【正文】 控制代碼。 1） 清零操作是指輸入某命令字后即能將整個(gè)屏幕顯示的內(nèi)容全部清除； 2） 歸 home 位：將光標(biāo) 送到初始位；其中的＊號(hào)為任意，高低電平均可； 3） 輸入方式：設(shè)光標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示，是否移動(dòng)。可采用查詢方式：先讀入狀態(tài)字，再判斷忙標(biāo)志位，最后寫命令字。 硬件設(shè)計(jì) 第 11 頁（共 34 頁） 圖 310 寫命令字流程圖 1） 定義光標(biāo)位置 顯示數(shù)據(jù)的某位，就是把顯示數(shù)據(jù)寫在相應(yīng)的 DDRAM 地址中， DDRAM 地址占 7 位。光標(biāo)定位，寫入一個(gè)顯示字符后，DDRAM 地址會(huì)自動(dòng)加 1 或減 1，加或減由輸入方式設(shè)置。 表 34 DDRAM地址 row 1 2 3 4 5 … 14 15 16 line1 80H 81H 82H 83H 84H … 8dH 8eH 8fH line2 0c0H 0c1H 0c2H 0c3H 0c4H … 0cdH 0ceH 0cfH 2） LCD 初始化 從通電開始延時(shí)，先經(jīng)過判忙后再進(jìn)行功能設(shè)置，過一段時(shí)間后可以設(shè)制顯示狀態(tài)（如設(shè) 制行、位或陣列）再經(jīng)過延時(shí)清屏后才可以設(shè)置輸入方式，具體實(shí)現(xiàn)過程如圖 311 所示。 圖 312 LCD顯示程序流程圖硬件設(shè)計(jì) 第 13 頁（共 34 頁） 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 根據(jù)需要，可將系統(tǒng)軟件按照功能劃分為 4 個(gè)模塊，分別是主程序模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、中斷服務(wù)程序模塊 (改變顯示的小數(shù)點(diǎn)位置 )，各模塊的功能關(guān)系如圖 41 所示。 圖 41 系統(tǒng)軟件框圖 主程序設(shè)計(jì) 圖 42 主程序流程圖 主程序主要負(fù)責(zé)各個(gè)模塊的初始化工作：設(shè)置定時(shí)器、寄存器的初值，啟動(dòng) A/D系統(tǒng)主程序 液晶管顯示 A/D轉(zhuǎn)換 中斷服務(wù) . 數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 第 14頁（共 34頁） 轉(zhuǎn)換，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，處理量程轉(zhuǎn)換響應(yīng)，控制液晶實(shí)時(shí)顯示等，其流程圖如圖 42所示。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置好后，單片機(jī)掃描轉(zhuǎn)換結(jié)束管腳 的輸入電平狀態(tài)，當(dāng)輸入為高電平則轉(zhuǎn)換完成， 將轉(zhuǎn)換的數(shù)值轉(zhuǎn)換并顯示輸出。程序流程圖如圖43 所示。 、中斷和中斷源 所 謂中斷就是 CPU 暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行處理緊急事務(wù)的程序，并在該事務(wù)處理完后能自動(dòng)恢復(fù)執(zhí)行原先程序的過程。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還根據(jù)緊急事務(wù)的緊急程度，把中斷分為不同的優(yōu)先級(jí)，并規(guī)定：高優(yōu)先級(jí)的中斷能暫停低優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序的執(zhí)行。 軟件設(shè)計(jì) 第 15 頁（共 34 頁） CPU 在執(zhí)行程序時(shí)，是否響應(yīng)中斷要取決于以下三個(gè)條件能否同時(shí)滿足： (1)、有中斷請求； (2)、允許 CPU 接受中斷請求； (3)、一條指令執(zhí)行完，下一條指令還沒有開始執(zhí)行。除用指令 INT 所引起的軟件中斷之外，其它中斷請求信號(hào)是隨機(jī)產(chǎn)生的，程序員是無法預(yù)見的。而對(duì)于不可屏蔽中斷和內(nèi)部中斷， CPU 一定會(huì)響應(yīng)它們的，程序員是無控制權(quán)的。 、斷向量表和中斷服務(wù)程序 中斷向量表是一個(gè)特殊的線性表，它保存著系統(tǒng)所有中斷服務(wù)程序的入口地址(偏移量和段地址 )。 圖 44 中的 “ 中斷偏移量 ” 和 “ 中斷段地址 ” 是指該中斷服務(wù)程序入口單元的 “ 偏移量 ” 和 “ 段地址 ” 。 表 45 說明了前 16 個(gè)中斷向量表中列舉了部分常用的中斷號(hào) 。為了在應(yīng)用程序中使用中斷服務(wù)程序，程序員必須能夠在程序中有目的地安排中斷的發(fā)生。 中斷指令 INT 中斷指令 INT 的一般格式如下： INT Imm 其中：立即數(shù) Imm 是一個(gè) 0~0FFH 范圍內(nèi)的整數(shù)。 在該指令執(zhí)行完后， CPU 將轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 一般情況下，一個(gè)中斷可有很多不同的功能，每個(gè)功能都有一個(gè)唯一的功能號(hào)，所以，在安排中斷之前， 程序員還要決定需要該中斷的哪個(gè)功能，中斷的功能號(hào)都是由 AH 來確定的。 溢出指令 INTO 當(dāng)標(biāo)志位 OF 為 1 時(shí)，引起中斷。 軟件設(shè)計(jì) 第 17 頁（共 34 頁） 中斷返回指令 當(dāng)一個(gè)中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢時(shí)， CPU 將恢復(fù)被中斷的現(xiàn)場，返回到引起中斷的程序中。該指令的格 式如下： IRET/IRETD 該指令執(zhí)行的過程基本上是 INT 指令的逆過程，具體如下： ◆ 、從棧頂彈出內(nèi)容送入 IP； ◆ 、再從新棧頂彈出內(nèi)容送入 CS； ◆ 、再從新棧頂彈出內(nèi)容送入標(biāo)志寄存器； 對(duì) 80386 及其以后的 CPU，指令 IRETD 從棧頂彈出 32 位內(nèi)容送入 EIP。它們的工作過程非常相似，即：暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行另一程序段，當(dāng)該程序段執(zhí)行完時(shí)， CPU 都自動(dòng)恢復(fù)原程序的執(zhí)行。 圖 46 中斷和子程序調(diào)用的工作過程 它們的主要差異有： ? 子程序調(diào)用一定是程序員在編寫源程序時(shí)事先安排好的，是可知的，而中斷是由中斷源根據(jù)自身的需要產(chǎn)生的，是不可預(yù)見的 (用指令 INT 引起的中斷除外 )； ? 子程序調(diào)用是用 CALL 指令來實(shí)現(xiàn)的，但沒有調(diào)用中斷的指令，只有發(fā)出中斷請數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 第 18頁（共 34頁） 求的事件 (指令 INT 是發(fā)出內(nèi)部中斷信號(hào)，而不要理解為調(diào)用中斷服務(wù)程序 )； ? 子程序的返回指令是 RET，而中斷服務(wù)程序的返回指令是 IRET/IRETD。 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 第 19 頁（共 34 頁） 第 5 章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 在進(jìn)行電路的局部調(diào)試之后，我又進(jìn)行了系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試。另外還要輸入待測的模擬電壓，該電壓從 200mV 以下的電壓開始輸起，依次增大，直到達(dá)到待測電壓的上限 50V 為止，記錄測量數(shù)據(jù)并分析系統(tǒng)性能。如果某一控制端為高電平則對(duì)應(yīng)的開關(guān)將接通。 2． 各量程調(diào)節(jié) 這一步調(diào)試是建立在上述兩步調(diào)試的基礎(chǔ)上的。 整機(jī)調(diào)試 本系統(tǒng)的測試采用 Proteus 軟件，系統(tǒng)在 Proteus 軟件中仿真時(shí)使用的元件如表51 所示。 表 51 元件名稱及屬性 序號(hào) 元件名 屬性 序號(hào) 元件名 屬性 1 AT89C51 單片機(jī) 7 LM016L LCD1602 3 CAP 電容 8 ADC0808 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 4 CAPELEC 電解電容 9 PULLUP 上拉電阻 5 CRYSTAL 晶振 10 SWPOT4 4 路模擬開關(guān) 6 RES 電阻 11 74LS02 與非門 系統(tǒng)仿真 采用 Keil編譯器進(jìn)行源程序編譯及仿真調(diào)試，調(diào)好程序后將目標(biāo)程序?qū)?Proteus進(jìn)行軟硬件調(diào)試 ，基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電壓表測試值見表 52 所示。致謝 第 21 頁（共 34 頁） 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心，通過集成摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0808 將被測信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，由液晶顯示器 LCD1602 顯示測量結(jié)果。但是，該系統(tǒng)也存在一定程度的不足，例如： 輸入電壓易發(fā)生干擾不穩(wěn)定，且驅(qū)動(dòng)能力可能存在不足，需在被測信號(hào)的輸入端加上一部分驅(qū)動(dòng)電路，比如將量程轉(zhuǎn)換電路改成帶放大能力的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路，將幅值較小的信號(hào)經(jīng)適當(dāng)放大后再測量，可顯著提高精度； 輸出量可用平均值算法來改善，使測量準(zhǔn)確度更高。 ADC0808 可實(shí)現(xiàn)對(duì) 8 個(gè)通道的輸入信號(hào)輪流轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)僅僅使用了其中一個(gè)通道，造成了較大的資源浪費(fèi)。 數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 第 22頁（共 34頁） 致謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，我在這里向一直關(guān)心幫助我的老師、同學(xué)和朋友表示我誠摯的謝意。 感謝 他 給我的指導(dǎo)，在整個(gè)設(shè)計(jì)寫作過程中，我始終得到 彭秀華老師的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我的理論知識(shí)和 認(rèn)識(shí)有了很大提高， 為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成提供了保證 。 他 不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺 。 最后，感謝 自動(dòng)化系和 同組的各位同學(xué)以及所有支持我關(guān)心我的人。謝謝你們！附錄一 第 23 頁（共 34 頁） 參考文獻(xiàn) [1] 《單片機(jī)系統(tǒng)的 PROTEUS 設(shè)計(jì)與仿真》，張靖武等編著，電子工業(yè)出版社 [2] 《 Proteus 在 MCS51amp。LCD 寄 存器選擇信號(hào) RW EQU 。LCD 使能信號(hào) ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP BT0 。主程序初始化 MAIN： MOV SP， 60H LCALL INT MOV 30H， 30H MOV 31H， 0A5H MOV 32H， 30H MOV 33H， 30H MOV 34H， 30H MOV R7， 30H LCALL N1 。定時(shí)器初始化程 序 MOV TMOD， 00H MOV TH0， 00H MOV TL0， 00H SETB TR0 MOV 24H， 03H MOV IE， 82H LP： MOV R7， 30H 。循環(huán)顯示 。A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果化為顯示值 MUL AB 。AD*5 的高字節(jié)為整數(shù)部分 MOV B， 0AH MUL AB 。二進(jìn)制小數(shù)換為 10 進(jìn)制數(shù) MOV B， 0AH MUL AB MOV 33H， B MOV B， 0AH MUL AB MOV 34H， B RTN