计算机组成原理课程设计总结报告

大庆师范学院 计算机组成原理课程设计 总结报告 设计题目 基本模型机的模拟设计与实现设计题目 基本模型机的模拟设计与实现 子子 题题 目 外部中断控制流水灯 蜂鸣器目 外部中断控制流水灯 蜂鸣器 学生姓名 学生姓名 院院 别 别 专专 业 业 班班 级 级 学学 号 号 指导教师指导教师 2011 年 7 月 5 日 大庆师范学院大庆师范学院 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 题目题目 基本模型机的模拟设计与实现基本模型机的模拟设计与实现 主要内容 主要内容 对基本模型机的设计与实现 能够自己设计机器指令并且能够翻 译为微程序 并能将机器指令和微程序分别打入模拟机的内存和控制存 储其中 并通过程序调试能将所编写的程序正确运行 参考资料 参考资料 计算机组成原理 唐朔飞著 计算机组成原理 白中英著 计算机组成原理实验指导 完完 成成 期期 限 限 一一周周 指指导导教教师师签签名名 20112011 年年 7 7 月月 5 5 日日 大庆师范学院本科毕业论文 设计 大庆师范学院本科毕业论文 设计 目录目录 一 设计目标 1 二 采用设备 1 三 设计的原理 1 3 1 单片机 1 3 2 中断方式 2 3 3 实现控制 LED 和蜂鸣器的原理 3 四 逻辑电路图 3 4 1LED 小灯原理图 3 4 2 扬声器原理图 3 4 3 单片机的独立按键原理图 4 五 程序代码 4 5 1C 语言的特点及选择 4 5 2 程序代 5 六 调试情况 5 6 1 在 keil 环境下 编写外部中断的程序 6 6 2 软件调试的步骤 6 七 心得体会 6 八 参考文献 7 大庆师范学院本科毕业论文 设计 1 摘要摘要 本文介绍了在 89c51 单片机系统中设计外部中断流水灯 蜂鸣器的一种方法 关键词 关键词 中断 LED 蜂鸣器 一 设计目标 通过本次课题设计 应用 单片机原理及应用 等所学相关知识及查阅资料 完成 简易的外部中断设计 以达到理论与实践更好的结合 进一步提高综合运用所学知识 和设计的能力的目的 达到巩固 充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的 通过本次设计的训练 可以使我在基本思路和基本方法上对基于 STC 89C52 单 片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识 加深对理论方面的理解 了解软硬件 的有关知识 并掌握软硬件设计过程 方法及实现 并具备一定程度的设计能力 为 以后设计和实现应用系统打下良好基础 二 采用设备 由于单片机集成了运算器电路 控制电路 存储器 中断系统 定时器 计数 器以及输入 输出口电路等 所以用单片机设计控制电路省去了很多分立元器件 由于单片机是可编程芯片 并且它可以运用 C 语言编写 对于一些功能 可以调用 C 语言库函数 使编写程序变得非常简单 所以该课题用单片机实现 不仅功能易 于实现 而且精确度高 稳定性好 抗干扰能力强 并且由于其成本低 体积小 技术成熟和功耗小等优点 且技术比较成熟 性价比也相当高 综上所述 并通过各个方面综合比较为达到最佳效果 我采用本系统就是充分 利用了 89C52 芯片的 I O 引脚 系统以采用 52 系列单片机 STC 89C52 为中心器件 来设计的外部中断 实现了中断程序为 LED 灯灭 蜂鸣器响声停止功能 中断程序 由本人独立完成 三 设计的原理 3 1 用 89C52 单片机试验仪来实现 本课题用到的是 89C52 单片机试验仪 主要元件为 89C52 单片机 LED 灯 键 大庆师范学院本科毕业论文 设计 2 盘 蜂鸣器等 89C52 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 ATMEL 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 89C52 单片机可提供许多较复 杂系统控制应用场合 89C52 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 89C52 可以按照常规方法进行编程 但不可以在线编程 图 1 AT89C52 引脚图 一 二 3 2 中断传送方式 中断方式则是在外设为数据传送做好准备之后 就向 CPU 发出中断请求信号 相当于通知 CPU CPU 接收到中断请求信号之后立即作出响应 暂停正在执行的 原程序 主程序 而转去外设的数据输入输出服务 待服务完之后 程序返回 CPU 再继续执行被中断的原程序 三 外部中断 外部中断是指从单片机外部引脚输入请求信号 输入 输出的中断请求 实时事 件的中断请求 掉电和设备故障的中断请求都可以作为外部中断源 从引脚 INT0 INT1 输入 外部中断请求 有两种触发方式 电平触发及跳变 边沿 触发 这两种触发 大庆师范学院本科毕业论文 设计 3 方式可以通过对特殊功能寄存器 TCON 编程来选择 3 3 实现控制 LED 和蜂鸣器的原理 LED 灯为共阳极接法 其阴极分别接 P0 口的八个输出 P0 口各位送低电平 对应各口的 LED 灯亮 蜂鸣器有 P1 5 口控制 低电平时响 高电平时不响 P0 口 作为输出口 用来控制 LED 的亮灭 要使其亮只需要让 P0 0 P0 7 口保持低电平 就可以使 8 个灯亮起来 同时通过 P1 5 端控制蜂鸣器发生 当 1 5 输出低电平时 候使蜂鸣器发出声音 按下按键可调节 P0 的高低电平 从而控制程序中 LED 灯的 亮灭和蜂鸣器的声音 四 逻辑电路图 4 1LED 小灯原理图 4 2 扬声器原理图 大庆师范学院本科毕业论文 设计 4 图 3 扬声器电路 4 3 单片机的独立按键原理图 图4 独立按键电路图 五 软件设计 5 1 C 语言的特点及选择 C 语言它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来 C 语言可 以像汇编语言一样对位 字节和地址进行操作 而这三者是计算机最基本的工作 单元 语言简洁 使用方便 灵活 运算丰富 表达化类型多样化 数据结构类型 大庆师范学院本科毕业论文 设计 5 丰富 具有结构化的控制语句 程序设计自由度大 有很好的可重用性 可移植 性等特点 在本设计中采用 C 语言编写软件程序 5 2 程序代码 include define uint unsigned int uint m n sbit didi P1 5 void delay int z for m 0 m z m void main TCON 0 TCON 取值 0 或 1 时 对中断的现象不同 EA 1 开总中断 EX0 1 开外中断 0 while 1 P0 0 delay 6000 延时 P0 0 xFF delay 6000 延时 六 调试情况 大庆师范学院本科毕业论文 设计 6 6 1 在 keil 环境下 编写外部中断的程序 掌握开发系统界面的各个组成部分以及提供给我们的各种不同的调试工具 文 件操作等内容 掌握使开发系统连机调试的基础知识 6 2软件调试的步骤 软件调试一般分为以下四个阶段 1 编写程序并查错 2 在 C 语言的编译 系统中编译源程序 3 对程序进行编译连接 并及时发现程序中存在的错误 4 改 正错误 在软件调试过程中 对出现的错误进行了认真的分析和修改 多次调试成功后 能够很好的达到既定的设计效果 七 心得体会 经过一周的努力 终于完成了这次学期的 计算机组成原理 科目的课程设计 虽然只有短短的一周 但是缺感觉学到了很多东西 这次单片机课程设计不仅巩固了以前所学过的知识 一方面通过 C51 单片机等 一些器件的设计让我学习和掌握了单片机技术的基础知识和技术要点 也使以前学 的很多知识都得到了运用 熟悉 Keil C51 编程平台及相关 c 语言编程软件 另一 方面在 WORD 中进行编辑 这个过程中让我掌握了计算机辅助的设计技术 而且学 到了很多在书本上没有学到过的知识 掌握了一种系统的研究方法 可以进行一些 简单的编程 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的 只有理 论知识是远远不够的 只有把所学的 理论知识与实践相结合起来 从理论中得出结论 从而提高自己的实际动手能 力和独立思考的能力 同时在设计的过程中发现了自己的不足之处 对以前所学过 的知识理解得不够深刻 对软件 硬件方