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1、单片微机课程设计报告 学生姓名：学号： 系别： 专业：指导教师：段正华起止日期：年 月 目 录摘 要I关键词IAbstractIIKey wordsII一 前言1二 设计任务与要求12.1 设计目的12.2 设计要求1三 AT89S51单片机简介3.1 AT89S51主要特性3.2 AT89S51各引脚功能介绍三 硬件部分设计22.整体电路设计64、5V稳压电源的设计105、3*3矩阵键盘106、四位共阳数码管127、一位随机存储器128、一位全加器139、复位电路的设计1510、振荡电路设计1511、喇叭电路设计1612、 ISP下载线路设计16三、软件部分设计17四、 总结与心得17参考文
2、献18附录A19附录B28附录C30 摘 要摘要：本设计是根据我们所学习的单片机课程，按照大纲要求对我们进行的一次课程检验，是进行单片机课程训练的必要任务，也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。掌握单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。关键词AT89S51；矩阵键盘；全加器；晶体振荡；复位；电源；数码管
3、Abstract：The design is based on what we learn the course syllabus, according to the requirements of our first course examination, is the necessary training course of our mission, and SCM are of great help. Master microcontroller technology is one of the indispensable to our future technology, the wo
4、rk and the life and learning are very close connection. In recent years, with the electronic technology and the rapid development of the microcomputer chip, continuously improve the grade, its applications are constantly expanding in industrial control, has advanced science, intelligent instrument,
5、electrical appliances, automobile electronic system, office automation equipment, personal information terminals and communication products has been widely used in modern electronic system, become the most important core components of intelligence. In this design, process and no use original learn i
6、n books, but the assembler language using C language program, using the simulation software, and popular PROTEUS keil joint simulation, convenient debug program and modify the hardware, the results show that the scheme design of hardware correct procedures also meets the requirement. Key wordsAT89S5
7、1; matrix keyboard; full adder; crystal oscillator; reset; power;nixie tube一 前言单片机自诞生以来，以其体积小，面向控制，高性价比等优点，在各方各面扮演者重要的角色。本次课程设计涉及到单片机最小系统、5V稳压电源、数码管的显示、一位随机存储器、全加器几个单元，本次课程设计主要是引导我们应用理论知识做成一些实际的东西，达到将理论应用于实际的目的。同时，也重在培养我们的对电路的布局，元件的焊接，以此来培养我们的动手能力，提升对理论知识的理解。 二 设计任务与要求2.1 设1. 了解并熟悉对直流电源的设计。2. 构成单片机最
8、小系统的设计与控制方法。3. 熟悉单片机应用系统的开发过程和方法计目的1，(从网上)查找AT89S51引脚参数资料，2,规定完成基本内容：1) 1位六管静态随机存储器；2）1位全加器；（实现+、-、补、与、或、非、异或、与非。）3）测量判决门限；4) 单片机系统；包括：,5V稳压电源；,上电复位；自动复位；,晶体管振荡；,33扫描键盘(或编码键盘)；,四位八段数字动态显示；要求使用芯片AT89S51；看门狗。3,个人创新内容：,电机控制；,声音控制；,灯光控制；,温度控制；,电压控制；,频率控制；,汉字显示；,图象显示；机器人智能控制等。4，选做：,外部存储器扩展；,A/D、D/A转换。1.
9、AT89S51的基本简介2.1 AT89S51主要特性与 MCS-51产品指令系统完全兼容 4k字节在系统编程（ISP）Flash闪速存储器 1000次擦写周期 4.05.5V的工作电压范围 全静态工作模式：0Hz33MHz 三级程序加密锁 1288字节内部 RAM 32个可编程 IO口线 2个 16位定时计数器 6个中断源 全双工串行 UART通道 低功耗空闲和掉电模式 中断可从空闲模唤醒系统 看门狗（WDT）及双数据指针 掉电标识和快速编程特性 灵活的在系统编程（ISP字节或页写模式）2.2 AT89S51各引脚功能介绍 AT89S51 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为
10、一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作原码输入口，当FIASH进行校验P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1
11、”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P 2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故
12、。 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 I/O口作为输入口时有两种工作方式即所谓的读端口与读引脚读端口时实际上并不从外部读入数据而是把端口锁存器的内容读入到内部总线经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器只 6有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线上面图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器C
13、PU将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作这是由硬件自动完成的不需要我们操心1然后再实行读引脚操作否则就可能读入出错为什么看上面的图如果不对端口置1端口锁存器原来的状态有可能为0Q端为0Q为1加到场效应管栅极的信号为1该场效应管就导通对地呈现低阻抗,此时即使引脚上输入的信号为1也会因端口的低阻抗而使信号变低使得外加的1信号读入后不一定是1若先执行置1操作则可以使场效应管截止引脚信号直接加到三态缓冲器中实现正确的读入由于在输入操作时还必须附加一个准备动作所以这类I/O口被称为准双向口 89C51的P0/P1/P2/P3口作为输入时都是准双向口接下来让我们再看另一个问题从图中可
14、以看出这四个端口还有一个差别除了P1口外P0P2P3口都还有其他的功能 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。 如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE 才起作用。另 7外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1： 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。
