【正文】 工藝)。第二章 簡(jiǎn)易計(jì)算器系統(tǒng)簡(jiǎn)介 單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)：低功耗CMOS化；微型單片化；主流與多品種共存；單片機(jī)從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。通過本次設(shè)計(jì)訓(xùn)練，可以使我們?cè)诨舅悸泛突痉椒ㄉ蠈?duì)基于MCS51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí)，并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。鑒于這樣的重要性,我們打算設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的多路溫度巡檢系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)不同場(chǎng)合溫度時(shí)時(shí)變化的控制與監(jiān)測(cè)。在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力和流量也都是常用的被控參數(shù)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明重點(diǎn)介紹了如下幾方面的內(nèi)容：1）簡(jiǎn)易計(jì)算器的基本功能，同時(shí)對(duì)計(jì)算器設(shè)計(jì)的原理也進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述；2）介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、給出了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖，并對(duì)其進(jìn)行了功能模塊劃分及所采用的元器件進(jìn)行了詳細(xì)說明；3）對(duì)系統(tǒng)各功能模塊的軟、硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明。本任務(wù)是個(gè)簡(jiǎn)易的兩位數(shù)的四則運(yùn)算，程序都是根據(jù)教材內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)中的程序參考編寫而成，在功能上還并不完善，限制也較多。 摘要近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。本任務(wù)重在設(shè)計(jì)構(gòu)思，使得我用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。關(guān)鍵詞：MCS51 8051單片機(jī) 計(jì)算器 范圍 加減乘除目錄第一章 緒論 3 3 3 3第二章 簡(jiǎn)易計(jì)算器系統(tǒng)簡(jiǎn)介 4 單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 4 計(jì)算器的歷史 5 單片機(jī)概述 5第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及主要器件簡(jiǎn)介 6 MSC51芯片簡(jiǎn)介 6 中斷系統(tǒng) 7 時(shí)鐘電路 7 MCS51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 7外部引腳說明： 12 相關(guān)知識(shí) 13第四章 簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì) 15 計(jì)算器硬件電路設(shè)計(jì) 15 計(jì)算器程序設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 16參考文獻(xiàn) 19第一章 緒論單片機(jī)由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域中。本設(shè)計(jì)是采用8051單片機(jī),該單片機(jī)具有集成度高，運(yùn)算快速快，體積小、運(yùn)行可靠，價(jià)值低廉的特點(diǎn)，適宜于溫濕度等過程控制。通過本次工程實(shí)踐，運(yùn)用微機(jī)原理與接口技術(shù)所學(xué)知識(shí)及查閱相關(guān)資料，完成簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì)，達(dá)到理論知識(shí)與實(shí)踐更好結(jié)合、提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的目的。在本次工程實(shí)踐中，主要完成如下方面的設(shè)計(jì)任務(wù)：1）簡(jiǎn)要綜述單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及在計(jì)算器的發(fā)展和應(yīng)用情況；2）掌握MCS51系列某種產(chǎn)品（例如8051）的最小電路及外圍擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法；3）了解單片機(jī)簡(jiǎn)易計(jì)算器的功能及工作過程；4）完成主要功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)及必要的參數(shù)確定；5）用一種計(jì)算機(jī)繪圖軟件完成原理電路的繪制；6）完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書。 縱觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有：1）低功耗CMOS化　　MCS51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn)，這些特征，更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。 2）微型單片化 　　現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。 此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小。 3）主流與多品種共存 現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品，ATMEL公司的產(chǎn)品和中國(guó)臺(tái)灣的Winbond系列單片機(jī)。而Microchip公司的PIC精簡(jiǎn)指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，中國(guó)臺(tái)灣的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增，與其低價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì)，占據(jù)一定的市場(chǎng)分額。在一定的時(shí)期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路。中國(guó)古代最早采用的一種計(jì)算工具叫籌策，又被叫做算籌。約二百七十枚一束，放在布袋里可隨身攜帶。17世紀(jì)初，西方國(guó)家的計(jì)算工具有了較大的發(fā)展，英國(guó)數(shù)學(xué)家納皮爾發(fā)明的納皮爾算籌，英國(guó)牧師奧卻德發(fā)明了圓柱型對(duì)數(shù)計(jì)算尺，這種計(jì)算尺不僅能做加減乘除、乘方、開方運(yùn)算，甚至可以計(jì)算三角函數(shù)，指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)，這些計(jì)算工具不僅帶動(dòng)了計(jì)算器的發(fā)展，也為現(xiàn)代計(jì)算器發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，成為現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用廣泛的計(jì)算工具。除了這些按鍵，還有一些特殊鍵，可以使計(jì)算更加簡(jiǎn)便迅速。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及主要器件簡(jiǎn)介 MSC51芯片簡(jiǎn)介MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8051是MCS51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。 8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：1）中央處理器：中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 圖13）程序存儲(chǔ)器(ROM)：8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。5）并行輸入輸出(I/O)口：8051共有4組8位I/O口(P0、 PP2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。 中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2