【正文】 m。具體內(nèi)容如下： 第 1 章 緒論 本章簡單介紹了課題的研究背景、目的和意義，無線溫度檢測的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究結(jié)果，該設(shè)計(jì)的預(yù)期結(jié)果和意義。 第 3 章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本章介紹本課題硬件系統(tǒng)各部分電路的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)，講述了各模塊的功能。 第 5 章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本章根據(jù)已有的軟硬件，進(jìn)行調(diào)試，得到的相應(yīng)成果。 4 2 主控單片機(jī) 及編程環(huán)境的介紹 C8051F Silicon Laboratories 公司出品的 C8051F 系列單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片（ SOC），具有與 MCS51 完全兼容的指令集。大部分 C8051F單片機(jī)能達(dá)到 25MIPS， ?高的可達(dá) 100MIPS。 C8051F單片機(jī)采用 Flash 技術(shù)，集成 JTAG，支持 ISP 和 IAP。 C8051F 單片機(jī)的特點(diǎn)： （ 1）模擬資源豐富： 集成了豐富的模擬資源，絕大部分的 C8051F 系列單片機(jī)都集成了單個(gè)或兩個(gè) ADC，在片內(nèi)模擬開關(guān)的作用下可實(shí)現(xiàn)對多路 模擬信號(hào)的采集轉(zhuǎn)換；片內(nèi) ADC 的采樣精度最高可達(dá) 24bit，采樣速率最高可達(dá) 500ksps，部分型號(hào)還集成了單個(gè)或兩個(gè)獨(dú)立的高分辨率 DAC，可滿足絕大多數(shù)混合信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)與模 擬電子系統(tǒng)的無縫接口；片內(nèi)溫度傳感器則可以迅速而精確的監(jiān)測環(huán)境溫度并通過程序作出相應(yīng)處理，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性 。 CIP51 采用 流水線結(jié)構(gòu) ， 70%的的指令執(zhí)行時(shí)間為 1 或 2 個(gè)系統(tǒng) 時(shí)鐘周期 ，是標(biāo)準(zhǔn) 8051指令執(zhí)行速度的 12倍；其峰值執(zhí)行速度可達(dá) 100MIPS(C8051F120等 )，是目前世界上速度最快的 8 位單片機(jī)。具有兩路 UART和最多可達(dá) 5 個(gè)定時(shí)器及 6 個(gè) PCA 模塊，此外還根據(jù)不同的需要集成了 SMBus、SPI、 USB、 CAN、 LIN 等接口，以及 RTC 部件。與其他類型的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)相同的功能需要多個(gè)芯片的組合才能完成相比， C8051 單片機(jī)不僅減少了系統(tǒng)成本，更大大降低了功耗。標(biāo)準(zhǔn)的 8051 只有 7 個(gè) 中斷源 Silicon Labs 公司 C8051F 系列單片機(jī)擴(kuò)展了 中斷處理 這對于時(shí)實(shí)多任務(wù)系統(tǒng)的處理是很重要的擴(kuò)展的 中斷系統(tǒng) 向 CIP51 提供 22 個(gè)中斷源允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷一個(gè)中斷處理需要較少的 CPU 干預(yù)卻有更高的執(zhí)行效率。 （ 6） 具有獨(dú)立的片內(nèi) 時(shí)鐘源 (精度最高可達(dá) %)， 設(shè)計(jì)人員既可選擇外接時(shí)鐘，也可直接應(yīng)用片內(nèi)時(shí)鐘，同時(shí)可以在內(nèi)外時(shí)鐘源之間自如切換。提供空閑模式及停機(jī)模式等多種電源管理方式來降低系統(tǒng)功耗 。固定方式的 I/O 端口，既占用引腳多，配置又不夠靈活。 （ 8） 復(fù)位方式多樣化 ， C8051F 把 80C51 單一的外部復(fù)位發(fā)展成多源復(fù)位，提供了上電復(fù)位、掉電復(fù)位、外部 引腳 復(fù)位、軟件復(fù)位、時(shí)鐘檢測復(fù)位、 比較器0 復(fù)位、 WDT 復(fù)位和引腳配置復(fù)位。 （ 9） 從傳統(tǒng)的仿真調(diào)試到基于 JTAG 接口的在系統(tǒng)調(diào)試。 C8051F 的 JTAG 接口不僅支持 Flash ROM 的讀 /寫操作及非侵入式在系統(tǒng)調(diào)試，它的 JTAG 邏輯還為在 系統(tǒng)測試 提供 邊界掃描 功能。 （ 10） C8051F 系列單片機(jī)型號(hào)齊全，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇不同規(guī)模和帶有特定 外設(shè)接口 的型號(hào)，提供從多達(dá) 100 個(gè) 引腳 的高性能單片機(jī)到最小 3mmX3mm的封裝，滿足不同設(shè)計(jì)的需要。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 C51 工具包的 整體結(jié)構(gòu)， Vision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos的 集成開發(fā)環(huán)境 (IDE），可以完成編輯、 編譯 、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。然后分別由 C51及 C51 編譯器 編譯生成目標(biāo)文件（ OBJ）。 ABS 文件由OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行 源代碼 級(jí)調(diào)試，也可由 仿真器 使用直接對 目標(biāo)板 進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會(huì)更加深刻 。它由美國貝爾研究所的 于 1972 年推出， 1978 年后， C語言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上，它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言，編寫系統(tǒng) 應(yīng)用程序 ，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 語言，編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用 7 程序。 C 語言相對于其它語言有以下優(yōu)點(diǎn)： 簡潔緊湊、靈活方便 C 語言一共只有 32 個(gè) 關(guān)鍵字 ， 9 種 控制語句 ，程序書寫形式自由，區(qū)分大小寫。 C 語言可以像匯編語言一樣對 位 、 字節(jié) 和 地址 進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。 C 語言把 括號(hào) 、 賦值 、 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 等都作為運(yùn)算符處理。靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其它 高級(jí)語言 中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。能用來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 的運(yùn)算。 表達(dá)方式靈活實(shí)用 C 語言提供多種運(yùn)算符和表達(dá)式值的方法，對問題的表達(dá)可通過多種途徑獲得，其程序設(shè)計(jì)更主動(dòng)、靈活。 允許直接訪問物理地址，對硬件進(jìn)行操作 由于 C 語言允許直接訪問 物理地址 ，可以直接對 硬件 進(jìn)行操作，因此它既具有高級(jí)語言的功能，又具有低級(jí)語言的許多功能，能夠像 匯編語言 一樣對位（ bit）、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元，可用來寫 系統(tǒng)軟件 。 C 語言一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效 8 率低 10%～ 20%。在一個(gè)環(huán)境上用 C 語言編寫的程序，不改動(dòng)或稍加改動(dòng)，就可移植到另一個(gè)完全不同的環(huán)境中運(yùn)行。包含了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如 整型 、數(shù)組類型、指針類型和聯(lián)合類型等，用來實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算。 C 語言能直接訪問硬件的物理地址，能進(jìn)行位（ bit）操作。 它既可用來編寫系統(tǒng)軟件，又可用來開發(fā)應(yīng)用軟件，已成為一種通用程序設(shè)計(jì)語言。且計(jì)算功能、邏輯判斷 功能強(qiáng)大 軟件開發(fā) Microsoft Visual Studio 開發(fā)環(huán)境 ： Visual Studio 是目前最流行的 Windows 平臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。 發(fā)展歷程 1997 年，微軟發(fā)布了 Visual Studio97。其中， Visual Basic 和 Visual FoxPro 使用單獨(dú)的開發(fā)環(huán)境，其他的開發(fā)語言使用統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境。所有開發(fā)語言的開發(fā)環(huán)境版本均升至 。由于微軟公司 9 對于 Sun 公司 Java 語言擴(kuò)充導(dǎo)致與 Java 虛擬機(jī)不兼容被 Sun 告上法庭， 微軟在后續(xù)的 Visual Studio 中不再包括面向 Java 虛擬機(jī)的開發(fā)環(huán)境。在這個(gè)版本的 Visual Studio 中，微軟剝離了 Visual FoxPro 作為一個(gè)單獨(dú)的開發(fā)環(huán)境以 Visual FoxPro 單獨(dú)銷售，同時(shí)取消了 Visual InterDev。C 是一門建立在 C++和 Java 基礎(chǔ)上的現(xiàn)代語言，是編寫 .NET 框架的語言。所有 CLR 支持的代碼都會(huì)被解釋成為 CLR 可執(zhí)行的機(jī)器代碼然后運(yùn)行。而 Visual J++ 也變?yōu)? Visual J。 2020 年，微軟對 Visual Studio 2020 進(jìn)行了部分修訂，以 Visual Studio 2020 的名義發(fā)布（內(nèi)部版本號(hào)為 ）。 .NET 框架也升級(jí)到了 。 .NET 字眼從各種語言的名字中被抹去，但是這個(gè)版本的 Visual Studio 仍然還是面向 .NET 框架的（版本 ）。同時(shí)還永久提供免費(fèi)的 Visual Studio Express 版本。 2020 年 4 月 12，微軟發(fā)布了 Visual Studio 2020 以及 .NET Framework 。 Visual Studio 10 Microsoft Visual Studio 2020： 2020 實(shí)現(xiàn)了同事間的無縫協(xié)作，提高了生產(chǎn)效率與專注度，最終好的點(diǎn)子變成了優(yōu)秀的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。使用高級(jí)建模、發(fā)現(xiàn)和體系 結(jié)構(gòu)工具可描述您的系統(tǒng)并幫助確保實(shí)現(xiàn)您的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)想。 VS2020 通過整合先前單個(gè)產(chǎn)品中的功能并為每個(gè)版本加入新的強(qiáng)大功能，簡化了產(chǎn)品系列，并且，它更加適合用于開發(fā) Windows8 專用程序。 Metro 天生為云 +端而生，簡潔、數(shù)字化、內(nèi)容優(yōu)于形式、強(qiáng)調(diào)交互的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為未來的趨勢。該版本中包含了新的 Metro 應(yīng)用程序模板，增加了JavaScript 功能、一個(gè)新的動(dòng)畫庫，并提升了使用 XAML 的 Metro 應(yīng)用程序的性能。 VS2020 集成了 ASP。 NET)。 VS2020+TFS2020 實(shí)現(xiàn)了更好的生命周期管理，可以這么說， VS2020 不僅是開發(fā)工具，也是團(tuán)隊(duì)的管理信息系統(tǒng)。 特點(diǎn) ： ● 支持 Windows Azure，微 軟云計(jì)算架構(gòu)邁入重要里程碑。 ● 實(shí)踐當(dāng)前最熱門的 Agile/Scrum 開發(fā)方法，強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)競爭力。 ● 搭配 Windows 7， Silverlight4 與 Office，發(fā)揮多核并行運(yùn)算威力， ● 創(chuàng)建美感與效能并重的新一代軟件。 變化 ： Visual Studio 支持用戶透過多種不同的程序語言進(jìn)行開發(fā)，但歷代版本所支持的語言并不完全相同， 例如， Visual 2020 時(shí)，微軟將 Visual J++ 改版為 Visual J，但至 Visual Studio 2020 時(shí)取消支持 Visual J；而 Visual Studio 2020 時(shí)，并入支持新語言 Visual F。 Visual C 2020（版本號(hào)： ）是微軟開發(fā)的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，是微軟 .NET 開發(fā)環(huán)境的重要組成部分。 C 簡單、功能強(qiáng)大、類型安全，而且是面向?qū)ο蟮摹? C語言： C是微軟公司在 2020 年 6 月發(fā)布的一種新的編程語言，主要由安德斯但是 C與 Java 有著明顯的不同，它借鑒了 Delphi 的一個(gè)特點(diǎn)，與 COM(組件對象模型 )是直接集成的，而且它是微軟公司 .NET windows 網(wǎng)絡(luò)框架的主角。 C語言定義主要是從 C/C++ 及 Java 繼承而來的，而且語言中的許多元素也反映了這一點(diǎn)。但它還太不成熟，不可能擠垮 JAVA。而微軟當(dāng)前為 它的這種新語言大造聲勢也是值得注意的。它使得程序員可以快速地編寫各種基于 平臺(tái)的應(yīng)用程序， MICROSOFT .NET 提 供了一系列的工具和服務(wù)來最大程度地開發(fā)利用計(jì)算與通訊領(lǐng)域。使用簡單的 C語言結(jié)構(gòu)，這些組件可以方便的轉(zhuǎn)化為 XML 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，從而使它們可以由任何語言在任何操作系統(tǒng)上通過 INTERNET 進(jìn)行調(diào)用。因?yàn)檫@種繼承關(guān)系， C與 C/C++具有極大的相似性，熟悉類似語言的開發(fā)者可以很快的轉(zhuǎn)向 C。在 2020 年 12 月， ECMA發(fā)布了 ECMA334 C語言規(guī)范。 本章主要簡要介紹了 C8051F 系列單片機(jī) 的軟硬件系統(tǒng)和特點(diǎn)以及 C8051F，Microsoft Visual Studio 的編程開發(fā)環(huán)境的一些特點(diǎn)，為接下來的硬件設(shè)計(jì)及軟件開發(fā)做了 鋪墊。 顯示功能： ? 具有日期時(shí)間顯示功能； ? 具有溫度顯示功能； ? 具有電池電量顯示功能； ? 具有四種環(huán)境參量顯示功能； ? 具有多級(jí)菜單操作功能。 通信功能： ? 采用 射頻收發(fā)模塊，具有與手持 PDA（或主機(jī)） 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù)交互功能。 待機(jī)功能： ? 具有進(jìn)入睡眠待機(jī)功能； ? 具有快速喚醒功能。 ? 模塊控制 調(diào)用相關(guān)模塊的底層驅(qū)動(dòng)及相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算等操作； ? 數(shù)據(jù)分析 對各個(gè)模塊的自身數(shù)據(jù)進(jìn)行分析； ? 任務(wù)調(diào)度 根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來完成模塊控制 。具體 15 如圖 32所示： 軟 件 工 作 流 程 后 臺(tái) 處 理前 臺(tái) 處 理m i a n ( ) 函 數(shù)w h i l e （ ） 主 循 環(huán)上 電 開 機(jī)硬 件 初 始 化數(shù) 據(jù) 采 集液 晶 顯 示動(dòng) 作 處 理數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 及 分