2006年高考重庆卷理科综合试题及参考答案

0 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 综合设计报告 基于单片机的数字时钟的设计实现 学院名称计算机科学与技术学院 专业名称计算机 学生姓名赵海强 学号 指导教师 巫明燕 报告成绩 答辩成绩 1 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 目录目录 第第 1 章章 功能设计功能设计 2 1 1 设计题目功能要求 基本功能以及扩展功能 2 1 2 基本功能 3 1 3 扩展功能 3 第第 2 章章 设计开发平台简介设计开发平台简介 3 2 1 需要硬 软件平台介绍 3 2 2 LCD 模块 4 第第 3 章章 硬件电路设计及实现硬件电路设计及实现 5 3 1 AT89S52 芯片介绍 5 3 2 功能特性描述 5 3 3 存储结构 6 3 4 CS III 相关电路图说明 7 第第 4 章章 软件设计及实现软件设计及实现 8 4 1 模块设计 8 4 2 暂停功能 模块 9 4 3 清零功能 模块 9 4 4 复位功能 模块 10 第第 5 章章 实验结果测试实验结果测试 16 5 1 实验测试 16 第第 6 章章 设计总结设计总结 16 6 1 设计总结 16 2 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 第第 1 章章 功能设计功能设计 1 11 1 设计题目功能要求 基本功能以及扩展功能 设计题目功能要求 基本功能以及扩展功能 用 AT89S52 芯片设计并实现显示时间的数字时钟 编写一个秒表 或实时时钟 程序 程序开始后 立刻在数码管上显示当前到开始运行时的时间 以 0 01 秒为单位 可以利用扩展显示模块显示 也可以利用板上自带的并行显示模块进行显示 图 1 1 实验原理图 1 2 基本功能基本功能 根据数字时钟的特征 设计时钟具有清零 暂停 复位和闹钟四个功能 1 3 扩展功能扩展功能 按键可以显示日期 分隔符的实现 小时 分钟 秒中间分隔的实现 最初是用 个数组 DisCode 将 1 到 8 数码管显示的数据是 0 9 这样一来 显示时根本就区分 不到 只是人为 根据习惯 知道是从右到左是 0 01 秒 秒 分 小时罢了 因为数 字时钟没有 这样时间的分隔符 所以自己下来结合数字时钟的特点 将原来 DisCode 数组变成两个数组 DisCode DisCode 1 后面的数组用来将 0 01 秒 秒 分 小时分开 好识别 其实就是将数码管的那个点即 h 时钟点亮 这就实现 了 0 01 秒 秒 分 小时分隔的效果即 00 00 00 0000 00 00 00 3 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 第第 2 章章 设计开发平台简介设计开发平台简介 2 12 1 需要硬 软件平台介绍需要硬 软件平台介绍 CS III 型单片机实验开发设备是由计算机学院独立设计开发 用于 单片机原理 及应用 课程的实验教学 这套设备的设计和开发采用模块化组合设计 可以结合不 同类型的单片机模块进行实验开发 针对课程的教学采用了 ATMEL 公司的 AT89S52 单 片机芯片 同时配合 keil 集成开发环境 支持汇编语言和 C 语言的程序设计 图 1 2 实验开发板功能框图 2 22 2 LCDLCD 模块模块 LCD 驱动方式可利用其内部控制命令完成对LCD 数据的操作 利用单片机端口控 制读写和发送控制命令 4 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 图 1 3 实验板布局图 第第 3 章章 硬件电路设计及实现硬件电路设计及实现 3 13 1 AT89S52AT89S52 芯片介绍芯片介绍 AT89S52 是一种低功耗 高性能 CMOS8 位微控制器 具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器 使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造 与工业 80C51 产品 指令和引脚完全兼容 片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程 亦适于常规编程器 在单芯片上 拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash 使得 AT89S52 为众多嵌入 式控制应用系统提供高灵活 超有效的解决方案 3 23 2 功能特性描述功能特性描述 AT89S52是一种低功耗 高性能CMOS8位微控制器 具有8K 在系统可编程Flash 存 5 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 储器 使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造 与工业80C51 产品指令和引 脚完全兼容 片上Flash允许程序存储器在系统可编程 亦适于常规编程器 在单芯片 上 拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash 使得AT89S52为众多嵌入式控制应用 系统提供高灵活 超有效的解决方案 AT89S52具有以下标准功能 8k字节Flash 256字节RAM 32 位I O 口线 看门狗 定时器 2 个数据指针 三个16 位定时器 计数器 一个6向量2级中断结构 全双工 串行口 片内晶振及时钟电路 另外 AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作 支持2种软 件可选择节电模式 空闲模式下 CPU停止工作 允许RAM 定时器 计数器 串口 中 断继续工作 掉电保护方式下 RAM内容被保存 振荡器被冻结 单片机一切工作停止 直到下一个中断或硬件复位为止 引脚图如图3 1所示 图 3 1 引脚结构图 3 3 存储结构存储结构 MCS 51器件有单独的程序存储器和数据存储器 外部程序存储器和数据存储器都 可以64K寻址 程序存储器 如果EA引脚接地 程序读取只从外部存储器开始 对于89S52 如果EA 接VCC 程序读写先从内部存储器 地址为0000H 1FFFH 开始 接着从外部寻址 寻 址地址为 2000H FFFFH 数据存储器 AT89S52 有256 字节片内数据存储器 高128 字节与特殊功能寄存器重 叠 也就是说高128字节与特殊功能寄存器有相同的地址 而物理上是分开的 当一条 指令访问高于7FH 的地址时 寻址方式决定CPU 访问高128 字节RAM 还是特殊功能寄 存器空间 直接寻址方式访问特殊功能寄存器 SFR 6 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 3 43 4 CS IIICS III 相关电路图说明相关电路图说明 图 3 2 矩阵键盘电路图 图 3 3 八段数码管电路图 7 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 第第 4 章章 软件设计及实现软件设计及实现 4 14 1 模块设计模块设计 图 4 1 设计模块图 图 4 2 秒表程序主程序流程图 8 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 图 4 3 定时器中断服务程序流程图 4 24 2 暂停功能 模块 暂停功能 模块 暂停功能的实现 在void Timer0 void interrupt 1中断函数中利用键盘扫描函 数Key Scan 扫描是否有按键按下 若有且规定按下 0 时 实现的是暂停 利用的 原理就是按下 0 键后 直接进入数码管显示函数Led Scan 中显示当前数码管上的 值 再次利用键盘扫描函数Key Scan 当扫描没有再次按下 0 键时 即实现暂 停功能 若在按下 0 键 则结束暂停功能 继续进入中断函数执行后面的函数 4 34 3 清零功能 模块 清零功能 模块 清零功能的实现 在 void Timer0 void interrupt 1 中断函数中利用键盘扫描函 数 Key Scan 扫描是否有按键按下 若有且规定按下 1 时 实现的是清零 利用的 原理就是按下 1 键后 直接进入数码管打印函数 void Led Print long disdata 中 将 disdata 的值赋值为 0 x00 然后进入显示函数 Led Scan 中显示当前数码管上 9 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 的值 即 8 个数码管全显示为 0 即实现清零功能 4 44 4 复位功能 模块 复位功能 模块 最先复位功能利用在main 函数中的while 1 里利用void Timer0 void interrupt 1中断时间在while中利用扫描键盘函数将 1 键设置为清零 具体实现就 是利用按下 1 键 则跳出while循环 注 其实最初我是打算利用这个想法设计 按下 1 键之间结束程序 即是实现清零功能的 主函数 主函数 void main InitStart 定时 计数方式 0 为 0 x01 初始值为 0 xf05f while 1 定时器初始化函数定时器初始化函数 void InitStart TH0 0 xf0 初始值为 0 xf05f TL0 0 x05f TMOD 0 x01 TR0 0 x01 启动 T0 计数 IE 0 x82 中断允许 时钟中断函数 时钟中断函数 void Timer0 void interrupt 1 uchar key Led Scan Count if Count 0 x05 Count 0 x00 Clock Counter Led Print Clock Exchange 10 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 key Key Scan if key 0 while Key Scan 0 Led Scan if key 1 while 1 Led Print 0 x00 Led Scan if Key Scan 1 InitStart if key 2 ClockZero if key 3 flag 0 x01 if key 4 flag 0 x00 if key 0 x0f while Key Scan 0 x0f Led Print1 0 x Led Scan if key 0 x10 P3 6 0 Delay 2000 P3 6 1 11 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 if flag2 0 x01 P3 6 0 Delay 1500 P3 6 1 flag2 0 x00 TH0 0 x0f0 TL0 0 x05f 键盘扫描函数键盘扫描函数 uchar Key Scan uchar keytmp uchar key a 4 uchar key b 0 P2 0 xf0 if P2 0 xf0 Delay 5 P2 0 xf0 if P2 0 xf0 keytmp P2 keytmp if keytmp 0 xf0 return 0 x10 else if P2 7 0 key a 0 else if P2 6 0 key a 1 else if P2 5 0 key a 2 else if P2 4 0 key a 3 P2 0 x0f if P2 0 0 key b 0 12 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 else if P2 1 0 key b 1 else if P2 2 0 key b 2 else if P2 3 0 key b 3 P2 0 xf0 Delay 5 while P2 0 xf0 P2 0 xf0 Delay 5 return key a 4 key b 数字时钟处理函数数字时钟处理函数 void Clock Counter void timeBuff 7 if timeBuff 7 0 x0a timeBuff 7 0 x00 timeBuff 6 if timeBuff 6 0 x0a timeBuff 6 0 x00 timeBuff 5 if timeBuff 5 0 x0a timeBuff 5 0 x00 timeBuff 4 flag2 0 x01 if timeBuff 4 0 x06 timeBuff 4 0 x00 timeBuff 3 if timeBuff 3 0 x0a timeBuff 3 0 x00 timeBuff 2 if timeBuff 2 0 x06 timeBuff 2 0 x00 timeBuff 1 13 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 flag2 0 x01 if flag 0 x00 timeBuff 1 0 x00 timeBuff 0 if flag 0 x00 ClockZero if flag 0 x01 timeBuff 1 0 x00 timeBuff 0 if flag 0 x01 timeBuff 0 if timeBuff 0 0 x02 ClockZero P2 2 0 P2 3 0 初始化 P2 值 P2 4 0 P2 0 0 Key x 0 P2 5 0 P2 6 0 P2 7 0 Key Scan 初始化 P2 值 判断 P2 是否 为初始化的值 Key x 1 Key x 2 Key x 3 P2 1 0 N Y N Key y 2 Key y 3 Key y 1 Key y 0 Y N N N Y Y Y 返回键 值 Key x 4 Ke y y 14 2012 嵌入式团队学前训练综合设计报告 图 4 4 键盘