《课程设计任务说明》PPT课件.ppt

单片机技术课程设计,2012年6月,MCS-51单片机设计及应用,MCS-51单片机实验板介绍 编程器应用 程序加载方法 基础模块编程思路 本次实习的任务,主实验板线路图,LED数码显示器原理图,系统PCB板图,MCS-51单片机实验系统特点,实现了最基本的键盘输入、4位LED显示、RS232串行通信等功能，并在上面提供了若干扩展的功能接口，用扩展口接上这块实验板后，可以完成单片机课程中涉及到的全部实验。 在以RS232C与计算机相连后，可直接从计算机上下载程序进行调试。 是一个供初学者学习和实验的平台，以简单的方式学习MCS51单片机的原理和功能。并通过动手操作，对MCS51单片机在各种简单扩展系统中的作用有一定了解。,系统主要元件介绍,1、MAX232 MAX232 是一种双组驱动器/接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单5V电源供电时提供EIA/TIA-232-C电平。每个接收器将EIA/TIA-232-C电平输入转换为5V TTL/CMOS电平。 这些接收器具有1.3V的典型门限值及0.5V的典型迟滞，而且可以接收30V的输入。 每个驱动器将TTL/CMOS输入电平转换为EIA/TIA-232-E电平。所有的驱动器、接收器及电压发生器都可以在各芯片公司的元件库中得到标准单元。MAX232的工作温度范围为0至70，MAX232的工作温度范围为-40至85。,特点引脚,特点: l 单5V电源工作 l LinBiCMOS,TM工艺技术 l 两个驱动器及两个接收器 l 30V输入电平 l 低电源电流：典型值是8mA l 符合甚至优于ANSI标准EIA/TIA-232-E及ITU推荐标准V.28 l 可与Maxim公司的MAX232互换 ESD保护大于MIL-STD-883（方法3015）标准的2000V,2、74HC244、74HC273、74HC573,总的说来，它们都是锁存器，具体的功能参数请参看相关的数据手册。,3、GAL16V8,GAL（通用阵列逻辑）器件是美国晶格半导体公司（Lattice Semiconductor，Inc.）在PAL（可编程阵列逻辑）器件的基础上于1985年推出的新一代可编程逻辑器件，其主要特点如下。 1、采用E2CMOS工艺使GAL器件不仅具有电可擦除可编程的性能，而且还具有低功耗、高速度的特点。采用了特殊的编程结构和高速编程算法，可在几百毫秒内完成整个器件的编程，擦除时间也很短，大约为50ms，可反复编程100次以上，编程后的数据信息可保持20年以上不丢失。 2、目前，普通的GAL器件传输延迟不大于25ns。现在，更高的传输延迟指标为15ns、5ns的GAL器件已经广泛应用。 3、特有的输出逻辑宏单元OLMC（Output Logic Macro Cell），赋予了GAL器件非常灵活的逻辑组态能力。GAL的电可擦写特点，非常适合于需要多次修改逻辑的场合，如接口电路的研制等,本设计中GAL16V8用作译码器,GAL编程，一般可以使用ABEL语言编程，ABEL的语法基本上是由一组逻辑表达式进行叙述，一片GAL能帮我完成什么功能呢？或者说能改成什么样的芯片呢？对GAL来说，由于内部的逻辑电路（门）比较少，一般只能完成一些简单的逻辑转换、简单的计数器(位数少)、锁存器等。一般简单来讲，GAL的可用输入比输出多，如果想用他做地址译码器是比较合适的，在单片机的应用中，往往需要用几个不同的门电路组合或加上138之类的3-8译码器组合，译出几个特定地址，这才是GAL的专长，可以在一个芯片内完成，使得你的电路简洁，而且输入输出在不违背基本约定的前提下可以随意调换，使得布板走线容易。,使用GAL器件的优点,module bcdled title MCS51 YIMA mcs51 device p16v8C; a15,a14,a13,a12 pin 7, 6, 5,4; rd, wr pin 8,9; y1,y2,y3,y4 pin 19,18,17,16; y5,y6,y7,y8 pin 15,14,13,12; equations y1 = !wr end,MCS-51 试验板中GAL16V8编程,4、LED数码显示器,单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。,（1）共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。当阴极端输入低电平时，段发光二极管就导通点亮，而输入高电平时则不点亮。,编程器及应用,1、可以对单片机编程,编程步骤：1：选则器件,编程步骤：2：装入文件,编程步骤：3：擦除程序,编程步骤：4：写入程序,编程步骤：5：校验,GAL器件编程,编程步骤： 1：选则器件 2：装入文件 3：擦出程序 4：写入程序,1：选则器件,2：装入文件,3：擦除程序,4：写入程序,程序加载方法,通过串口下载烧录程序步骤： 1保持实验板断电状态 2运行下载软件STC-ISP V391.exe 3选择单片机类型为stc89c52 4点击“打开文件”按钮，选择一个hex文件（已准备了测试程序供大家验证板子是否正常） 5点击“Download/下载”按钮（这时软件提示“请给 MCU 上电”，就正确了，否则请换一个有效的COM口，重复尝试） 6接通实验板电源，此时电源指示灯L2亮起，软件下面的白框提示下载信息“已加密”，这样就烧写成功了,基础模块编程思路,1、 显示部分 MCS-51单片机显示部分，外接4片74LS273芯片作为4位LED显示器的静态显示接口，并行输出端分别接LED显示器的各段对应的引脚上。在单片机应用系统中，显示器显示用静态显示显示。,LED1,LED2,LED3,LED4,8000H,9000H,A000H,B000H,子程序介绍,CLS: MOV A,#0FFH MOV DPTR,#8000H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#9000H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0A000H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0B000H MOVX DPTR,A RET,DISP: MOV A,70H MOV DPTR,#8000H MOVX DPTR,A MOV A,71H MOV DPTR,#9000H MOVX DPTR,A MOV A,72H MOV DPTR,#0A000H MOVX DPTR,A MOV A,73H MOV DPTR,#0B000H MOVX DPTR,A RET,清屏,显示,PRINT: MOV A,70H SUBB A,#30H MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0B000H MOVX DPTR,A MOV A,71H SUBB A,#30H MOV DPTR,#TABLED MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0A000H MOVX DPTR,A MOV A,72H SUBB A,#30H MOV DPTR,#TABLED MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#9000H MOVX DPTR,A,MOV A,73H SUBB A,#30H MOV DPTR,#TABLED MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#8000H MOVX DPTR,A RET TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H ;0-3 DB 99H,92H,82H,0F8H, 80H ;4-8 DB 90H,88H,83H,0C6H,0A1H ;9-D DB 86H,8EH,0FFH ,8CH ,0BFH ;E,F,全灭,P,-,HELLO: MOV A,#89H ;H MOV DPTR,#0B000H MOVX DPTR,A MOV A,#86H ;E MOV DPTR,#0A000H MOVX DPTR,A MOV A,#0C7H ;L MOV DPTR,#9000H MOVX DPTR,A MOV A,#0C7H ;L MOV DPTR,#8000H MOVX DPTR,A RET,2 键盘,KEY: MOV R7,#00H MOV A,#00H MOV B,#0EH KEY1: NOP ORL A,B MOV DPTR,#WR273 MOVX DPTR,A NOP NOP NOP NOP MOV DPTR,#RD244 MOVX A,DPTR ANL A,#0FH CJNE A,#0FH,KEY2 INC R7 SETB C MOV A,B RLC A ANL A,#0FH CJNE A,#0FH,KEY0 MOV A,#0EH MOV R7,#00H,KEY0: MOV B,A SJMP KEY1 KEY2: CPL A ANL A,#0FH JNB ACC.0,KEY6 MOV A,#00H SJMP KEY9 KEY6: JNB ACC.1,KEY7 MOV A,#01H SJMP KEY9 KEY7: JNB ACC.2,KEY8 MOV A,#02H SJMP KEY9 KEY8: MOV A,#03H KEY9: XCH A,R7 MOV B,#04H MUL AB ADD A,R7 MOV DPTR,#KTAB1 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#KKKK MOVX DPTR,A MOV 7FH,A,LCALL SOUND KEYUP: MOV DPTR,#RD244 MOVX A,DPTR ANL A,#0FH CJNE A,#0FH,KEYUP RET KTAB1: DB 33H,0DH,0FH,0EH DB 32H,0BH,0CH,0AH DB 31H,39H,38H,37H DB 30H,35H,36H,34H,3 RS-232串行口,SET232: MOV SCON,#0DAH MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0FDH MOV TL1,#0FDH SETB TR1 RET ;- INPUT: JNB 98H,$ CLR 98H MOV A,SBUF RET ;- OUTPUT: JNB 99H,$ CLR 99H MOV SBUF,A LCALL TIM0 RET,OUTCOM: LCALL SET232 MOV 70H,#41H MOV 71H,#32H MOV 72H,#33H MOV 73H,#32H ;PRINT“P232“ LCALL PRINT LCALL KEY MOV 70H,#42H MOV 71H,#42H MOV 72H,#42H MOV 73H,#42H ;PRINT“-“ OUTCO1:LCALL PRINT LCALL KEY MOV A,7FH CJNE A,#0DH,OUTCO3 LJMP OUTCO2 OUTCO3: CLR C SUBB A,#30H JC OUTCO1,MOV 70H,71H MOV 71H,72H MOV 72H,73H MOV 73H,7FH SJMP OUTCO1 OUTCO2: MOV A,70H LCALL OUTPUT MOV A,71H LCALL OUTPUT MOV A,72H LCALL OUTPUT MOV A,73H LCALL OUTPUT RET ;-,INCOM: LCALL SET232 MOV 70H, #32H MOV 71H, #33H MOV 72H, #32H MOV 73H, #3CH LCALL PRINT LCALL INPUT MOV 70H, A LCALL INPUT MOV 71H, A LCALL INPUT MOV 72H, A LCALL INPUT MOV 73H, A LCALL PRINT LCALL KEY RET,扩展口及其应用,1 、LCD液晶显示屏扩展口 这个扩展口可以接普通的单色液晶显示屏，本扩展口可以接控制器为6963C的LCD模块。如：DMF5000系列、TM24064等。可以显示字符、汉字、图案等。 2 、I/O扩展槽 虽然单片机本身的I/O能实现简单的I/O操作，但其功能有限，因为在单片机本身的I/O口电路中，只有数据锁存和缓冲功能，没有状态寄存和命令寄存功能，因此难以满足复杂的I/O操作要求。此外虽然单片机有4个8位并行双向I/O口，但在实际应用中这些口往往不能用于I/O操作。 本系统可提供P1口、P3口、4个输入及4个输出I/O接口,3、总线接口,为了让系统与外界的计算机等功能更强、更完备的设备进行连接，并且更快、更全面的传输和接受数据，总线是不可缺少的。所以，提供总线接口能让同学对系统的整体运做有更好、更全面的了解。 总线接口信号 本系统可提供2个20芯总线接口，其信号定义如下： 1：GND 2:VCC 3:+12V 4:-12V 5:AGND 6:AD0 7:AD1 8:AD2 9:AD3 10:AD4 11:AD5 12:AD6 13:AD7 14:A8 15:A9 16:WR 17:RD 18:YB1YB2 19:备用 20: 备用,总线接口应用 与D/A转换器接口,D/A转换是把数字量转化成模拟量的过程，本实验输出为模拟电压信号，试编程生成各种波形，如方波，正弦波等，也可与键盘显示模块结合起来，构成一个简单的波形发生器，通过键盘输入各种参数，如频率，振幅（小于+5V），方波的占空比等。 D/A转换器接口选用DAC0832,它是一个8位D/A,转换器，速度1uS。,DAC0832接口电路图,1. LCD液晶显示,扩展口可以与控制器为6963C的LCD模块液晶显示屏相接。如：DMF5000系列、TM2