基于单片CPU的8LED显示存储示波器设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2013/2014 学年 第 2 学期）题目：基于单片 CPU 的 8LED 显示存储示波器设计专业通信工程学生姓名倪鑫班级学号B指导教师林建中日期2014.06.01.精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目录目录第一章第一章 任务要求任务要求.2 21.1 实验目的.21.2 实验环境.21.3 课题要求.4第二章第二章 整体方案设计整体方案设计.6 62.1 整体方案.6第三章第三章 功能模块原理功能模块原理.7 73.1 AT89C51 单片机.73.2 动态显示模块.93.3 键盘模块.10第四章第四章 程序代码设计程序代码设计.111

2、1第五章第五章 仿真测试仿真测试.1515第六章第六章 设计小结设计小结.1818精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第一章第一章 任务要求任务要求1.11.1 实验目的实验目的在理论课程的基础上，重点培养动手能力，通过电路设计，理论计算，实际编程，调试，测试， 分析查找故障， 解决在实际设计中的问题， 使设计好的电路能正常工作。 通过 proteus软件的使用，能够较全面的了解单片机的原理和结构组成，单片机系统的扩展应用，较好的掌握单片机的汇编语言程序设计和硬件结构设计，通过实验了解单片机系统研制中的软件，硬件设计和系统程序调试等的全过程，掌握应用单片机系统设计解决实际问题的方式和方法

3、。巩固单片机的课堂所学。1.21.2 实验环境实验环境1.586 微型计算机系统2.Proteus7.4sp3 软件3.Keil C51 软件1 1.3 .3 实验实验步骤步骤1.点击“Project-New Project ”菜单，出现一个对话框，要求给将要建立的工程命名， 我们选择 Atmel 公司的 89C51 芯片如图 1.1。 点击 ATMEL 前面的 “+”号，展开该层，点击其中的 89C51。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业图图 1.12.点击“File-New File ”菜单，建立一个新文件，编写程序并保存，文件名后缀为“.c” 。此时，在工程窗口的文件页中，出现了

4、“Target1” ，点击“+”号展开，可以看到下一层的“ Source Group1” ，这时的工程还是一个空的工程，里面什么文件也没有，需要手动把刚才编写好的源程序加入，点击“Source Group1”使其反白显示，然后，点击鼠标右键，出现一个下拉菜单，选中其中的“Add filetoGroup Source Group1” 如图 1.2 所示，出现一个对话框，要求寻找源文件，注意，该对话框下面的“文件类型”默认为 C source file(*.c)，也就是以 C 为扩展名的文件。点击“Flash-Configure Flash Tools” 菜单，设置对话框中的OutPut 页面，如

5、图 1.3 所示，这里面也有多个选择项，其中 Creat Hex file 用于生成可执行代码文件（可以用编程器写入单片机芯片的 hex 格式文件，文件的扩展名为.hex） ，默认情况下该项未被选中，根据实验要求，选中该项，并保存。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业图图 1.2图图 1.33.在设置好工程后，即可进行编译、连接如图 1.4。选择菜单 “Project-Buildtarget” ，对当前工程进行连接，如果当前文件已修改，软件会先对该文件进行编译，然后再连接以产生目标代码；如果选择 Rebuild All target files 将会对当前工程中的所有文件重新进行编译然后

6、再连接，确保最终生产的目标代码是最新的，而 Translate .项则仅对该文件进行编译，不进行连接。若编译连接通过则显示如图 1.5。图图 1.4图图 课题要求课题要求基本要求：1用数码管或LCD正常显示数字“”。2通过按键可改变显示方式。3设计显示屏的动态效果，用10个按键，每键对应一种滚动技术。发挥部分：1设计所有动作的联合效果。2设计二个变速按键，可多级改变滚动速度。3设计一台魔术电子种，采用自动变换，随机组合，数据每10秒变换一次。动态显示格式：1静止2整体闪烁3单字闪烁精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4整体向前、向后滚动5单字移动6两边向中间压缩7中间

7、向两边扩张8上下压缩9上下滚动10组合动作（每一字符执行上述一个动作，并同时运动）精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第二章第二章 整体方案设计整体方案设计2.12.1 整体方案整体方案根据课题要求，使用 7SEG-MPX8-CA，通过按键切换，来达到不同的动态显示效果。课题中的要求是用十种动态效果，对应的分别为“1” ：禁止显示， “2” ：整体闪烁显示，“3：单字闪烁显示， “4” ：整体向前、向后滚动显示， “5” ：单字移动显示， “6” ：两边向中间压缩显示， “7” ：中间向两边扩张显示， “8” ：上下压缩显示， “9” ：文字上下滚动显示，“10” ： 组合动作显示。图图

8、 2.1精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第三章第三章 功能模块原理功能模块原理3.13.1 AT89C51AT89C51 单片机（图单片机（图 3.13.1）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 P0 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

9、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

10、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，如下表所示。P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业VCC：供电电压。GND：接地。RST：复位输入。ALE/PROG： 当

11、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。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，此间外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。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。图图 3.1精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3.23.2

12、动态显示模块动态显示模块图图 3.2引脚功能1数码管 1 片选信号2数码管 2 片选信号3数码管 3 片选信号4数码管 4 片选信号5数码管 5 片选信号6数码管 6 片选信号7数码管 7 片选信号8数码管 8 片选信号A数码管段选信号 AB数码管段选信号 BC数码管段选信号 CD数码管段选信号 DE数码管段选信号 EF数码管段选信号 FG数码管段选信号 GDP数码管段选信号小数点表表 1 7SEG-MPX8-CA 管脚功能管脚功能精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3.33.3 键盘模块键盘模块4 位二进制输入方式，从左向右四个按键，位权分别为 0124，接入 89C51 I/O 口

13、P1。当输入二进制数为 N 时，显示 N 状态。图图 3.3精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第四章第四章 程序代码设计程序代码设计#include #include #include #define uchar unsigned char#define ulong unsigned long#define uint unsigned int/ Delay period#define Timer 50char* number;uchar chooseNumber = 0 xc0, 0 xf9, 0 xa4, 0 xb0, 0 x99, 0 x92, 0 x82, 0 xf8, 0 x8

14、0, 0 x90;uchar flickOne = 0 x02, 0 x61, 0 x43, 0 x03, 0 x43, 0 x63, 0 x02, 0 x63;uchar flickTwo = 0 x04, 0 x4c, 0 x4c, 0 x1c, 0 x58, 0 x58, 0 x44, 0 x5c;uchar flickThree = 0 x00, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40;uchar chooseDigits = 0 x00, 0 x01, 0 x02, 0 x04, 0 x08, 0 x10, 0 x20, 0 x

15、40, 0 x80;void delay(int i) i *= Timer;while(i-);uchar getInput() if(P1 != 0 xff) delay(2);if(P1 != 0 xff) return P1;return 0;/* Constant number display function.*/void showDigits(char* number) uchar i;for(i = 1; i = 8; i+) P3 = chooseDigitsi;精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业if(numberi - 1 = 0) P2 = chooseNumbe

16、rnumberi - 1 - 0;else if(numberi - 1 = ) P2 = 0 xff;delay(2);/* Flicking number display function.*/void showFlick(char* number) uchar i;for(i = 1; i = 8; i+) P3 = chooseDigitsi;P2 = numberi - 1;delay(2);void main() int count = 0;uchar key = 0, temp;while(1) temp = getInput();if(temp != 0) key = temp

17、;switch(key) case 1:showDigits();break;case 2:(count / Timer) % 2 = 0 ? showDigits() : showDigits();break;case 3:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits( ); break;case 1: showDigits(1 ); break;case 2: showDigits(12 45678); break;case 3: showDigits(123 5678); break;case 4: showDigits(1234 678);

18、break;case 5: showDigits(12345 78); break;case 6: showDigits( 8); break;case 7: showDigits( ); break;精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业break;case 4:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showDigits(); break;case 3: showDigits(); break;case 4: showDigits(); break

19、;case 5: showDigits(); break;case 6: showDigits(); break;case 7: showDigits(); break;break;case 5:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits(2); break;case 1: showDigits( 2); break;case 2: showDigits(2); break;case 3: showDigits(2); break;case 4: showDigits(2); break;case 5: showDigits(2); break;c

20、ase 6: showDigits(2 ); break;case 7: showDigits(2); break;break;case 6:switch(count / Timer % 5) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showDigits(1278); break;case 3: showDigits(18); break;case 4: showDigits(); break;break;case 7:switch(count / Timer % 5) case 0: showDigits

21、(); break;case 1: showDigits(234567); break;case 2: showDigits(3456); break;case 3: showDigits(45); break;case 4: showDigits(); break;break;精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业case 8:switch(count / Timer % 5) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showFlick(flickThree); break;case 3: showD

22、igits(); break;break;case 9:switch(count / Timer % 6) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showFlick(flickOne); break;case 3: showDigits(); break;case 4: showFlick(flickTwo); break;case 5: showDigits(); break;break;case 10:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showDigits(1 43 58 ); break;case 3: showDigits(); break;case 4: show