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单片机原理及接口技术课程设计报告-跑马灯,跑马灯,方波,交通灯.doc
24页1、 单片机应用设计报告系别 电 子 信 息 与 电 气 工 程 系 专 业 自动化 班 级 09 级 (1) 班 姓名 老 师 完成 时间 2012年5月18日 单片机原理及接口技术课程设计报告摘 要: 单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。MCS-51单片机是使用极为广泛的一款8位单片机,在此次实训中所用的单片机是美国Atmel公司生产的以8031为内核的AT89S52单片机。实训分别以构建单片机最小系统版、74HC138流水灯、8255交通灯、8253方波、6N137光耦控制继电器等几个实验关键词:AT89S52 74HC138 8255A 8253 6N137 交通灯目录单片机原理及接口技术课程设计报告1实验一 构建单片机最小系统和实验环境熟悉21.1单片机的工作原理21.1.1单片机最小系统图21.1.2运算器简介31.1.3控
2、制器简介41.1.4实验解析与总结6实验二跑马灯实验及74HC138译码器62.1实验内容62.1.1实验原理72.1.2实验原理图72.1.3实验程序流程图82.1.4实验程序代码82.1.5完成后的效果图92.2实验总结9实验三 8255控制交通灯实验103.1实验内容103.1.3实验原理103.1.2实验原理电路图123.1.3程序流程图133.1.4实验程序代码133.1.5系统实现图153.2 8255A寻址原理153.3实验总结16实验四 8253方波实验174.1实验内容174.1.1实验原理图174.1.2实验原理电路图184.1.3程序流程图194.1.4程序流程代码194.1.4系统仿真214.2实验总结21实训总结22附录231仿真系统电路原理图232硬件实物照片24实验一 构建单片机最小系统和实验环境熟悉1.1单片机的工作原理1.1.1单片机最小系统图单片机最小系统主要有外部晶振电路,系统复位电路以及供电电源组成。在构建单片机最小系统板是在VCC引脚出加上10uF和0.1uF的滤波电容,可以有效的提高系统工作的稳定性。单片机最小系统图1.1.2运算器简介运算器
3、包括算术逻辑运算、累加器ACC、单元ALU、寄存器B、暂存器TMP、程序状态字寄存器PSW、十进制调整电路等。它能实现数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据传送操作。1. 算术逻辑单元ALUALU在控制器根据指令发出的内部信号控制下,对8位二进制数据进行加、减、乘、除运算和逻辑与、或、非、异或、清零等运算。它具有很强的判跳、转移、丰富的数据传送、提供存放中间结果以及常用数据寄存器的功能。MCS-51中位处理具有位处理功能,特别适用于实时逻辑控制。2. 累加器ACC累加器ACC是8位寄存器,是最常用的专用寄存器,它既可存放操作数,又可存放运算的中间结果。MCS51系列单片机中许多指令的操作数来自累加器ACC。累加器非常繁忙,在与外部存储器或I/O接口进行数据传送时,都要经过A来完成。4. 程序状态字PSW程序状态字是8位寄存器,用于指示程序运行状态信息。其中有些位是根据程序执行结果由硬件自动设置的,而有些位可由用户通过指令方法设定。PSW中各标志位名称及定义如下:位序D7D6D5D4D3D2D1D0位标志CYACF0RS1RS0OVPCY(PSW.7):进(借)位标志位,也是位处理器的位累
4、加器C。在加减运算中,若操作结果的最高位有进位或有借位时,CY由硬件自动置1,否则清“0”。在位操作中,CY作为位累加器C使用,参于进行位传送、位与、位或等位操作。另外某些控制转移类指令也会影响CY位状态。AC(PSW.6):辅助进(借)位标志位。在加减运算中,当操作结果的低四位向高四位进位或借位时此标志位由硬件自动置1,否则清“0”。F0(PSW.5):用户标志位,由用户通过软件设定,决定程序的执行方式。RS1(PSW.4),RS0(PSW.3):寄存器组选择位。用于设定当前通用寄存器组的组,其对应关系如下:RS1RS0寄存器组R0R7地址00组00007H01组1080FH10组21017H11组3181FHOV(PSW.2):溢出标志位。它反映运算结果是否溢出,溢出时OV=1;否则OV=0。OV可作为条件转移指令中的条件。PSW.1:未定义位。P(PSW.1):奇偶标志位。P=1,表示ACC中1的个数为奇数;否则P=0。P也可以作为条件转移指令中的条件。1.1.3控制器简介控制器包括时钟电路、复位电路、指令寄存器、指令译码器程序计数器PC、堆栈指针SP、数据指针寄存器DPTR以及
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