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中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题 目：城市交通决策支持系统 学习中心： 重庆信息工程专修学院奥鹏学习中心 年级专业： 0409 级 电气工程及自动化 学生姓名： 张红兵 学 号： 0451480502 指导教师： 韩亚军 职 称： 讲师 导师单位： 重庆信息工程专修学院 中国石油大学（华东）远程与继续教育学院论文完成时间： 2008 年 12 月 25 日中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）任务书发给学员 1设计(论文)题目： 城市交通决策支持系统 2学生完成设计(论文)期限： 年 月 日至 年 月 日3、毕业设计（论文）课题的要求：城市交通决策支持系统的应用,整个思路的设计较完整。在本篇文章中，文字阐述清楚，围绕题目中心论述，慨述明确，内容理论结合实际。 4.实验（上机、调研）部分要求内容：本篇文章在写的过程中，采用EDA 系统软件的调试和 Web 应用程序的应用，应用开发平台，开发语言和开发工具的应用，与相关的 ASP,NET 的应用有关，用 Microsoft word 排版论文版面和图象处理软件加工文中图表，完成论文。 5、文献查阅要求：1杨涛.城市交通：新世纪的挑战与决策.南京：东南大学出版社，2001.122董鉴泓 .中国城市建设史.北京：中国建筑工业出版社，2001.9 3 沈玉麟.外国城市建设史.北京：中国建筑工业出版社，1998 4 罗小未、蔡琬英.外国建筑历史图说.济南：同济大学出版社，1995 6发 出 日 期： 年 月 日 7学员完成日期： 年 月 日指导教师签名： 学 生 签 名： i摘摘 要要在我国，随着国内交通基础设施的逐步完善，交通数据已经变得越来越丰富，基于大量的交通数据为用户提供辅助决策支持成为必需。本文在分析了决策支持系统及交通综合决策支持系统的概念、特点、结构等有关概念的基础上，结合我国城市交通的发展现状，提出了建立城市综合交通决策支持系统（USTDSS）的构想。在着重分析城市交通中的各种决策类需求的基础上，对城市综合交通决策支持系统的系统开发方法、系统框架设计等进行了研究探讨并予以实现。其中，针对城市交通的决策类需求的特点，借助于相应的统计模型，将信息以图表化的方式提供给用户，使决策用户能够直观而全面的获取信息。目前，基于决策支持系统在交通领域应用的研究都倾向于某一具体的方面，且成功的案例较少，本设计所实现的城市综合交通决策支持系统旨在对此做一有益的尝试。所开发的系统能够很方便的为城市交通的高层决策者提供决策支持信息，辅助其制定科学、有效的决策方案。关键词关键词： WEB 串口通信 输入输出的连接ii目目 录录摘 要i目 录ii第 1 章 绪论11.1 研究背景11.2 研究目标和研究内容1第 2 章 决策支持系统与交通决策支持系统32.1 决策支持系统的概念 32.2 决策支持系统的特点 42.3 决策支持系统的体系结构 5第 3 章 城市综合交通的决策类需求分析73.1 进行决策类需求分析的必要性 73.2 决策者需要获得的信息 83.3 决策者有哪些决策类需求 9第 4 章 系统实现方法134.1 开发平台、开发语言及开发工具 134.2 ASP.NET 相关154.3 WEB应用程序中图表的实现 16第 5 章 系统的框架设计175.1 系统后台数据库的设计与实现 175.2 系统主要功能模块 19第 6 章 结论21致 谢22参考文献231第第 1 1 章章 绪论绪论1.1 研究背景研究背景在社会经济飞速发展的今天，水在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用。一旦出现交通事故，轻则给人民生活带经济损失，重则可能造成人亡。公共交通在城市一体化发展模式下的功能定位，并从城市交通结构，线网布局和交通政策三方面阐述了我国目前公共交通发展存在的问题。最后再此基础上提去几点关于在城市交通一体化发展模式下的公共交通发展策略。我国城市交通面临巨大的挑战，而其对策主要是规划及政策手段、工程设施建设手段、运行管理手段，以及采用高新技术改造传统交通运输系统的手段。1.2 研究目标和研究内容研究目标和研究内容研究目标通过研究，理清我国中心城市交通目前的管理体制几机制现状，存在问题，及改革需求和可能障碍：结合国际和国内先进经验，为中心城市交通行政管理体制改革提供政策建议，使中心城市交通行政能力提高。研究内容中心城市交通行政管理体制现状调查和特点分析（1）了解全国 36 个中心城市交通管理体制模式，相关管理部门（交通，规划，建设，城管，园林，环境，公安，财政发改等）机构设置，职能及相互协调情况，存在问题几当前解决办法和机制。（2）分析不同城市交通管理体制模式的背景原因，各自特点，找出现有的各种交通管理体制模式转换的条件。（3）了解中心城市交通行政管理过程中普遍存在的法规体系建设问题，在行政立法，执法几监督实施等程序上有那些不足。2（4）研究城市交通管理行政体制改革理论基础，并结合各城市经济发展特点，分析城市交通管理体制改革发展的方向。1 型城市的成功经验分析：择国内已经建立综合交通管理体制的35 个典型城市进行深入剖析，找出这些城市在改革过程中对具体问题的应用个解决办法，一为其他中心城市的改革提供借鉴。2 际先进交通管理体制经验分析：择若干发达国家和地区的城市，透彻分析其及交通管理体制改革的前因后果，结合中国城市的具体实际，找出可供中国中心城市改革借鉴经验。3 心城市交通管理体制改革的措施建议：机构设置，资源整合，部门协调机制建立，法规体系建设等方面提出推动中心城市交通管理体制改革的措施建议。 3第第 2 2 章章 决策支持系统与交通决策支持系统决策支持系统与交通决策支持系统2.1 决策支持系统的概念决策支持系统的概念决策支持系统（Decision Support System，简称 Dss）是铺助决策者通过数据，模型和知识以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。它是管理信息系统（MIS）向更高一级发展而产生的先进信息管理系统它为决策者提供分析问题，建立模型，模拟决策过程和方案的环境，调用各种信息资源和分析工具，帮助决策者提高决策水平和质量。决策按其性质可分为如下 3 类结构化决策，是指对某决策过程的环境机及规则，能用确定的模型或语言描述，以适当的算法产生决策方案，并能从多种方案中选择最忧解的决策：非结构化决策，是指决策过程复杂，不可用确定的模型和语言来描述其过程，更无所谓最优解的决策：半结构化决策，是介于以上二者之间的决策，这类决可以建立适当的算法产生决策方案，使决策方案中得到较优的解，非结构化和半结构化决策一般用于一个组织的种，高管理层，其决策者一方面需要根据经验进行分析判断，另一方面也需要借助计算机为决策提供各种铺助信息，及时做出正确有效的决策。决策的进程一般分为 4 个步骤：发现问题并形成决策目标，包括建立决策模型，拟定方案和确定效果度量，这是决策活动的起点。用概率定量地描述每个方案所产生地各种结局地可能性。决策人员对各种结局进行定量评价，一般用效用值来定量表示。效用值是有关决策人员根据个人才能，经验，风格以及所处环境条件等 因素，对 各种结局的价值所作地定量估计。4综合分析各方面信息，一 最后决定地方案的取舍，有时还要对方案作灵敏度分析，研究原始数据发生变化时对最优解的影响，决定对方案有较大影响的参量范围。决策往往不可能一次完成，而是一个迭代过程。决策可以借助于计算机决策支持系统来完成，即用计算机来辅助确定目标、拟定方案、分析评价以及模拟验证等工作。在此过程中，可用人机交互方式，由决策人员提供各种不同方案的参量并选择方案。2.2 决策支持系统的特点决策支持系统的特点通过上述的分析我们可以看出决策支持系统是在传统的 MIS 基础上发展起来的，同时又有许多不同传统的管理信息系统（MIS）的特点。我们通过以下对比分析来认识 DSS 的特点，见下表：表 1-1比较内容DSSMIS完成任务管理目标，半结构化问题日常业务，结构化问题追求目标最满意、可行的方案最大化、最优化的方案设计思想灵活开放、按用户所需稳定静态、以日常管理为中心处理技术人的经验、判断力、创造力系统性、客观性、最优化驱动方式模型驱动、用户驱动数据驱动5操作方式人机交互多，强调人的作用自动化处理信息需求强调决策者个性需求体现全局整体的需求对于信息采集来说，重点需要解决的问题是资源共享问题。也就是说，各子系统必要建设各自完整的采集设施，部分子系统所采集的信息将提供给整个系统共享。对于信息管理来说，其一是需要有效地完成将数据经过加工和组织形成信息，将信息经过提炼形成知识的过程；其二是需要合理处理分布与集中的存储关系，使用频率高的共享信息集中存储（例如由交通信息中心所承担） ，使用频率低的共享信息和少部分子系统共同使用的信息，以及子系统自己使用的信息分布存储；其三是信息规范化问题，如何在已有子系统，以及分别开发子系统的条件上，逐步完成系统整体的信息规范化。信息发布需要重点考虑的问题是根据不同的用户需求（政府决策、技术管理、公众使用、企业管理等）建立方便的查询机制，使得能够真正实现“在需求的时间，按照易于理解的形式，将所需要的信息送到用户手中。2.3 决策支持系统的体系结构决策支持系统的体系结构从结构上来看，DSS 是帮助决策者利用数据、模型、方法、知识推理等去解决非结构化决策人机交互系统，主要由会话系统(人机接口)、数据库、模型库、方法库和知识库及其管理系统组成。1、模型库：库管理系统是 DSS 的核心，也是 DSS 区别于 MIS 系统的重要特征。DSS 的模型的建立通常是随 DSS 解决问题的要求而定6的，不同的企业不同层次的决策需求是不一样，一般情况下包括：投资模型、筹资决策模型、成本分析模型、利润分析模型等。2、管理系统负责管理和维护 DSS 中使用的各种数据，在模型运行的过程中所使用的数据，按其数据内容分类，分别建立数据仓库文件。运行的结果所产生的各种决策信息，常以报表或图形形式存放在数据库中，并增加时间维度来实现数据库的动态连续性。通过数据库管理系统有效地实现与模型库、方法库、知识库与用户接口部件方便、快捷的联结，实现数据的有效输出，以达到为各种决策服务的目的。 3、 法库：管理系统是在存储和管理各种数值方法和非数值方法。包括方法的描述、存储、删除等问题。比如会计决策支持系统常用的方法有：预测方法(时序分析法、结构性分析法、回归预测法等)、统计分析法(回归分析、主成本分析法等)、优化方法(线性规划法、非线性规划法、动态规划法、网络计划法等)及数学方法等。 4 、管理库：相关领域专家的经验为基础，形成一系列与决策有关的知识信息，最终表示成知识工程，通过知识获取设备形成一定内容的知识库。并结合一些事实规则及运用人工智能等有关原理，通过建立推理机制来实现知识的表达与运用。5、人机接口：交互式人机对话接口是实现用户和系统之间的对话，通过对话以各种形式输入有关信息，包括数据，模型，公式，经验，判断等，通过推理和运算充分发挥决策者的智慧和创造力，充分利用系统提供的定量算法，做出正确的决策的7第第 3 3 章章 城市综合交通的决策类需求分析城市综合交通的决策类需求分析3.1 进行决策类需求分析的必要性进行决策类需求分析的必要性需求分析阶段的工作,可以分为四个方面:问题识别,分析与综合,制订规格说明,评审. 问题识别：是从系统角度来理解软件,确定对所开发系统的综合要求,并提出这些需求的实现条件,以及需求应该达到的标准.这些需求包括：功能需求(做什么),性能需求(要达到什么指标),环境需求(如机型,操作系统等),可靠性需求(不发生故障的概率）,安全保密需求,用户界面需求,资源使用需求(软件运行是所需的内存,CPU 等),软件成本消耗与开发进度需求,预先估计以后系统可能达到的目标.分析与综合：步细化所有的软件功能,找出系统各元素间的联系,接口特性和设计上的限制,分析他们是否满足需求,剔除不合理部分,增加需要部分.最后,综合成系统的解决方案,给出要开发的系统的详细逻辑模型(做什么的模型.制订规格说明：编制文档,描述需求的文档称为软件需求规格说明书.请注意,需求分析阶段的成果是需求规格说明书(好象软考曾经考过这个问题),向下一阶段提交.对功能的正确性,完整性和清晰性,以及其它需求给予评价.评审通过才可进行下一阶段的工作,否则重新进行需求四、需求分析的方法：求分析的方法有很多.这里只强调原型化方法,其它的方法如:结构化方法,动态分析法等(个人认为,对初学者不必深究这些方法,实际上我也从来没用过这些方法)在此不讨论.原型化方法是十分重要的(是软考等常考的知识点).原型就是软件的一个早期可运行的版本,它实现了目标系统的某些或全部功能.原型化方法就是尽可能快地建造一个粗糙的系统,这系统实现了目标系统的某些或全部功能,但是这个系统可能在可靠性,界面的友好性或其他方面上存在缺陷.建造这样一个系统的目的是为了考察某一方面的可行性,如算法的可行性,技8术的可行性,或考察是否满足用户的需求等.如,为了考察是否满足用户的要求,可以用某些软件工具快速的建造一个原型系统,这个系统只是一个界面,然后听取用户的意见,改进这个原型.以后的目标系统就在原型系统的基础上开发.3.2 决策者需要获得的信息决策者需要获得的信息决策者的信息是一份专为国内中高级领导提供决策服务的信息周刊。中共中央党校主管，领导决策信息杂志社编辑出版。1994 年创刊，以其“权威性、超前性、指导性，独家独特独到；准确性、科学性、实用性，可信可用可存”特色和风格，深受党政界、知识界、企业界决策者的支持和认可。决策者的信息以系统化的编辑思想和特色化的栏目设置为基础，每一期内容都包含一个信息化的战略研究成果，每一个主题都形成一个系统化综合信息库。它从战略的高度研究信息，从决策的角度传播信息，既解决战略研究远离现实需要的问题，又使宏观决策切实服务于微观主体，通过对领导决策前、决策中、决策后连续系统的信息服务，形成一个从决策到实施、从操作到反馈的全方位信息支持系统。决策者的信息杂志社拥有一批具有专业水准和实战经验的编采人员和信息专家，并聚集国内外著名经济学家、资深专家和政府政要组织专家顾问委员会，为领导决策提供专业化的信息支持。电子化的中国政务信息网和遍及全国 352 个大中城市的地方工作站网络以及中国领导决策信息系统正逐步发挥其作用，领导决策信息杂志社充分利用信息、网络、专家、管道和客户群五大优势资源，以决策者的信息(周刊)为龙头，以“中国政务信息网”为技术平台，架构“中国领导决策信息系统”，做中国首席政务信息服务商。93.3 决策者有哪些决策类需求决策者有哪些决策类需求1、 分析人员要使用符合客户语言习惯的表达：求讨论集中于业务需求和任务，因此要使用术语。客户应将有关术语（例如：采价、印花商品等采购术语）教给分析人员，而客户不一定要懂得计算机行业的术语。 2、分析人员要了解客户的业务及目标：有分析人员更好地了解客户的业务，才能使产品更好地满足需要。这将有助于开发人员设计出真正满足客户需要并达到期望的优秀软件。为帮助开发和分析人员，客户可以考虑邀请他们观察自己的工作流程。如果是切换新系统，那么开发和分析人员应使用一下目前的旧系统，有利于他们明白目前系统是怎样工作的，其流程情况以及可供改进之处。3、分析人员必须编写软件需求报告：析人员应将从客户那里获得的所有信息进行整理，以区分业务需求及规范、功能需求、质量目标、解决方法和其他信息。通过这些分析，客户就能得到一份“需求分析报告”，此份报告使开发人员和客户之间针对要开发的产品内容达成协议。报告应以一种客户认为易于翻阅和理解的方式组织编写。客户要评审此报告，以确保报告内容准确完整地表达其需求。一份高质量的“需求分析报告”有助于开发人员开发出真正需要的产品。 4、要求得到需求工作结果的解释说明：析人员可能采用了多种图表作为文字性“需求分析报告”的补充说明，因为工作图表能很清晰地描述出系统行为的某些方面，所以报告中各种图表有着极高的价值；虽然它们不太难于理解，但是客户可能对此并不熟悉，因此客户可以要求分析人员解释说明每个图表的作用、符号的意义和需求开发工作的结果，以及怎样检查图表有无错误及不一致等。 5、开发人员要对需求及产品实施提出建议和解决方案：常客户所说的“需求”已经是一种实际可行的实施方案，分析人员应尽力从这些解决方法中了解真正的业务需求，同时还应找出已有系统与当前业务不符10之处，以确保产品不会无效或低效；在彻底弄清业务领域内的事情后，分析人员就能提出相当好的改进方法，有经验且有创造力的分析人员还能提出增加一些用户没有发现的很有价值的系统特性。 6、描述产品使用特性：户可以要求分析人员在实现功能需求的同时还注意软件的易用性，因为这些易用特性或质量属性能使客户更准确、高效地完成任务。例如：客户有时要求产品要“界面友好”或“健壮”或“高效率”，但对于开发人员来讲，太主观了并无实用价值。正确的做法是，分析人员通过询问和调查了解客户所要的“友好、健壮、高效所包含的具体特性，具体分析哪些特性对哪些特性有负面影响，在性能代价和所提出解决方案的预期利益之间做出权衡，以确保做出合理的取舍。 7、抽出时间清楚地说明并完善需求：户很忙，但无论如何客户有必要抽出时间参与“头脑高峰会议”的讨论，接受采访或其他获取需求的活动。有些分析人员可能先明白了您的观点，而过后发现还需要您的讲解，这时请耐心对待一些需求和需求的精化工作过程中的反复，因为它是人们交流中很自然的现象，何况这对软件产品的成功极为重要。 8、及时作出决定：析人员会要求客户作出一些选择和决定，这些决定包括来自多个用户提出的处理方法或在质量特性冲突和信息准确度中选择折衷方案等。有权作出决定的客户必须积极地对待这一切，尽快做处理，做决定，因为开发人员通常只有等客户做出决定才能行动，而这种等待会延误项目的进展。 9、尊重开发人员的需求可行性及成本评估：有的软件功能都有其成本。客户所希望的某些产品特性可能在技术上行不通，或者实现它要付出极高的代价，而某些需求试图达到在操作环境中不可能达到的性能，或试图得到一些根本得不到的数据。开发人员会对此作出负面的评价，客户应该尊重他们的意见。 10、划分需求的优先级：大多数项目没有足够的时间或资源实现功能性的每个细节。决定哪些特性是必要的，哪些是重要的，是需求开发11的主要部分，这只能由客户负责设定需求优先级，因为开发者不可能按照客户的观点决定需求优先级；开发人员将为您确定优先级提供有关每个需求的花费和风险的信息。时间和资源限制下，关于所需特性能否完成或完成多少应尊重开发人员的意见。尽管没有人愿意看到自己所希望的需求在项目中未被实现，但毕竟是要面对现实，业务决策有时不得不依据优先级来缩小项目范围或延长工期，或增加资源，或在质量上寻找折衷。在“需求分析报告”上签字确认，通常被认为是客户同意需求分析的标志行为，然而实际操作中，客户往往把“签字”看作是毫无意义的事情。“他们要我在需求文档的最后一行下面签名，于是我就签了，否则这些开发人员不开始编码。” 这种态度将带来麻烦，譬如客户想更改需求或对产品不满时就会说：“不错，我是在需求分析报告上签了字，但我并没有时间去读完所有的内容，我是相信你们的，是你们非让我签字的。” 同样问题也会发生在仅把“签字确认”看作是完成任务的分析人员身上，一旦有需求变更出现，他便指着“需求分析报告”说：“您已经在需求上签字了，所以这些就是我们所开发的，如果您想要别的什么，您应早些告诉我们。” 这两种态度都是不对的。因为不可能在项目的早期就了解所有的需求，而且毫无疑问地需求将会出现变更，在“需求分析报告”上签字确认是终止需求分析过程的正确方法，所以我们必须明白签字意味着什么。对“需求分析报告”的签名是建立在一个需求协议的基线上，因此我们对签名应该这样理解：“我同意这份需求文档表述了我们对项目软件需求的了解，进一步的变更可在此基线上通过项目定义的变更过程来进行。我知道变更可能会使我们重新协商成本、资源和项目阶段任务等事宜。”对需求分析达成一定的共识会使双方易于忍受将来的摩擦，这些摩擦来源于项目的改进和需求的误差或市场和业务的新要求等。 需求确认将迷雾拨散，显现需求的真面目，给初步的需求开发工作画上12了双方都明确的句号，并有助于形成一个持续良好的客户与开发人员的关系，为项目的成功奠定了坚实的基础.13第第 4 4 章章 系统实现方法系统实现方法4.1 开发平台、开发语言及开发工具开发平台、开发语言及开发工具Extraction（ET）应用构建平台是一个前沿的集成化的 Web 应用软件开发平台和运行支撑平台，ET 平台涵盖软件的设计，开发，测试，运行，维护，更新和发布等整个生命周期；T 是极具创新的前沿软件产品，ET 彻底改变传统的软件开发模式，以完全图形化的方式，通过组件拼装的模式实现软件系统；基于 ET 的软件开发，无需应用编程语言，无需进行架构设计，完全图形化构建；T 平台是典型的业务基础软件平台；来自计世资讯(CCW Research)的分析认为：软件平台是指用来构建与支撑应用软件的独立软件系统。它是开发与运行应用软件的基础，是任何一个应用软件得以实现与应用的必要条件。软件平台有两个基本要素，即支撑环境和开发体系，其中支撑环境是指应用软件系统开发与运行的基本条件，开发体系是指开发与维护管理应用软件的工具与方法。ET 应用构建平台即是典型的支撑型软件开发和运行平台，ET 运行于软件基础架构平台之上，支持快速的非编程的软件开发和运行支持；14图 4-1 软件平台的层次和架构ET 作为下一代的软件开发平台产品，为软件开发带来全新的理念和模式；ET 平台能够有效的降低软件的开发复杂度，简化软件的开发过程，提高软件开发的效率，提升软件的质量；和传统软件开发相比较，基于 ET 平台的软件开发通过对现有组件的构建和组装实现软件功能，ET 平台屏蔽几乎所有的编程开发过程，通过更为高级，更为强大的组件构建开发软件；ET 平台为构建开发者提供丰富的组件，覆盖数据定义、数据库操作、数据处理、逻辑处理、页面交互展现、开发调试跟踪、应用管理等软件开发的各个方面；通过大量组件的选择性的组装和集成可以实现软件系统任意的逻辑功能和表现模式；ET 平台是可高度复用的软件平台，基于 ET 平台提供的所有组件和插件可以无限次的进行复用；ET 平台在架构上保证为 ET 进行的任何定制和扩展都可以自动在后续的任何应用中进行复用，因此，ET 平台是具有高成长特性的开发15平台，基于 ET 构建的应用越多，为 ET 提供的组件和插件越多，ET 就越具有灵活性和可用性。简易 c 语言开发工具是一款简单易用的 c 语言集成开发环境，适合于编写符合标准的 c 程序，用户可以方便的编写、调试、运行 c 程序。简易 c 语言开发工具具有以下特点：一、以解释的方式执行 c 程序的，可以很容易的发现程序运行中的错误，方便用户调试二、程序编译和运行出错的信息是中文的，出错信息简单明了，定位准备。编译错误的第一条错误信息总是准确的。三、代码编辑器是语法加亮的。四、本产品使用的是自主开发的 c 语言解释器。五、用户程序出错时，可以指出出错原因、出错代码行，方便用户快速解决算法错误。4.2 ASP.NET 相关相关ASP.NET Atlas 中引入了客户端控件的概念，用面向对象思想将客户端 JavaScript 将要操作的 DOM 元素封装起来，带来了更清晰的代码模型以及更好的可复用性（不足之处是效率有所降低） 。Atlas 的客户端控件是连接 JavaScript 与 DOM 元素的桥梁，我们应该尽可能的使用客户端控件与 DOM 元素打交道，也就是以 Atlas 的方法来编写我们的程序。同时，Atlas 对 JavaScript 面向对象方面的强大扩展（请参考：ASP.NET Atlas 对 JavaScript 的扩展） ，也让我们很容易通过继承，覆写等方法来构建自定义的控件。在前面的一些帖子中，我介绍了一些 Atlas 中较复杂的控件。但同时，Atlas 也提供了一些比较简单/基础的客户端控件，同样在开发中十分有用，让我们通过这个系列来熟悉 Atlas 自带的简单客户端控件。id：Atlas 组件的标识符，将 Atlas 客户端组件与 DOM 元素连接起来。这个 id 值与 DOM 元素的 id 属性值相同，Atlas 使用这个 id 以找到相关的 DOM 元素。164.3 WebWeb 应用程序中图表的实现应用程序中图表的实现在选择使用 WEB 服务器应用考虑的本身特性有：性能，安全性，日志和统计，虚拟主机，代理服务，缓冲服务和集成应用程序等，下面介绍几种常用的 WEB 服务器。1 Microsoft IISMicrosoft 的 Web 服务器产品为 Internet Information Serve(IIS),IIS 是允许在公共 Intranet 或 Intranet 上发布信息的 Web 服务器。IIS 是目前最流行的 Web 服务器产品之一，很多著名的网站都是建立在 IIS 的平台上。IIS 提供了一个图形界面的管理工具，称为 Internet 称为服务管理器。IIS 是一种 Web 服务组件，其中包括 Web 服务器，FTP 服务器，NNTP服务器和 SMTP 服务器，分别用于网叶浏览，文件传输，新闻服务和邮件发送等方面，它使得在网络(包括互联网和局域网)上发布信息成了一件很容易的事。它提供 ISAPI(Intranet Server API)作为扩展 Web 服务器功能的编程接口;同时，它还提供一个 Internet 数据库。连接器，可以实现对数据库的查询和更新。17第第 5 5 章章 系统的框架设计系统的框架设计5.1 系统后台数据库的设计与实现系统后台数据库的设计与实现系统时钟的初识化至少设置三个寄存器：LOCKTME，PLLCON，LOCKCON。LOCKTIME，地址 0x01D8000C。用于指定 PLL 的初始化时间，在PLL 初始化时，系统时钟为晶振输入或外部时钟直接提供，即MCLK=Fin；初始化完成后，切换，MCLK=FOUT 初始值为0xfff4095 个输入时钟周期。一般将其设为初始值。PLLCON,，地址 0x01D80000。设置 MDIV,PDIV,SDIV 三个值，用于确定 FOUT 和 FIN 的频率分配比值：FOUT= (m * Fin) / (p * 2s)，其中 m = (MDIV + 8), p = (PDIV + 2), s = SDIV典型的几个值如下表：表 5-1No.FinFOUTMDIVPDIVSDIV110Mhz40Mhz0x480x30x2210500x2a0x30x1310600x340x30x144600x340x00x153600x480x00x1610750x3a0x30x1CLKCON,地址 0x01D80004。用于设置是否向外设提供时钟，一般设为默认值 0x7ff8，即所有外设提供时钟。存储器初始化（尤其是 SDRAM）：ARM7TDMI 的地址映射如下：（在 ARM 体制中，所有的各种内、外存储器，外设，寄存器，write buffer，通用 IO 口等全都采用统一编址）18注：0x100000000x100047f0 及其 Tag 和 LRU 的地址。BANK0BANK5 为 ROM/SRAM/FLASH, BANK6BANK7 为 SDRAM/ROM/SRAM/FLASH要设置的寄存器如下：BWSCON：BANK0BANK7 的 UB/LB 使能、Wait 信号使能、数据线宽度；BANKCON0BANKCON5：各 bank（flash）的访问时序控制。flash 主要参数如下所示：TACS 14:13 Address set-up before NGCSNTCOS12:11 Chip selection set-up NOETACC10:8 Access cycleTOCH 7:6 Chip selection hold on NOETCAH 5:4 Address holding time after NGCSNTPAC 3:2 Page mode access cycle Page modePMC 1:0 Page mode configuration不同厂家、性能、速度的器件设置有所不同。BANKCON6BANKCON7：主要用于 SDRAM，当然也可以是Flash 或 SRAM。SDRAM 的时序控制稍微复杂，还有：TRCD 3:2 RAS to CAS delay SCAN 1:0 Column address number当然也可用于 DRAM。REFRESH 地址： 0x01C80024，DRAM/SDRAM 的更新控制寄存器；MRSRB6 MRSRB7：DRAM/SDRAM 的模式控制寄存器，这个寄存器在系统初始时，即 SDRAM 使用前必须被有效地的设置。这几个寄存器的设置比较复杂，应仔细阅读SAMSANG（page168）的数据手册和相关存储器的资料。19一个典型的配置如下：lDr0, =SMRDATA1DMIA r0, r1-r131DR r0, =0x01c80000 ; BWSCON AddressSTMIA r0, r1-r13SMRDATA DATA5.2 系统主要功能模块系统主要功能模块根据总体技术方案，系统一期目标，可将网络卫士软件主要分为如下的几个模块。各功能模块叙述如下：1 软件安装模块要求安装界面美观、大方，安装简单、方便，不需要专业人员参与。尽量要求软件是绿色软件，具备网络安装的能力。具备一定的软件实时自升级功能。2 自启动功能模块任何时候当计算机启动时，网络卫士也随之启动。用户不能用常规方法禁止网络卫士随计算机启动而启动。3 进程隐藏模块网络卫士运行时，具有隐藏自身的功能，无论用户通过何种途径均很难找到该软件的踪迹，网络卫士将隐藏在后台进程中，用户不能看到软件在运行，不能停止软件的运行，软件对用户而言是透明的，软件运行后，用户将感觉不到软件的存在。4 实时监控、屏幕取词当用户打开一个网站或者文件(可以是 WORD 文件、文本文件、电子邮件等大多数文件)时，截取显示的内容，在用户看到显示内容之前，调用模式识别模块对文件内容进行分析、判断。若其内容是宣扬法轮功的，则显示警告信息，同时记录下访问的时间等信息。5 智能模式识别20对截取的资料内容进行识别、分析，判断其是否为限定的不符合条件的，内容，将识别的结果反馈给实时监控模块。其判断的方法是动态的。如果识别的内容是宣传法轮功的，则替换显示的内容为警告信息，否则正常显示。6 系统管理模块在实时监控模块中记录的监控信息如果达到程序设定的上报管理员的条件，则把记录的访问信息上传给管理员等相关人员。(如：网络卫士设定当该用户访问非法内容达十次则报警，并把该信息通过电子邮件发送给相关人员或部门)。7 防删除、卸载模块通过进程隐藏、程序隐藏等技术，使用户很难甚至不可能删除该软件。用户仅凭常规手段无法将软件卸载或删除， ，同时为了方便系统管理员工作，提供输入卸载密码方能将软件删除.21第第 6 6 章章 结结 论论本文研究的是城市交通决策支持系统，主要讲的研究的背景，目标和特点，对全文有了一个大致的了解。介绍的是决策支持系统与交通综合决策支持的认识，首先认识的是决策的概念.什么是决策支持系统，决策支持系统要那些特点，它的结构是什么。怎么样才能真正的理解决策。城市综合交通的决策类需求分析，做一个决策者，分析的必要性和决策消息来源.对一个分析者的重要性。同时做出决策前，应该考虑到你周围利益和自己的利益。这样实现系统实现的方式，开发平台、开发语言及开发工具等，要实现系统的开发，必然少不了开发工具，谁现代科学的发现，水平的进步，系统软件开发越开越多。认识了系统后数据库的设计，模块的初始化，和模块的主要功能。完成系统的设计和应用。城市交通决策支持系统的应用,主要起城市交通的决策的作用，以传感器来获得信号的触发脉冲，用滤波器滤掉各种谐波信号，经过模数转换器变成标准的数字信号，用单片机处理后可以达到控制的目的。实践证明，用仿人智能控制方案实现的控制策略，系统动态响应快，并且系统具有较高的控制精度。通过这次的设计和总结，对决策系统的基本认识和应用。在开发新的软件上有了一定的基础。从开始到结束，整个过程，在韩老师的指导下，顺利的完成了论文。22致致 谢谢在完成本篇毕业论文的过程中，本人得到了许多老师和同学们的帮助，是他们为此付出了心血和精力，在此请允许我向他们表示最衷心的感谢！首先，我要感谢我的导师韩亚军。本篇论文从提纲到初稿乃至成稿，都经过他精心的指导和修改，提出了严格的要求和许多宝贵的意见。可以说，我的整篇论文凝聚着他的心血。其次，我要感谢教学中心的老师。是他们对论文选题、选材、编写格式等方面给予了细心的指导，使本人的毕业论文设计得以有条不紊地进行。最后，我要感谢所有参考文献的作者。我论文是建立在他们研究基础上的。23参考文献参考文献1杨涛.城市交通：新世纪的挑战与决策.南京：东南大学出版社，2001.122董鉴泓 .中国城市建设史.北京：中国建筑工业出版社，2001.93 沈玉麟.外国城市建设史.北京：中国建筑工业出版社，19984 罗小未、蔡琬英.外国建筑历史图说.济南：同济大学出版社，19955 陈子展.现代城市规划建设与发展创新管理标准任务书.上海：银声音像出版社，19956 孙伟东.城市规划编制办法贯彻实施与城市规划指导手册.北京：中国城市科学出版社，1985中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）评语指导教师 ： 韩亚军 职称： 讲师 工作单位： 重庆信息工程专修学院 学 员： 张红兵 年级专业层次 0409 电气工程及再动化 评语： 指导教师签名： 年 月 日 本 科 学 生 校 级 优 秀 毕 业 设 计（论文）申 报 表题 目： 基于单片机的数字钟设计教学单位 _ _姓 _学 号 _2_年 级 _20_专 业 _ _指导教师_职 称 _ _ _申报日期 2007 年 05 月 14 日 教 务 处 制摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本次做的数字钟是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（共阴极LED数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器CC4511等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。关键词：单片机 AT89C51 共阴极LED数码显示器 BCD-锁存/7段译码/驱动器CC4511 AbstractIn recent years, with computers in the infiltration and the development of large-scale integrated circuits. SCM application is steadily deepening, as it has strong function, small size, low power dissipation, low prices, reliable, easy to use features, it is particularly suited to and control of the system, increasingly widely used in automatic control, intelligent instruments, gauges, data acquisition, military products and household appliances, and other areas, is often microcontroller as a core component to use, In light of specific hardware architecture, and application-specific software features object combine to make perfect. The figures do bell on SCM (AT89C51) at the core, Combined with the components (a total of cathode LED digital display, BCD - latch /7 of decoding / actuator CC4511), and factoring in the corresponding software, Easy to produce digital clock purposes, as part of the hardware components is a difficult choice, layout and welding.Keywords : Single Chip Microcomputer AT89C51 Total cathode LED figures display BCD-the lock save/7 the segments translate code/actuator CC4511目录摘要2Abstract2目录3引言4第一章 题目51.2、课程设计目的5第二章 单片机发展历史52.1三大阶段52.2 如果将8位单片机的推出作为起点62.3单片机的发展趋势7第三章 单片机的组成及特点93.1 单片机的组成93.2单片机的特点93.3单片机的分类10第四章单片机的应用104.1单片机的应用分类10第五章 数字种的构成125.1 数字钟的构成125.2 实验中所需的器材125.3 方案选择与相关技术135.4 AT89C51的单片机简介135.4.1 主要特性155.4.2 管脚说明165.4.3 振荡器特性185.5 CC4511 集成简介195.5.1 4511集成分析195.5.2 4511的逻辑图205.6 LED数码显示器简介215.6.1 LED数码显示器的结构215.6.2 LED数码显示器有两种连接方法22第六章 电路设计226.1 电路接法226.1.1 晶体振荡器与AT89C51的接法226.1.2 单片机AT89C51的银脚的连接236.1.3 译码器CC4511的银脚连接236.2 数字钟电路图24第七章 调试过程：261）检测AT89C51运行否262）七段数码管26总结26参考文献26致谢27引言20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。第一章 题目做一个基于AT89C51的简易的单片机数字钟。该数字钟有4个共阴极七段数码管，分别显示分钟和秒。其显示方式为：XX：XX。1.1课程设计要求(1)掌握AT89C51实验开发系统中的实验模块原理，画出电路原理图;(2)综合运用实验模块，用89C51开发设计具有一定功能的单片机控制系统，进行软、硬件设计及调试；(3)写出完整的设计任务书：课题的名称、系统的功能、硬件原理图、软件框图、程序清单、参考资料；(4)时间以60分种为一个周期;电子钟的格式为：XX XX，由左向右分别为：分、秒。完成显示由秒01一直加1至59，再恢复为00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢复00；(5)为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。1.2、课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；(2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤；(4)掌握计数器、加法器、半导体数码管显示器与七段码显示译码器的使用；(5)连接数字钟的工作原理。第二章 单片机发展历史 2.1三大阶段单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。1.SCM即单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。2.MCU即微控制器（MicroControllerUnit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。2.2 如果将8位单片机的推出作为起点如果将8位单片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段:（1）第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS48为代表。MCS48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。（2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。CPU外围功能单元的集中管理模式。体现工控特性的位地址空间及位操作方式。指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。（3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。随着MCS51系列的广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路路功能，强化了智能控制的特征。（4）第四阶段（1990）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。2.3单片机的发展趋势目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 CMOS化近年，由于CHMOS技术的进小，大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。因为单片机芯片多数是采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高，又出现了HMOS（高密度、高速度MOS）和CHMOS工艺。CHMOS和HMOS工艺的结合。目前生产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度，传输延迟时间小于2ns，它的综合优势已在于TTL电路。因而，在单片机领域CMOS正在逐渐取代TTL电路。 低功耗化单片机的功耗已从Ma级，甚至1uA以下；使用电压在36V之间，完全适应电池工作。低功耗化的效应不仅是功耗低，而且带来了产品的高可靠性、高抗干扰能力以及产品的便携化。 低电压化几乎所有的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式。允许使用的电压范围越来越宽，一般在36V范围内工作。低电压供电的单片机电源下限已可达12V。目前0.8V供电的单片机已经问世。 低噪声与高可靠性为提高单片机的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片厂家在单片机内部电路中都采用了新的技术措施。 大容量化以往单片机内的ROM为1KB4KB，RAM为64128B。但在需要复杂控制的场合，该存储容量是不够的，必须进行外接扩充。为了适应这种领域的要求，须运用新的工艺，使片内存储器大容量化。目前，单片机内ROM最大可达64KB，RAM最大为2KB。 高性能化主要是指进一步改进CPU的性能，加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性。采用精简指令集（RISC）结构和流水线技术，可以大幅度提高运行速度。现指令速度最高者已达100MIPS（MillionInstructionPerSeconds，即兆指令每秒），并加强了位处理功能、中断和定时控制功能。这类单片机的运算速度比标准的单片机高出10倍以上。由于这类单片机有极高的指令速度，就可以用软件模拟其I/O功能，由此引入了虚拟外设的新概念。 小容量、低价格化与上述相反，以4位、8位机为中心的小容量、低价格化也是发展动向之一。这类单片机的用途是把以往用数字逻辑集成电路组成的控制电路单片化，可广泛用于家电产品。 外围电路内装化这也是单片机发展的主要方向。随着集成度的不断提高，有可能把众多的各种处围功能器件集成在片内。除了一般必须具有的CPU、ROM、RAM、定时器/计数器等以外，片内集成的部件还有模/数转换器、DMA控制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动器、彩色电视机和录像机用的锁相电路等。 串行扩展技术在很长一段时间里，通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP（OneTimeProgramble）及各种类型片内程序存储器的发展，加之处围接口不断进入片内，推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是IC、SPI等串行总线的引入，可以使单片机的引脚设计得更少，单片机系统结构更加简化及规范化。 随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将列强。在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。80C51单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。第三章 单片机的组成及特点单片机是微型机的一个主要分支，在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。3.1 单片机的组成单片机是通过内部总线把计算机的各主要部件接为一体，其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。其中，地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址，CPU通过它们将地址输出到存储器或I/O接口；/数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间，或存储器与外设之间交换数据；控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。3.2单片机的特点由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺，使其具有很多显著的特点，因而在各个领域都得到了迅猛的发展。单片机主要发如下特点：（1）有优异的性能价格比。（2）集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。（3）控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。（4）低功耗、低电压，便于生产便携式产品。（5）外部总线增加了IC（Inter-IntegratedCircuit）及SPI（SerialPeripheralInterface）等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。（6）单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。3.3单片机的分类单片机作为计算机发展的一个重要领域，应用一个较科学的分类方法。根据目前发展情况，从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。1.通用型/专用型 这是按单片机适用范围来区分的。例如，80C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。2.总线型/非总线型 这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，另外，许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内，因此在许多情况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，这类单片机称为非总线型单片机。3.控制型/家电型 这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言，工控型寻址范围大，运算能力强；用于家电的单片机多为专用型，通常是小封装、低价格，外围器件和外设接口集成度高。 显然，上述分类并不是惟一的和严格的。例如，80C51类单片机既是通用型又是总线型，还可以作工控用。第四章 单片机的应用4.1单片机的应用分类由于单片机具有显著的优点，它已成为科技领域的有力工具，人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面：(1)单片机在智能仪表中的应用单片机广泛地用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，并可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。(2)单片机在机电一体化中的应用机电一体化是械工业发展的方向。机电一体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。(3)单片机在实时控制中的应用单片机广泛地用于各种实时控制系统中。例如，在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。(4)单片机在分布式多机系统中的应用在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干台功能各异的单片机组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。(5)单片机在人类生活中的应用自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗衣机、电冰箱、电子玩具、收录机等家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。综合所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。第五章 数字种的构成5.1 数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路.由于计数的起始时间不可能与标准时间一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1MHZ时间信号必须做到准确稳定.通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟. 晶体振荡器电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的12MHz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路.时间计数器电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器电路构成,秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计数器.译码驱动电路 译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流.数码管 数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管.数字钟的工作原理图如图1所示： 图15.2 实验中所需的器材5V电源.面包板1块.万用表.镊子1把.剪刀1把.网络线2米AT89C51弹片机 1个12M晶体振荡器1个CC4511集成块4块.共阴七段数码管4个.680电阻28个.10电阻1个.10f/25v电解电容个22pf陶瓷电容2个30p电容2个.0.01f电容1个5.3 方案选择与相关技术单片机模块方案：方案一：基本门电路搭肩，用基本门电路来实现数字钟，电路结构复杂，鼓掌系数大，不易调试。方案二：单片机编程，用单片机设计电路，由于使用软硬件结合的方式，所以电路结构简单，调试也相对方便。与第一种方案比较优点的是非常明显的。我们选择了第二种方案。 相关技术 5.4 AT89C51的单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 图2 单片机内部结构图为如图3所示： 图35.4.1 主要特性与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 5.4.2 管脚说明VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个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”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。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：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表1P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。P0，P1，P2，P3口银角图为如图4： 图4 其中我们用了P1口和P2口。 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。5.4.3 振荡器特性XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 5.4.4 芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，典型产品有 8031（内部没有程序存储器，实际使用方面已经被市场淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，实际使用方面已经被市场淘汰）和8751等通用产品，一直到现在， MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品（比如目前流行的89S51、已经停产的89C51等），各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。 有些文献甚至也将8051泛指MCS-51系列单片机，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51单片机影响极深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，就是说MCS-51内核实际上已经成为一个8位单片机的标准。 其他的公司的51单片机产品都是和MCS-51内核兼容的产品而以。同样的一段程序，在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的，如ATMEL的89C51（已经停产）、89S51， PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（华邦）等，我们常说的已经停产的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51单片机，同时是在原基础上增强了许多特性，如时钟，更优秀的是由Flash（程序存储器的内容至少可以改写1000次）存储器取带了原来的ROM（一次性写入），AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。不过在市场化方面，89C51受到了PIC单片机阵营的挑战，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在线更新程序）功能，必须加上ISP功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。89S51就是在这样的背景下取代89C51的，现在，89S51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51，将用AT89S51代替。5.5 CC4511 集
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