单片微型计算机结构设计原理与应用课程实习报告.doc
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单片微型计算机结构设计原理与应用课程实习报告
(1)利用上述材料完成单片机最小系统的设计、焊接、调试;
(2)完成ISP下载电路的设计、焊接;
(3)完成应用系统扩展电路部分的设计、焊接、调试,应用系统扩展电路的具体要求如下:
1)键盘、显示电路
利用单片机最小系统、6个7段LED数码管、12个按键,设计制作一个键盘、显示电路。可以使用8279键盘显示接口电路,也可以使用单片机的并行接口作为键盘显示接口。
2) 数字时钟
在键盘、显示电路的基础上完成一个数字时钟的设计,完成以下功能:
要求以24小时计时方式显示时、分、秒;
时、分、秒可以通过按键分别调整。
3) 数字温度计
在上题的硬基础上,制作一个数字温度计。完成以下功能:
利用DS18B20可编程1-Wire数字温度传感器芯片,或利用AD590温度传感器芯片和A/D转换器芯片采集温度温度信号;
当按下键盘上的温度显示按键时将实时温度信息显示在LED显示器上,当按下键盘上的时钟显示按键时,恢复时钟的正常显示;
通过串行通信的方式,将采集到的实时温度信息送至第二个单片机系统,并在二个单片机系统显示实时温度。
4) 数字频率计
在上题的硬基础上,制作一个数字频率计。完成以下功能:
利用MCU设计一个数字频率计,用于检测0~500kHz周期信号的频率,输入信号幅度范围:0.1~10V;
当按下键盘上的频率显示按键时将测量的频率信息显示在LED显示器上,当按下键盘上的时钟显示按键时,恢复时钟的正常显示;
(4)利用仿真软件完成系统仿真工作;
(5)完成系统软件的设计,包括程序结构设计、流程图绘制、程序设计。
1 基本原理简介
1.1 STC89C52结构功能介绍
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器(FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory )的低电压,高性能COMOS8位微处理器,俗称单片机。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。
STC89C52具有8K在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52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。 具有以下标准配置:8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,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。另外 STC89X52 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。最高运作频率35MHz,6T/12T可选,即机器周期可为时钟周期的6或12分频。
STC89C52引脚图如下:
图1-1 STC89C52引脚图
STC89C52芯片共40引脚1~8脚通用I/O接口1.0~1.7。9脚复位10,11脚RXD串口输入TXD串口输出12~19I/O接口(12,13脚INT0中断0INT1中断114,15脚:外部计数脉冲T0T1输入端。
16,17脚:WR写控制RD读控制输出端18,19脚:晶振谐振器20地线???21~282接口高8位地址总线29脚:片外选通端单片机对片外操作时输出低电平30脚:ALE/PROG,ALE为地址锁存PORG为编程脉冲的输入端31脚:EA ,ROM取指令控制高电平片内取低电平片外取32~390.7~0.0,这八位I/O需外接上拉电阻。40脚:电源+5V。兼容MCS51指令系统 可反复擦写Flash ROM 32个双向I/O口 256x8bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程UART串行通道 2个外部中断源 共6个中断源 2个读写中断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能
图1-2 频率计组成框图
2 方案论证
2.1 数字时钟方案
方案一:同样以STC89C52作为硬件核心,利用51单片机内部的定时器进行计时,同时可以通过控制按键实现时分秒的调整,最后通过6位LED数码管显示时分秒,该种方案虽然在时间上有一定的误差,但成本较低。
方案二:以STC89C52作为硬件核心,采用DS1302时钟芯片实现时钟,DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片,可自动对时、分、秒、周、年进行计数,精度也比较高,再利用LED液晶对时钟进行显示。
方案一较简单,但精度不高,完全利用单片机自身资源实现。方案二精
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