动态数码显示技术

1、单片机设计设计题目：动态数码显示技术专业：应用电子技术（对口）姓名：王震 学号：201125110125指导师：陆程目录第一章：摘要(1)第二章：绪论(2)第三章： 参考电路图 (5) 第四章：设计基本框架图(6)第五章：系统总体电路的软件设计(6)第六章：汇编源程序(7)第七章：C语言程序 (8)第八章：结论与综述(10) 第九章：参考文献(11)动态数码显示技术第一章：摘要： 在信息时代的今天，单片机技术应用越来越广泛，其涉及各个行业，也渗透到人们的日常生活当中。为了让人们很直观地了解相关设备的当前工作状态，很多时候需要将当前的时间、温度、工作程序等状态通过数码管显示出来。这就涉及到了数码

2、管的动态显示技术。 而在实际应用中，单片机的数码管显示一般都用动态显示方式。正确、高效地应用数码管动态显示技术是这类设计成功与否的关键之一。 关键词： 信息时代；单片机；数码管；动态显示.第二章：绪论 概述 单片机是大规模集成电路技术发展的产物，它将中央处理器（CPU）、存储器（ROM/RAM）、输入输出接口、定时器/计数器等主要计算机部件集成在一片芯片上，因此单片机被称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）。目前单片机是计算机家族中重要的一员。单片机配上适当的外围设备和软件，便可构成一个单片机应用系统。单片机具有功能强、体积小、价格低、和抗干扰能力强等特点，被

3、广泛用于工农业生产、国防、科研及日常生活等各个领域。2.1 89C51单片机的发展历史 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），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。 2.2 89C51单片机的发展趋势 1）制作工艺CMOS化(全盘CMOS化) 出于对低功耗的普

4、遍要求，目前各大厂商推出的各类单片机产品都采用了CHMOS工艺。89C51系列单片机采用两种半导体工艺生产。一种是HMOS工艺,即高密度短沟道MOS工艺。另外一种是CHMOS工艺，即互补金属氧化物的HMOS工艺。CHMOS是CMOS和HMOS的结合，除保持了HMOS的高速度和高密度的特点之外，还具有CMOS低功耗的特点。例如8051的功耗为630mw，而89C51的功耗只有120mw。在便携式、手提式或野外作业仪器设备上低功耗是非常有意义的。因此，在这些产品中必须使用CHMOS的单片机芯片。 2）尽量实现单片化 尽管我们常说，单片机是将中央处理器CPU、存储器和I/O接口电路等主要功能部件集成

5、在一块集成电路芯片上的微型计算机，但由于工艺和其它方面的原因，很多功能部件并未集成在单片机芯片内部。于是，用户通常的做法是根据系统设计的需要在外围扩展功能芯片。随着集成电路技术的快速发展和“以人为本”思想在单片机设计上的体现，很多单片机生产厂家充分考虑到用户的需求，将一些常用的功能部件，如A/D(模/数转换器)、D/A(数/模转换器)、PWM(脉冲产生器)以及LCD(液晶)驱动器等集成到芯片内部，尽量做到单片化；同时，用户还可以提出要求，由厂家量身定作(SOC设计)或自行设计。 3）共性与个性共存 如今的市场上为我们提供了丰富多彩的单片机产品。从宏观上讲，有RISC和CISC两大类型；从微观上

6、说，有Intel、Motorola、Philips、Microchip、EMC、NEC等公司的相关产品。 在未来相当长的时间内，都将维持这种群雄并起、共性与个性共存的局面。究其原因，主要有以下两点。首先，以89C51为代表的单片机的基础地位不会动摇。这是因为89C51的架构和指令系统为后来的单片机提供了参考基准和强大支持，凡是学过89C51单片机的人再去学用其它类型的单片机易如反掌，借梯子爬坡何乐而不为呢？有关这方面的教材建设在出版界也得到了共识，取得了斐然的成果；这足以解释为制么在课堂上大家都以89C51的教材来进行教与学了。 其次，个性化的产品如专用单片机等在满足用户需求方面得到了大家的认

7、可，在应用领域大有后来赶上的架势；它们由于先天的优势，在89C51的基础上扬长避短，以用户需要为根本，在市场上受到欢迎。总之，89C51作为共性的代表会与个性化的产品相互依存，共同发展，将会给用户带来更大的实惠与方便。 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）、89S

8、51， 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

9、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。89S51在工艺上进行了改进，89S51采用0.35新工艺，成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同时，Atmel不再接受89CXX的定单，大家在市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。如果市场需要，Atmel当然也可以再恢复生产AT89C512.3 89C51单片机系列产品介绍 首先，89C51系列单片机是 8 位单片机。其指令是采用的被称为“ CISC ”的复杂指令集，共具有 111 条指令。 其次，89C51单片机

10、本身的电源电压是 5 伏，有两种低功耗方式：待机方式和掉电方式。正常情况下消耗的电流为 24mA ，在掉电状态下，其耗电电流仍为 3mA ；即使在掉电方式下，电源电压可以下降到 2V ，但是为了保存内部 RAM 中的数据，还需要提供约 50uA 的电流。 再者，89C51系列单片机由于其内部总线是 8 位的，其内部功能模块基本上都是 8 位的虽然经过各种努力其内部功能模块有了显著增加，但是受其结构本身的限制很大，尤其模拟功能部件的增加更显困难。 最后，就是在开发工具上面。对于89C51来说，由于它是最早进入中国的单片机，人们对它在熟悉不过了，再加上我国各方人士的努力，创造了不少适合我们使用的开

11、发工具。但是如何实现在线编程还是一个很大的问题。 2.4 89C51的应用 89C51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。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89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供

12、了一种灵活性高且价廉的方案。而其应用主要归结于一下几个方面。 1）单片机在智能仪表中的应用 单片机广泛的应用于各种智能仪表中，简化了仪表仪器的硬件结构，增强了控制功能，提高了测量速度和测量精度。2）单片机在机电一体化中的应用 机电一体化产品集机械技术、电子技术、自动化技术与一身，是机械工业发展的方向。将单片机应用于机械行业，发挥它的诸多优点，提高了智能化程度，促进了机电一体化的发展。 3）单片机在实时控制中的应用 单片机被广泛的应用于各种实时控制系统中。4）单片机在分布式测控系统中的应用 分布式测控系统的主要特点是系统中有多个处理元，各自完成特定的任务，可通过网络通信相互联系等优点。单片机可作

13、为一个处理单元应用于其系统中。 5）单片机在工业过程中的应用 单片机的I/O口线多，并具有位操作能力，特别用于工业过程控制。 6）单片机在日常生活中的应用 由于单片机价格低廉、体积小、逻辑判断及控制功能强，因此被广泛地应用于日常生活中的各个方面，如洗衣机、电冰箱、电子玩具等。第三章：参考电路图第四章：设计基本框架图第五章：系统总体电路的软件设计5.1系统板上的硬件连线 1）把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0P0.7/AD7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ah端口上. 2）把“单片机系统”区域中的P2.0/A8P2.7/A15用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S8端口上；

14、 3)把“单片机系统”区域中的P1.7端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上；第六章：汇编源程序 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START: JB P1.7, DIR1 MOV DPTR, #TABLE1 SJMP DIR DIR1: MOV DPTR, #TABLE2 DIR: MOV R0, #00H MOV R1, #0FEH MOV R2, #0DFH MOVC A,A+DPTR MOV P0, A MOV A, R1 NEXT: MOV A, R0 MOV P2, A RL A MOV R1, A LCALL DAY INC R0 DJNZ

15、 R2, NEXT LJMP START DAY: MOV R6, #4 D1: MOV R7, #248 DJNZ R7, $ DJNZ R6, D1 RET TABLE1:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ;1,2,3,4,5 TABLE2:DB 76H,79H,38H,38H,3FH,00H ;H,E,L,L,O END第七章：C语言程序#include <AT89X51.H> unsigned char code table1=0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d; unsigned char code table2=0x76,0x79,0x

16、38,0x38,0x3f; unsigned char I ; un signed char a, b; /* char为1个字节储存空间*/ unsigned char temp; void main(void) while (1) temp=0xfe; for ( i =0;i<5;i+) if(P1_7=1) P0=table1i; else P0=table2 i ; P2=temp; a=temp<< (1); b=temp>> (7); temp =a| b ; for (a=4;a>0;a-) for (b=248;b>0;b-) P2=

17、0xff; 第八章：结论与综述心得和体会：通过一周的单片机课程设计，让人感受颇深，虽然有关于单片机的知识，但更重要的是团队合作。刚开始时，我们有点迷茫，我懂得知识理论的知识但要实际操作，总是有差距的，虽然对于我们来说有一定的难度，但是我们经研究从最简单的编程开始，对于80C51单片机的编程，我们使用的是我们所学汇编语言，结合自己所学的及寻找大量资料，我们几个拟定了初步的程序，然后进行修改及用Keil软件进行调试， 然后进一步修改，最终在我们努力下，完成了程序。结束了软件，我们开始进行硬件，我们用Proteus 软件进行绘图和仿真，在这一过程中，我们对该软件有了进一步的认识，与此同时，我们从中也学会了许多关于软件方面的知识。在仿真过程中，我们遇到一些问题，如:连线的问题、数码管不显示但通电、寻找合适的器件等问题，但在我们小团队的学习、查询问题缘由、及努力、老师的帮助下，这些问题都一一得到解答。最终在我们的努力及精诚合作下，我们完成了我们的动态数码显示技术的课程设任务.在这一过程中我们学会了很多的知识，与此同时，我们也成长了，我们对将自己所学的理论知识应用于实践有了进一步的提高及一些经验，对我们以后工作有一定好处。虽然设计过程很短暂，但我们还是收获了很多。2, 建议和意见：希望以后能