微機原理課程設計報告 時鐘設計

2022-04-05 09:17:33 字數 4197 閱讀 7363

微機原理及組合語言

課程設計報告

內容提要

本課程設計報告重點闡述了課程設計的原理,過程實現,以及**闡述,流程圖表示以及在實驗中遇到的問題,實驗過程等等。

本報告旨在總結微機課程設計中的收穫以及完成的過程。微機課程設計是我們本學期進行的難度最大且最具有實踐性的課程設計。對於我們剛剛學完微機理論基礎的同學來說,還是有一定難度的。

故在硬體設計方面難度不是很大,而更重點的強調軟體方面的設計。

在微機課程學習中,我們多使用組合語言。由於組合語言可讀性差,所以在本次試驗中我們使用了大相對較熟悉的c語言。由於c語言的可讀性優於組合語言,所以在程式設計上面的難度也大大簡化。

此次微機課程設計我們完成的是微控制器時鐘程式的設計。由於時間倉促,僅僅完成了自動計時的功能,和調節時間的功能。功能很簡單,而且電路的連線上面也十分得簡化。

但是程式的**確實相當經典的。

本次課程設計中的程式**的思想大多取於網上,以及和同學商討。在微控制器中斷以及max7219晶元驅動程式上面,我花的時間並不多,而是利用**良好的移植性,完成了此處程式的設計。

在時鐘的自動計時上面採用了微控制器教材上面的思路,利用其內部計時器,很容易能夠完成這方面的功能。

目錄第一章微機應用系統課程設計的目的意義 3

1.1 設計目的 3

1.2 設計內容及要求 3

1.3 課程在教學計畫中的地位和作用 3

1.4 系統的主要功能及使用方法3

第二章總體設計方案 5

2.1 設計思想 5

第三章硬體設計 6

3.1 硬體設計概要 6

3.2 所用到的晶元及其各自功能說明 6

3.2.1微控制器及其功能說明 6

3.2.2 max7219及其功能說明 8

3.3硬體電路設計系統原理圖及其說明 10

第四章軟體設計 12

4.1 流程圖及其說明 12

4.2軟體系統的使用說明 13

4.2.1 max7219驅動 13

4.2.2時鐘進製部分 14

4.2.3調整時間部分 14

4.2.4延時函式及去抖 14

4.3源程式** 15

第五章收穫與體會 25

參考文獻 27

以微控制器為控制核心的智慧型電子鐘以時間準、功能強、外形美而越來越受到人們的青睞。本實驗通過設計乙個智慧型電子鐘,旨在使學生能夠做到以下幾點。

l.了解智慧型電子鐘的功能特點與工作原理。

2.掌握以微控制器為核心實現電子鐘功能的思路和方法。

3.進一步掌握多位數碼管顯示的原理和介面方法。

(1)程式語言為c語言;

(2)基於微控制器的硬體電路設計與除錯;

(3)從鍵盤上輸入當前時間,格式為「xx(小時):xx(分):xx(秒),以此為起點,每秒重新整理一次,1秒鐘延遲方式採用軟體方式並用子程式編寫或者定時器實現,主程式用於顯示時間結果和呼叫子程式,由於軟體延遲產生的誤差每小時調整一次,保證每小時誤差不超過0.

1秒。《微機應用系統設計與綜合實驗》課程是測控技術專業本科生必修的一門技術基礎課程。通過該課程的學習使學生對微機系統有乙個全面的了解、掌握常規晶元的使用方法、掌握簡單微型計算機應用系統軟硬的設計方法。為了使我們微機應用課程設計目標更明確,要求更具體,學生收穫更大,我們特編寫課程設計任務書,學生可根據本人的愛好任選其中乙個課題,要求獨立完成課題,寫出課程設計說明書,設計出電路原理圖,說明工作原理,畫出電路板圖,編寫程式及程式流程圖。

希望同學認真閱讀本任務書,認真查閱資料與上機除錯,圓滿完成課程設計。

通過課程設計進一步鍛鍊同學們在微型計算機應用方面的實際工作能力。電腦科學在應用上得到飛速發展,因此,學習這方面的知識必須緊密聯絡實際:掌握這方面的知識更要強調解決實際問題的能力。

同學們要著重學會面對乙個實際問題,如何去自己收集資料,如何自己去學習新的知識,如何自己去制定解決問題的方案並通過實踐不斷地去分析和解決前進道路上的一切問題,最終到達勝利的彼岸。

該微控制器數字時鐘的主要功能:可做時鐘用,並且時間可自行設定。使用方法如下:

系統中,微控制器做控制器,實現時鐘計時及時間設定的相關控制;數碼管做顯示,顯示當前時間,由max7219完成解碼;四個按鈕開關用於實現時間的設定。按鈕1:功能鍵;按鈕2:

增加鍵;按鈕3:減少鍵;按鈕4:進入計時鍵。

線路連線好之後,開始計時,數碼管顯示時間,為正常計時狀態。時間初值是00:00:

00。當需要對時間進行設定時,按下按鈕1,進入時間調節狀態。按鈕1按下的次數決定當前要調節的位。

如:按一次調秒的個位,該位閃爍,此時如按下按鈕2,秒的個位遞增調節,按下按鈕3,則秒的個位遞減調節。依次可對需要調節的任意位進行設定,當前設定的位閃爍。

設定完時間後,按下按鈕4即可從設定的時間開始計時,再次進入正常計時狀態。

要完成本實驗任務要求的功能,可以將系統分為以下幾個部分來設計:定時器/計數器電路、時間及功能設定電路、時間顯示電路等。其中,定時器/計數器電路是整個電子鐘設計的基礎。

一般都是用定時/計數器來產生定時中斷訊號(例如定時時間間隔為1/100s),然後通過軟體計數器來相繼獲得實時時鐘的秒、分、時等時間值。

實現智慧型化電子鐘的軟體主要由主程式和中斷服務程式兩模組組成。

在主程式中,除了完成對系統的初始化和中斷向量的設定外,需要對各種軟體時間計數器進行查詢、比較和判斷,並根據判斷結果發出各種控制訊號,以完成時鐘的顯示操作。

在定時中斷服務程式中,需要設計1/100s計數器,秒個位、秒十位計數器,分個位、分十位計數器,時個位、時十位計數器以及由鍵盤設定的各定時時間計數器和各作息時間計數器等等,並對各計數器酌情作加1計數。然後,由主程式來完成對各種計數器內容的查詢。

注意事項:

向定時器通道寫計數初值時,無論以二進位制還是十進位制形式寫入,如果其值超過255,需分兩次分別寫入計數器的高、低位元組,否則只需寫一次。究竟寫一次還是兩次,要在寫初值之前通過寫控制字來設定。

這次做的是微控制器時鐘程式設計,顧名思義,首先應該用到的是微控制器。我們用微控制器來驅動程式,完成程式的執行。由於我們以前沒有學過微控制器這方面的知識,我們運用起來比較陌生,只能是一邊學一邊用,所以做的設計比較簡單,只有最基本的時鐘功能和校準功能。

當然既然是時鐘,就少不了數碼管,這還要用到一片7219晶元來驅動數碼管,使它顯示相應的時間。

這次我們的課程設計,主要目的在於熟悉微控制器的原理和應用。由於時鐘設計,所以相對的硬體設計較少且連線比較簡單,這裡不再詳細介紹。

這次課程設計的主要目的就是熟悉微控制器,下面我們先就微控制器的一些功能加以介紹。

首先我們來連線一下微控制器的引腳圖,如果,具體功能在下面都有介紹。

微控制器的40個引腳大致可分為4類:電源、時鐘、控制和i/o引腳。

⒈ 電源: ⑴ vcc - 晶元電源,接+5v;

⑵ vss - 接地端;

⒉ 時鐘:xtal1、xtal2 - 晶體振盪電路反相輸入端和輸出端。

⒊ 控制線:控制線共有4根,

⑴ ale/prog:位址鎖存允許/片內eprom程式設計脈衝

① ale功能:用來鎖存p0口送出的低8位位址

② prog功能:片內有eprom的晶元,在eprom程式設計期間,此引腳輸入程式設計脈衝。

⑵ psen:外rom讀選通訊號。

⑶ rst/vpd:復位/備用電源。

① rst(reset)功能:復位訊號輸入端。

② vpd功能:在vcc掉電情況下,接備用電源。

⑷ ea/vpp:內外rom選擇/片內eprom程式設計電源。

① ea功能:內外rom選擇端。

② vpp功能:片內有eprom的晶元,在eprom程式設計期間,施加程式設計電源vpp。

⒋ i/o線

80c51共有4個8位並行i/o埠:p0、p1、p2、p3口,共32個引腳。p3口還具有第二功能,用於特殊訊號輸入輸出和控制訊號(屬控制匯流排)。

拿到一塊晶元,想要使用它,首先必須要知道怎樣連線,我們用的一塊稱之為89c52的晶元,下面我們就看一下如何給它連線。

1、 電源:這當然是必不可少的了。微控制器使用的是5v電源,其中正極接40管腳,負極(地)接20管腳。

2、 振蒎電路:微控制器是一種時序電路,必須供給脈衝訊號才能正常工作,在微控制器內部已整合了振盪器,使用晶體振盪器,接18、19腳。只要買來晶體**器,電容,連上就能了,按圖3.

1接上即可。

3、 復位管腳:按圖3.1中畫法連好,至於復位是何含義及為何需要復要復位,在微控制器功能中介紹。

4、 ea管腳:ea管腳接到正電源端。 至此,乙個微控制器就接好,通上電,微控制器就開始工作了。

微機原理課程設計報告

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