【正文】 都學院?？飘厴I(yè)設計 附錄 附錄一：程序流程圖 初始化 T1 簡譜碼指針清零 計數(shù)值 TABLE 送 DPTR 簡譜碼送 DPTR 取相應計數(shù)值 查表 TABLE1 簡譜碼送 A 高位送 TH1，低位送 TL1 停止計數(shù)器 Y 結束碼？ N 取低四位（節(jié)拍碼）暫存 R2 按 R2 常數(shù)延時 啟動定時器 1 計數(shù) 取高 4 位（音符碼） N 取反，節(jié)拍時間到？ Y 音符碼為 0？ 重置 T1 計數(shù)值 不發(fā)音 指向下一個簡譜碼 33 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設計 附錄二：硬件電路圖 C1 30pf C2 30pf X1 19 CRYSTAL U1 XTAL1 18 XTAL2 9 RST 29 30 31 PSEN ALE EA LS1 D1 LEDBLUE 1 2 3 4 5 6 7 8 AT89C51 SOUNDER R1 100 圖一 34 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設計 圖二 圖三 35 四川師范大學成都學院專科畢業(yè)設計 目 錄 前言: …… 1 第 1 章 緒論 …… 2 一、單片機基礎知識介紹 …… 2 （一）89C51 單片機包括:…… 2 （二）中央處理器(CPU): …… 2 1．運算器: …… 2 (1) 算術邏輯單元(ALU)：…… 3 (2) 累加器(ACC)：…… 3 (3) 暫存寄存器(TMPTMP2)：…… 3 (4) 狀態(tài)寄存器(PSW)：…… 3 2．控制器: …… 3 3．寄存器陣列: …… 3 4．存儲器: …… 4 （1）并行 I/O 端口: …… 4 （2）串行 I/O 端口: …… 4 （三）定時器/計數(shù)器: …… 4 （四）中斷系統(tǒng): …… 5 （五）內部總線: …… 5 （六）89C51 單片機引腳及其功能: …… 5 （七）89C51 單片機工作方式: …… 6 1．復位原理: …… 6 2．常用復位電路: …… 7 3．89C51 時鐘電路: …… 7 二、單片機的應用領域 …… 8 （一）在智能儀器儀表的應用: …… 8 （二）在家用電器中的應用: …… 8 （三）在工業(yè)控制中的應用: …… 9 （四）在計算機網(wǎng)絡和通信領域中的應用: …… 9 （五）單片機在醫(yī)用設備領域中的應用: …… 9 三、單片機的發(fā)展趨勢 …… 9 （一）微型單片化: …… 9 （二）低功耗 CMOS 化: …… 10 （三）主流與多品種共存: …… 10 四、課題概述 …… 11 第 2 章 系統(tǒng)硬件原理及設計 …… 11 一、核心器件 AT89C51 介紹 …… 11 （一）主要特性 …… 12 1 四川師范大學成都學院專科畢業(yè)設計 （二）管腳說明： …… 13 （三）振蕩器特性： …… 15 （四）芯片擦除： …… 15 二、硬件電路設計 …… 15 第三章 系統(tǒng)軟件原理及設計 …… 16 一、單片機產(chǎn)生不同頻率脈沖信號的原理 …… 16 二、音樂軟件的設計 …… 20 （一）音樂代碼庫的建立方法: …… 20 （二）選曲: …… 21 （三）歌曲的設計: …… 21 第 4 章 調試與仿真 …… 28 一、KEIL C51 單片機軟件開發(fā)系統(tǒng) …… 28 （一）系統(tǒng)的整體結構: …… 28 （二）采用 KEIL 開發(fā)的 89C51 單片機應用程序步驟： …… 28 二、 PROTEUS 的操作 …… 29 （一）硬件電路圖的接法操作: …… 29 （二）單片機系統(tǒng) PROTEUS 設計與仿真過程: …… 29 第 5 章 結論 …… 30 附錄 …… 33 附錄一：程序流程圖 …… 33 附錄二：硬件電路圖 …… 34 2 1本文由yuwenyi999貢獻 doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設計 單片機音樂播放器設計報告 學生：余文一 指導教師：段純爽 內容摘要：單片機具有體積小、功能強、成本低、應用面廣等優(yōu)點，可以說，智能控制 內容摘要 與自動控制的核心就是單片機。設計完成后系統(tǒng)可播放自 編歌曲，同時發(fā)光二極管隨著歌曲韻律閃爍。本畢業(yè)設計的主要目的是提高實踐 能力，包括提高匯編等語言的編程能力及對接口等硬件的理解分析能力和設計接口電路 的能力，在進行畢業(yè)設計的過程中，可以讓學生體驗分析問題、提出解決方案、通過編 程等手段實現(xiàn)解決方案、不斷調試最終達到設計要求的全過程，從而幫助學生系統(tǒng)地掌 握微機原理的接口技術的相關知識，達到將知識融會貫通的目的。 （二）中央處理器(CPU): CPU 是單片機內部的核心部件， 是一個 8 位二進制數(shù)的中央處理單元， 主要由運算器、 控制器和寄存器陣列構成。運算器主要由算術邏輯單元(ALU)、累加器(ACC)、暫存寄存器(TMPTMP2)和狀態(tài) 寄存器(PSW)組成。 (2) 累加器(ACC)： 用來存放參與算術運算和邏輯運算的一個操作數(shù)或運算的結果。 (4) 狀態(tài)寄存器(PSW)： PSW 是一個 8 位標志寄存器，用來存放 ALU 操作結果的有關狀態(tài)。 控制器主要由程序計數(shù)器 PC、指令寄存器 IR、指令譯碼器 ID 和定時控制邏輯電路等構 成。 CPU 就是根據(jù) PC 中的地址 到 ROM 中去讀取程序指令碼和數(shù)據(jù)，并送給指令寄存器 IR 進行分析。指令譯碼器 ID 是用于分析指令操 作的部件，指令操作碼經(jīng)譯碼后產(chǎn)生相應于某一特定操作的信號。 3．寄存器陣列: 寄存器陣列是單片機內部的臨時存儲單元或固定用途單元，包括通用寄存器組和專 用寄存器組。 專用寄存器組主要用來指示當前要執(zhí)行指令的內存地址，存放特定的操作數(shù)，指示 指令運行的狀態(tài)等。它們的邏輯空間是分開的，并有各自的尋址機構和尋址方式。 程序存儲器是可讀不可寫的，用于存放編好的程序和表格常數(shù)。 89C51 單片機對外部電路進行控制或交換信息都是通過 I/O 端口進行的。 （1）并行 I/O 端口: 89C51 有四個 8 位并行 I/O 端口，分別命名為 P0 口、P1 口、P2 口和 P3 口，它們 都是 8 位準雙向口，每次可以并行輸入或輸出 8 位二進制信息。 （三）定時器/計數(shù)器: 89C51 內部有兩個 16 位可編程定時器/計數(shù)器，簡稱為定時器 0(T0)和定時器 1(T1)，T0 和 T1 分別由兩個 8 位寄存器構成，其中 T0 由 TH0(高 8 位)和 TL0(低 8 位) 構成，T1 由 TH1(高 8 位)和 TL1(低 8 位)構成。 T0 和 T1 在 TCON 和 TMOD 的控制下可工作在定時器模式或計數(shù)器模式下，每種模式 下又有不同的工作方式。 4 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設計 （四）中斷系統(tǒng): 單片機中的中斷是指 CPU 暫停正在執(zhí)行的原程序轉而為中斷源服務(執(zhí)行中斷服務 程序)，在執(zhí)行完中斷服務程序后再回到原程序繼續(xù)執(zhí)行。 89C51 的中斷系統(tǒng)由中斷源、中斷允許控制器 IE、中斷優(yōu)先級控制器 IP、定時器控 制器 TCON(中斷標志寄存器)等構成， IP、 IE、 TCON 均為 SFR 特殊功能寄存器(見表 )?？偩€可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。采用總線結 構可以減少信息傳輸線的根數(shù)，提高系統(tǒng)可靠性，增強系統(tǒng)靈活性。 （六）89C51 單片機引腳及其功能: 89C51 有 40 條引腳，與其他 51 系列單片機引腳是兼容的。其封裝形式有兩種：雙列直插封裝(DIP) 形式和方形封裝形式，如圖所示。復位的作用是使中央處理器 CPU 以及其他功能部件都恢復到 一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。復位后，PC 程序計數(shù)器的內容為 0000H，其他特殊功能寄存器的復位狀態(tài)如表 所示。 6 (WR) (RD) XTAL2 XTAL1 GND NC (A8) (A9) (A10) (A11) (A12) (T ) 2 (T2EX) RST (RXD) (TXD) (TNT0) (TNT1) (T0) (T1) (WR) (RD) XTAL2 XTAL1 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC (AD0) (AD1) (AD2) (AD3) (AD4) (AD5) (AD6) (AD7) EA/V PP ALE/PROG PSEN (A15) (A14) (A13) (A12) (A11) (A10) (A9) (A8) 6 5 4 3 2 1 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 (T2EX) (T2) NC VCC (AD0) (AD1) (AD2) (AD3) RST (RXD) NC (TXD) (INT0) (INT1) (T0) (T1) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (AD4) (AD5) (AD6) (AD7) EA/V PP NC ALE/PROG PSEN (A15) (A14) (A13) (b) 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設計 2．常用復位電路: 一般有上電復位、手動開關復位和自動復位電路三種，如圖所示。而產(chǎn)生這種 基本節(jié)拍的電路就是振蕩器和時鐘電路。 內內內內 電電 D1 R1 XTAL1 D2 Q1 PD V CC Q2 Rf XTAL2 Q3 Q4 GND 圖 3 89C51 內部振蕩器電路圖 7 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設計 引腳 XTAL1 為反相器輸入端， XTAL2 為反相器輸出端。 V CC PD 內內內內 電電 R1 GND XTAL1 Rf XTAL2 C1 C2 石石石石石 陶陶陶陶陶 (外內) 圖 4 內部振蕩器等效電路圖 二、單片機的應用領域 （一）在智能儀器儀表的應用: 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點， 廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、 溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀） 。 8 四川師范大學成都學院專科畢業(yè)設計 （三）在工業(yè)控制中的應用: 用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 （四）在計算機網(wǎng)絡和通信領域中的應用: 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算 機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單 片機智能控制，從手機、電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線 通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防航空等領域都有著十分廣泛的用途。 縱觀單片機的發(fā)展過程，可以預示單片機的發(fā)展趨勢，大致有： （一）微型單片化: 現(xiàn)在常規(guī)的單片機普遍都是將中央處理器（CPU） 、隨機存取數(shù)據(jù)存儲（RAM） 、只 讀程序存儲器（ROM） 、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一 塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如 A/D 轉換器、PMW（脈寬調制電路） 、WDT（看 門狗） 、有些單片機將 LCD（液晶）驅動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的 9 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設計 單元電路就更多，功能就越強大。 此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低 外，還要求其體積要小。 （二）低功耗 CMOS 化: MCS51 系列的 8031 推出時的功耗達 630mW，而現(xiàn)在的單片機普遍都在 100mW 左右， 隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各 個單片機制造商基本都采用了 CMOS（互 補金屬氧化物半導體工藝） 像 80C51 就采用了 HMOS 。CMOS 雖然功耗低，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，這些特征，更適合于 要求低功耗像電池供電的應用場合。 （三）主流與多品種共存: 現(xiàn)在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以 80C51 為核心的單片機占主流，兼 容其結構和指令系統(tǒng)的有 PHILIPS 公司的產(chǎn)品， ATMEL 公司的產(chǎn)品和中國臺灣的 Winbond 系列單片機。 Microchip 公司的 PIC 精簡指令集合 而 （RISC） 也有著強勁的發(fā)展勢頭，中國臺灣的 HOLTEX 公司近年的單片機產(chǎn)量與日俱增，與其底 價質優(yōu)的優(yōu)勢，占據(jù)一定的市場份額。在一定的時期內，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個單片機一統(tǒng)天下 的壟斷局面，走的是依存互補、相輔相成、共同發(fā)展的道路