【正文】 ............................................ 24 ................................................................................................ 24 .............................................................................. 24 .......................................................................................................... 24 第五章 系統(tǒng)測試 ...................................................................................................... 26 .......................................................................................................... 26 .......................................................................................................... 26 .......................................................................................................... 26 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 27 參考文獻 ........................................................................................................................ 28 致謝 ............................................................................................................................... 29 5 第一章 緒論 研究背景 目前，隨著通信事業(yè)的發(fā)展及人們生活水平的提高，手機、小靈通各種先進的通信設(shè)備紛紛涌現(xiàn)，并愈來愈普及。 家用固定電話成萬上億 ,一直以來存在的缺陷是固定電話沒有自動記費功能，每次撥打完后并不能得知本次通話的準(zhǔn)確時間，而需要了解話費時需通過電信局打印出話單 , 清單方式是準(zhǔn)確的，但絕大多 數(shù)電話機用戶（極少數(shù)擁有和使用 Fax 和 Inter 微機的用戶除外）不能及時方便地看到費用清單。前些年常見的 LED公用電話計費器則不能適應(yīng)有時會發(fā)生變化的電話費率。 自 2020 年起，市話清單問題作為電信業(yè) “ 霸王條款 ” 之一被媒體炒得沸沸揚揚，用戶有關(guān)市話清單的投訴也與日俱增。一般來說，要求提供清單的主要是一些中低端用戶，這些用戶對話費總額比較在意，對價格敏感，甚至記錄下每次撥打電話的時間和通話時長進行計算。有利于電信用戶充分享受其知情權(quán)，做到 “ 明明白白消費 ” 。 本設(shè)計是 基于單片機的家用固定電話自動計費器的設(shè)計 ，硬件方面需要通過比較選擇合適的芯片，了解所選芯片的各引腳的功能，完成芯片的連接。還要對通話時間的統(tǒng)計，對通話費用的統(tǒng)計，最后要將通話時間以及通話的費用顯示出來。 第二章系統(tǒng)分析部分，對系統(tǒng)的需求和可行性進行分析，并 簡單介紹系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。 第 四 章為軟硬件調(diào)試部分， 包括軟件的調(diào)試以及硬件的調(diào)試 。 結(jié)論部分，對本設(shè)計進行了總結(jié)。 7 第二章 系統(tǒng)分析 本設(shè)計通過在 STAR ES598PCI 實驗 箱上模擬話費記費器的 功能，通過按鍵設(shè)計撥號功能，按鍵上設(shè)計 09 的數(shù)字鍵﹑開始撥打按鍵和結(jié)束按鍵．以定時器統(tǒng)計撥打的時間 ,而對本地電話﹑長途電話的區(qū)分均通過在軟件內(nèi)設(shè)置，以方便自動識別，以此來計算通話單價．通話結(jié)束后在 LED 上自動顯示通話費用． 技術(shù)可行性 STAR ES598PCI 實驗儀提供了幾乎所有最實用、新穎的接口實驗，具有鍵盤LED 控制器 8279，并配置了 8 位 LED、 4 * 4 鍵盤，而且星研集成環(huán)境軟件 支持C 語言， C 語言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種高級語言的特點。 經(jīng)濟可行性 在此設(shè)計中所需的芯片在 STAR ES598PCI 實驗儀中都具備了，無需額外的設(shè)備及開銷，所以在經(jīng)濟上是可行的。因此系統(tǒng)的開發(fā)是完全可行的。 提供 實驗儀與微機同步演示功能 ， 提供一個庫文件，只需編寫最主要的程序，其它調(diào)用庫文件即可 。 集編輯器、項目管理、啟動編譯、連接、錯誤定位、下載、調(diào)試于一體，多種實驗儀、仿真器、多類型 CPU 仿真全部集成在一個環(huán)境下，操作方法完全一樣。支持 C、 PL/M、宏匯編：同時支持 Keil 公司 C5 Franklin公司 C5 IAR/Archimedes 公司的 C5 Intel C9 Tasking 的 C19 Borland的 Turbo C。 支持 BIN、 HEX、 OMF、 AUBROF 等文件格式。 支持所有數(shù)據(jù)類型觀察和修改。 無須點擊的感應(yīng)式鼠標(biāo)提示功能 。 提供模擬調(diào)試器。 C 語 言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。用C語言進行 8051 單片機程序設(shè)計是單片機開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。圖 31為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 4 4 鍵盤作為該系統(tǒng)的輸入裝置，用戶即通過鍵盤來實現(xiàn)操作。 （ 1）按鍵輸入模塊 其主要功能是在鍵盤上 按鍵上設(shè)計 09 的數(shù)字鍵﹑開始撥打按鍵和結(jié)束按鍵．通過按鍵撥打所要通話的號碼 （ 2）計費主模塊 計費主模塊是整個系統(tǒng)的核心，該模塊通過鍵盤掃描從按鍵輸入模塊中讀取號碼，判斷為長途還是本地，并通過單片機 定時器 /計數(shù)器進行計時，一旦掛機，便停止計時，按照一定的計費方式進行話費的計算，計算完畢便將數(shù)據(jù)送往顯示模塊中顯示 （ 3）顯示模塊 單片機應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器件主要發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器 (LED)和液晶顯示器 (LCD)。因此，采用 LED 來顯示。 單片機的選擇 單片微型計算機（單片機）自 20 世紀(jì) 70年代出現(xiàn)以來，被廣泛地應(yīng)用與科研、生 產(chǎn)、生活及其他各個領(lǐng)域，尤其是美國 Inter 公司生產(chǎn)的 MCS51 系列單片機，具有優(yōu)異的性能價格比，被廣泛地應(yīng)用在智能儀器儀表、工業(yè)檢測控制、民用家電等諸多方面。 8031 內(nèi)部包括一個 8 位 CPU、 128B 的 RAM， 21 個特殊功能寄存器（ SFR）、4 個 8 位并行 I/O 口、 1 個全雙工串行口、 2 個 16 位定時器 /計數(shù)器，但片內(nèi)無程序存儲器，需外擴 EPROM 芯片。 8751 是在 8031 基礎(chǔ)上，增加了 4KB的 EPROM，它構(gòu)成了一個程序小于 4KB的小系統(tǒng)。但其價格相對 8031 較貴。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍接口電路也可以是大規(guī)模的。 8051 是在 8031 的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有 4K ROM，作為程序存儲器，是一個程序不超過 4K 字節(jié)的小系統(tǒng)。 8051 適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機產(chǎn)品中， 所以 8051 非常合適。 （ a） 8051 單片機的特點 程序存儲器 (ROM)：片內(nèi)為 4K 字節(jié)，片外最多可外擴至 64K 字節(jié)； 定時器 /計數(shù)器： 2個 16 位的定時器 /計數(shù)器，具有四種工作方式； 并行口： 4 個 8 位并行 I/O 口，即 P0口、 P1 口、 P2口、 P3 口； 實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個特殊功能的 RAM 區(qū)； 片內(nèi)振蕩器及時鐘電路 ； (b)8051 引腳及其功能 在訪問外部存儲器時，它是分時傳送的低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)總線。 P1 口（ 1～ 8）： P1是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。 P2 口（ 21～ 28）： P2 是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口。 在訪問片外存儲器時， ALE 輸出脈沖的負跳沿用于 16 為地址的低 8 位的鎖存信號；即使不訪問外部存儲器時， ALE腳也會有 1/6 石英晶體的振蕩頻率， 可以作系統(tǒng)中其他芯片的時鐘源。 RST/VPD（ 9）：當(dāng)振蕩器運行時。在 Vcc 掉電期間，此引腳可接上備用電源，由 VPD向內(nèi)部 RAM 提供備用電源，以保持內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)。 EA/VPP (31)：內(nèi)部和外部程序存儲器選擇線。 PSEN(29)：片外程序 存儲器選通信號 輸出端 ， 在從外部程序存儲器讀取指令（或數(shù)據(jù)）期間， PSEN 在每個機器周期內(nèi)兩次有效。他們既可以編程為定時器使用，也可以編程為計數(shù)器使用。并且定時（計數(shù)）范圍也可由指令設(shè)置。 8051 的 T/C 是加 1計數(shù)的。當(dāng) T/C 工作在定時器時，計數(shù)輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖，每個機器周期產(chǎn)生一個脈沖使計數(shù)器 增 1，因此 T/C 的的輸入脈沖的周期一樣，為時鐘振蕩頻率的 1/12。識別管腳上的負跳變需兩個機器周期，即 24 個振蕩周期。 工作方式控制寄存器 TMOD 用于控制兩個定時器 /計數(shù)器 T0， T1 的工作模式以及工作方式。 GATE：門控位，當(dāng) GATE=1 時， T0、 T1 計數(shù)受外部輸入電平控制。當(dāng) GATE=0 時 C/T 運行不受外部輸入 INT0和 INT1 的控制。當(dāng) C/T為定時模式，內(nèi)部計數(shù)器脈沖是對晶振脈沖主頻 12 分頻后獲得，該定時脈沖的周期與機器周期相等，也就是說對機器周期進行計數(shù)。所以可從計數(shù)值便可求得計數(shù)時間。當(dāng) C/T=1 時為計數(shù)模式。允許輸入內(nèi)部計數(shù)器脈沖是晶振脈沖主頻的 24分頻頻率信號。 T F 1 T R 1 T F 0 T R 0 I E 1 I T 1 I E 0 I T 0D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 圖 33 TCON 格式 TF1 位： T1計數(shù)溢出標(biāo)志位。 TR1 位： T1 計數(shù)運行控制位。當(dāng) GATE 位（ ） =0， TR1=1時，允許 T1計數(shù)。當(dāng) GATE=1，TR1=1 且 INT1=1 時，允許 T1 計數(shù)。當(dāng) T0 計數(shù)溢出時，由硬件置 1，申請中斷。 TR0 位： T0 計數(shù)控制位。當(dāng) GATE 位（ ） =0， TR0=1時，允許 T0計數(shù)。當(dāng) GATE=1， TR0=1且 INT0=1 時，允許 T0 計數(shù)。 （ 2） 專用鍵盤 /顯示器接口芯片 8279 8279 是通用可編程鍵盤 /顯示器 /I/O 接口部件。緩沖器中有鍵值，就向單片機發(fā)出外部中斷申請 。外部中斷執(zhí)行完后，將自動清除外部中斷申請標(biāo)志位?？赏瑫r進行鍵盤掃描和字符顯示； 傳感器掃描模式（ Scanned Sensor Mode ） ； 8 8 鍵盤 FIFO(先進先出 )； 8位數(shù)或 16位數(shù)的顯示器； （ b） 8279 引腳極其功能 在 CPU 于 8279 間作數(shù)據(jù)與命令的傳送。 CS：單片機對 8279 進行選中控制的片選位。 A0：用于區(qū)分信息的特性。 當(dāng) FIFO RAM 緩沖器中存有鍵盤上閉合鍵的鍵碼時， IRQ 線升高，向 CPU 請求中斷，當(dāng) CPU 將緩沖器中的輸入鍵數(shù)的數(shù)據(jù)全部讀取時，中斷請求線下降為低電平。 SL0～ SL3：掃描輸出線，用于對鍵盤顯示器掃描。 當(dāng)顯示器切換時或使用消隱命令時，將顯示消隱。 CLK： 8279 的系統(tǒng)時鐘， 100KHZ 為最佳選擇。 RESET：復(fù)位輸入線，高電平有效。 （ c） 8279 的操作命令控制字 復(fù)位后，為使 8279 能完成指定的一種類型的工作，需為其選擇一組操作命令控制字，由單片機通過初始化程序編程首先輸入到 8279 中，從而選定其工作方式。 8279 的操作命令字共有 8種。 15 D7 D6 D5=000 為方式設(shè)置命令字。顯示器的每一位對應(yīng)一個 8位地顯示緩沖 RAM 單元。左邊輸入是較簡單的方式，地址為 0 ～ 15 的顯示緩沖 RAM 單元分別對應(yīng)于顯示器的 0（左）位～ 15（右）位。 當(dāng) 16 個顯示緩沖 RAM都已寫滿時（從 0地址開始寫，寫了 16 次 ） ,第 17次寫，再從 0地址開始寫。 KKK(D2 D1 D0)：用來設(shè)定鍵盤七種工作方式： 表 34 鍵盤 工作方式選擇方法 D2 D1