【正文】 .........22第五章 調(diào)試.....................................................25 硬件調(diào)試..................................................26 軟件調(diào)試..................................................26 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)..................................................27 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試..................................................27結(jié)束語(yǔ)...........................................................29致謝.............................................................30附錄.............................................................31參考文獻(xiàn)........................................................38摘要本次設(shè)計(jì)主要完成具備基本功能的電子秒表的理論和實(shí)踐設(shè)計(jì)，電子秒表是重要的記時(shí)工具，廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)中。不僅可以提高精確度，而且可以大大減輕操作人員的負(fù)擔(dān)，降低錯(cuò)誤率。其中開(kāi)啟、停止按鍵的使用方法與傳統(tǒng)的機(jī)械計(jì)時(shí)器相同，即按一下開(kāi)啟按鍵，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，按一下停止按鍵計(jì)時(shí)終止。關(guān)鍵字電子秒表，單片機(jī)，定時(shí)中斷AbstractThe pletion of the design with the basic functions of the major electronic stopwatch and theoretical design，electronic stopwatch is important tool of remember the time，widely used in all walks of life．As a measurement tool，relative to other general tool，electronic stopwatch has convenient，accurate，parable advantages and so on．Not only improve accuracy，and can greatly reduce the burden on operators to reduce the error rate．So electronic stopwatch is often used for sports petitions and various other requirements have more accurate time in various fields．One start and stop button to use traditional mechanical timers and the same，that is，click start button，start timer start running，and then click stop button to terminate a time．The reset button can be used under any circumstances，even in the course of time，simply click the reset button，time shall be terminated immediately，and cleared the timer．KeywordSinglechip，Electronic stopwatch，Timing interruption第一章 緒論近十幾年來(lái)，單片機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程控制、自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集與處理、科技計(jì)算、商業(yè)管理和辦公室自動(dòng)化等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。近幾年來(lái)，單片機(jī)的發(fā)展更為迅速，它已滲透到諸多學(xué)科的領(lǐng)域，以及人們生活的各個(gè)方面。廠家在一個(gè)芯片上制成了CPU和一定容量的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及一定數(shù)量的輸入/輸出接口（Intel）。MCS51系列中的一片89C52芯片，內(nèi)部構(gòu)造了完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。只要寫入程序，就可完成中央控制或數(shù)據(jù)采集、處理及通信傳輸?shù)男畔⑻幚?，MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng)中為適應(yīng)控制的需要設(shè)有極強(qiáng)的位處理功能，具有加、減、乘、除指令；CPU時(shí)鐘高達(dá)12MHz，完成單字節(jié)乘法或除法運(yùn)算僅需要4Ns；具有多機(jī)通信功能，可作為多機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。這種機(jī)械和電子技術(shù)、信息技術(shù)緊密結(jié)合的新的學(xué)科領(lǐng)域是先進(jìn)制造技術(shù)研究和普及的結(jié)果。同時(shí)追求體積小、價(jià)格低，甚至低功耗等。單片機(jī)出現(xiàn)的歷史并不長(zhǎng)，它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生與發(fā)展大體上同步，也經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段：1971～1974年，4位微處理器Intel 4004及8位微處理器Intel 8008，這些計(jì)算機(jī)價(jià)格便宜、功能有限，只用于消耗類電子產(chǎn)品。 第三階段：1978～1983年，高性能單片機(jī)階段。這一階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換器接口，片內(nèi)RAM, ROM容量加大，尋址范圍可達(dá)64K字節(jié)。第四階段：1983年至今，8位單片機(jī)鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)推出階段。MCS96集成度為12萬(wàn)只品體管/片，尋址范圍64K字節(jié)、5個(gè)8位并行口、一個(gè)全雙工串行口、4個(gè)16位定時(shí)器、8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器等，另外MCS96指令能處理位、字節(jié)、字，有16位乘16位乘法、32位除16位除法指令，一塊單片計(jì)算機(jī)的功能可以和一臺(tái)多片系統(tǒng)機(jī)相媲美。同時(shí)隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也在不斷地更新?lián)Q代，先后經(jīng)歷了電子管（1952年）、晶體管（1959年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、大規(guī)模集成電路及小型計(jì)算機(jī)（1970年）和微處理機(jī)或微型計(jì)算機(jī)（1974年）等五代數(shù)控系統(tǒng)。70年代初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使小型計(jì)算機(jī)的價(jià)格急劇下降，采用小型計(jì)算機(jī)代替專用控制計(jì)算機(jī)的第四代數(shù)控系統(tǒng)，不僅在經(jīng)濟(jì)上更為合算，而且許多功能可用編制的專用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，將它存儲(chǔ)在小型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，構(gòu)成所謂控制軟件，提高了系統(tǒng)的可靠性和功能特色。1974年制成以微處理機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)，稱為第五代微型機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱MNC。單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制成功，是電子秒表發(fā)展中的一次較大的進(jìn)步，它表明了目前正在使用的許多控制系統(tǒng)完全可以由單片機(jī)控制系統(tǒng)所代替。能夠準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)并顯示。用戶可以隨時(shí)清零、暫停、計(jì)時(shí)。 任務(wù)分析：要驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電子秒表是否合理正確，單單靠理論說(shuō)明還不夠充分，我就相應(yīng)地制作了硬件實(shí)物，這對(duì)理論就有了個(gè)更好的說(shuō)明驗(yàn)證?？梢杂枚〞r(shí)器定時(shí)10ms作為基數(shù)，計(jì)時(shí)就可以在這個(gè)基礎(chǔ)上累加起來(lái)。在實(shí)現(xiàn)清零、暫停、計(jì)時(shí)功能，可以考慮用三個(gè)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)按鈕是復(fù)位來(lái)清零；一個(gè)按鈕是暫停和停止；一個(gè)按鈕是計(jì)時(shí)開(kāi)始。本電路直接采用單片機(jī)配合數(shù)碼管和按鍵，直接實(shí)現(xiàn)功能，主要決定于軟件程序的設(shè)計(jì)。主要的難度在于控制部分的程序編寫。在此要考慮硬件的設(shè)計(jì)以及整體電路的可靠性，因此選用了這個(gè)方案，使得本電路的硬件設(shè)計(jì)難度不高，便于檢查排錯(cuò)。理論上可以利用定時(shí)中斷和循環(huán)掃描這兩種方式實(shí)現(xiàn)顯示功能，前者效率較高，在整體上也使程序大大簡(jiǎn)化，但是這種方案是以犧牲一個(gè)內(nèi)部定時(shí)中斷作為代價(jià)的，在稍復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)中是不劃算的，因此我選擇了第2種方案，即循環(huán)掃描的方式，雖然這種方式使程序的編寫增加了一定的難度，但可以節(jié)約了單片機(jī)寶貴的中斷資源。特別是自1971年以來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，又出現(xiàn)了微型計(jì)算機(jī)。作為微型機(jī)控制系統(tǒng)的組成，主要分為兩大部分，硬件和軟件。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。（InterIntegrated Circuit）及SPI（Serial Peripheral Interface）等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。由于單片機(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)了。此外，單片機(jī)成本低、集成度高、控制功能多，可靈活地組裝成各種智能控制裝置，并能有針對(duì)性設(shè)計(jì)成專用系統(tǒng)，解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種需要，實(shí)現(xiàn)最佳的性價(jià)比。如數(shù)控機(jī)床就是典型實(shí)例。目前，至少有50個(gè)系列400余種機(jī)型，性能和結(jié)構(gòu)各不相同，Intel、Motorola、Zilcg等公司都有系列單片微型計(jì)算機(jī)。AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。圖21 AT89C52引腳圖：8k字節(jié)可重擦寫Flash