解和設(shè)計思路。三、項目計劃根據(jù)設(shè)計要求，選擇確定設(shè)計方案，分析設(shè)計原理圖并實現(xiàn)連接。單片機(jī)仿真器的使用。（2）通過分析簡易信號燈控制電路的工作原理，理解并掌握并會設(shè)計信號燈控制電路與制作。1．2．5 項目設(shè)計任務(wù)書要求學(xué)生填寫任務(wù)書。（3）程序(機(jī)器碼)正確地固化到一個單片機(jī)芯片(如AT89C51)中。1．2．3 項目技術(shù)要求（1）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。教師可上載教學(xué)材料供學(xué)生使用。也可用于自學(xué)。虛擬仿真實訓(xùn)室：擁有1臺服務(wù)器和25臺微型計算機(jī)，并裝有服務(wù)器版的單片機(jī)仿真軟件Proteus。多媒體：用于預(yù)備知識的講授及答辯。1．2 計劃—學(xué)習(xí)的設(shè)想1．2．1 學(xué)習(xí)目的知識目標(biāo)：1．單片機(jī)與單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)2．MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與引腳功能3．MCS51單片機(jī)的原理4．單片機(jī)的工作過程能力目標(biāo)：。PC=0002H，機(jī)器又進(jìn)入下一條指令的取指令過程。到此取指令過程結(jié)束，進(jìn)入執(zhí)行指令過程。下面我們來說明單片機(jī)的工作過程。執(zhí)行指令又是取指令和執(zhí)行指令的周而復(fù)始的過程。單片機(jī)在復(fù)位后，已使P0~P3口每一端線為“1”，為這些端線用作輸入口做好了準(zhǔn)備。（3）P0~P3 口值為FFH。（2）SP值為07H，表明堆棧底部在07H。復(fù)位后，內(nèi)部各專用寄存器狀態(tài)如下：PC： 0000H TMOD： 00HACC： 00H TCON： 00HB： 00H TH0： 00HPSW： 00H TL0： 00HSP： 07H TH1： 00HDPTR： 0000H TL1： 00HP0~P3： FFH SCON： 00HIP： ***00000B SBUF： 不定IE： 0**00000B PCON： 0***0000B其中*表示無關(guān)位。單片機(jī)復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE和信號，即ALE=1和=1。該電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，（b）中的RESET鍵，此時電源VCC經(jīng)電阻RR2分壓，在RST端產(chǎn)生一個復(fù)位高電平。只要保證RST為高電平的時間大于2個機(jī)器周期，便能正常復(fù)位。（a） 上電復(fù)位電路