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1、课 程 设 计 报 告课程名称 嵌入式系统原理与设计 课题名称 号码存储器 专 业 通信工程 班 级 1001班 学 号 姓 名 指导教师 胡瑛 乔汇东 2021年 1月 6日湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称 嵌入式系统原理与设计 课 题 号码存储器 专业班级 通信工程1001 学生姓名 学 号 指导老师 胡瑛 乔汇东 审 批 任务书下达日期 2021 年 12月18 日任务完成日期 2021 年 1月 4 日设计课题三： 号码存储器一、问题描述：制作一个简单的设备，利用E2PROM芯片存放一定的信息，主要为 薄信息。二、功能要求：1、在单片机系统板的键盘上输入一串数字用户姓名拼
2、音缩写+4位 号码后，按下“保存键，这串数字将被保存到E2PROM芯片中。要求共保存4个用户。2、能够删除已经保存在里面的某个用户信息。3、能通过用户姓名查询用户的 号码。三、主要器件准备：单片机最小系统、存储器EEPROM 24C02、数码管或者12864或者1602、按键或者矩阵键盘。目 录1 整体方案12 硬件结构1 2.1 单片机的介绍1 2.2 矩阵式键盘3 2.3 AT24系列E2PPROM4 2.4 12864的介绍63 软件结构9 3.1 main函数中的流程图如下图9 3.2 键盘扫描流程图10 3.3 12864液晶模块的操作流程图11 3.4 AT24C16存储流程图11
3、4 调试结果125 心得体会146 附件157 评分表371 整体方案如图1所示，为本课程设计的整体方案，根据单片机AT89C52的各引脚的不同功能连接了不同的硬件。实现了在单片机系统板的键盘上输入一串数字用户姓名拼音缩写+4位 号码后，按下“保存键，这串数字将被保存到E2PROM芯片中。并且能够实现删除已经保存在里面的某个用户信息。并且能通过用户姓名查询用户的 号码。图1 整体方案图所2 硬件结构2.1 单片机的介绍 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器RAM，器件采用AT
4、MEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出I/O端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成电路引脚图如下列图2所示。图2 单片机引脚图VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏
5、级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。当P0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 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。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4个TTL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
6、，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1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，P2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口输出特殊功能存储器的内容。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
7、ILL这是由于上拉的缘故。P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚 备选功能 .P3.0 RXD串行输入口 P3.1 TXD串行输出口P3.2 /INT0外部中断0P3.3 /INT1外部中断1P3.4 T0计时器0外部输入P3.5 T1计时器1外部输入P3.6 /WR外部数据存储器写选通P3.7 /RD外部出具存储器读选通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 输出低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
8、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：每当用作外部程序存储器时，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才起用。另外。如果该引脚略微拉高。如果未处理在外部执行状态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/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，那么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
9、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。 2.2 矩阵式键盘 矩阵式键盘接口一般采用扫描读入方式工作，扫描式键盘接口是一个输入/输出接口，行是输入接口，而列是输出接口，输入接口主要功能是解决数据 输入的缓冲问题，而输出接口的主要功能是进行数据保持功能。器电路图如下图。 图3 矩阵键盘电路图 判断有无键盘按下和按键所在的位置时，在本实验采用的是扫描法。首先是判断有没有键按下，如下图，键盘的行线一端经电阻接+5v的电源，另一端接I/O输入口线各列线接口I/O输出口线，为判定有没有键被按下，可先使列口
10、输出OEH1110，然后输入行线状态，测试行线中是否有低电平的，如果没有低电平再使裂口输出0DH1101，在测试行线状态。到列口输出0BH1011时，假设行线中有状态为低电平者。那么闭合键找到，通过此次扫描的列线值和行线值就可以知道闭合键的位置。之后还要进行去抖动，键码计算和等待键释放。2.3 AT24系列E2PPROM2.3.1 AT24系列E2PPROM的引脚封装 AT24系列E2PPROM通常提供SOIC-14，DIP-8和SOIC-8三种封装形式，如下图 图4 三种封装形式VCC：电源引脚，GND：地引脚，SCL：I2C总线时钟引脚。SDA：I2C总线数据引脚，A0，A1，A2：地址引
11、脚，和具体的芯片有关，WP：写保护引脚，当该引脚连接到GND时，芯片可进行正常的读写操作；当连接到VCC时，不同的芯片有不同的应用方式。下列图为AT24C16的引脚图。 图5 AT24C16引脚图1 GND接地，2 接地，3接地，4接地，5 SDA 数据线输入/输出，6 SCL时钟线输入/输出，7 WP 写保护功能，8 VCC供电电压。2.3.2 AT24C16的性能AT24C16只是读存储器，存储容量16KB，采用16位串行CMOSEEPROM技术，内部结构采用2048bit的存储单元。工作在低电源，低速率的条件下。它能接收，存储处理单元集成电路提供的数字信号，可以用作发送器和接收器。一旦微
12、处理单元需要其中存储的数据信号，卡可以随时输入或输出。AT24C16为可檫除只读存储器，通过IIC总线串行接口来控制工作，也具备特殊的写保护功能。当WP端连至VCC时，整个存储矩阵置为写保护状态；当WP端连至VSS或悬空时，允许存储器进行读/写操作，所以即使在切断电源的情况下也可永久保存。2.3.3 AT24C16的内部数据存储结构AT24C16内部有2048*8位的存储容量，即可以存储2K字节的数据。这2K字节被放在128个页内，每页存放16个字节。所以对AT24C16内部的访问需要11位地址0-7ff。对AT24C16访问时，按照页地址和页偏移量的方式进行访问。比方要访问第100页的第3个
13、字节，那么在发送寻址的时候，就要发送0X0643,其中页地址的高三位放在器件地址中。所以在编写程序对AT24C16第100页的第3个字节进行写数据的时候，步骤如下：1发送起始信号；2发送器件地址0XA61010 0110，1010是固定地址，011是页地址的高三位，0表示写操作；3发送操作地址0X430100 0011，0100是页地址的低四位，0011是页地址偏移量，即第100页内的第三个字节，4发送要写的数据，5发送终止信号电路原理如下图。图6 AT24C16存储电路原理图2.4 12864的介绍液晶显示模块是12864点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字
14、16X16点阵、128个字符8X16点阵及64X256点阵显示RAMGDRAM。可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不管硬件电路结构或显示程序都要简
