單片機(jī)跑馬燈課程設(shè)計(jì)PPT課件.ppt

單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 閃爍跑馬燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)38 1 課程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人 班級(jí)姓名學(xué)號(hào)電氣0806謝士軍24電氣0806王虎飛18 2 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 一 基本要求 用8051設(shè)計(jì)閃爍跑馬燈顯示系統(tǒng) 正常時(shí)p2口所連接的8個(gè)LED閃爍 按外部中斷1 進(jìn)入單燈左移 三圈后恢復(fù)中斷前的狀態(tài) 按外部中斷2 進(jìn)入流水燈系統(tǒng) 左右重復(fù)三圈 三圈后恢復(fù)中斷前的狀態(tài) 中斷2優(yōu)先級(jí)最高 二 設(shè)計(jì)任務(wù) 1 設(shè)計(jì)硬件電路 畫出電路原理圖 2 畫出程序流程圖 3 編制程序 寫出源程序代碼 4 寫出5000字的詳細(xì)說明書 要求字跡工整 原理敘述正確 會(huì)計(jì)算主要元器件的一些參數(shù) 并選擇元器件 5 個(gè)人總結(jié) 3 前言 隨著單片機(jī)的問世和飛速發(fā)展 掀起了計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的一場(chǎng)新革命 使計(jì)算機(jī)控制技術(shù)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng) 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 智能儀表 智能家電以及各類功能模塊等廣泛領(lǐng)域 它已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)許多控制系統(tǒng)的常規(guī)性工具 本次的課程設(shè)計(jì)使我們把所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來 是對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn) 使我們對(duì)所學(xué)的單片機(jī)知識(shí)有了系統(tǒng)全面的理解和認(rèn)識(shí) 鍛煉了我們查閱資料和設(shè)計(jì)開發(fā)的初步能力 為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ) 4 8051單片機(jī)引腳功能介紹 5 首先我們來連接一下單片機(jī)的引腳圖 如果 具體功能在下面都有介紹 單片機(jī)的40個(gè)引腳大致可分為4類 電源 時(shí)鐘 控制和I O引腳 電源 VCC 芯片電源 接 5V VSS 接地端 時(shí)鐘 XTAL1 XTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端 控制線 控制線共有4根 ALE PROG 地址鎖存允許 片內(nèi)EPROM編程脈沖 ALE功能 用來鎖存P0口送出的低8位地址 PROG功能 片內(nèi)有EPROM的芯片 在EPROM編程期間 此引腳輸入編程脈沖 PSEN 外ROM讀選通信號(hào) RST VPD 復(fù)位 備用電源 RST Reset 功能 復(fù)位信號(hào)輸入端 VPD功能 在Vcc掉電情況下 接備用電源 EA Vpp 內(nèi)外ROM選擇 片內(nèi)EPROM編程電源 EA功能 內(nèi)外ROM選擇端 Vpp功能 片內(nèi)有EPROM的芯片 在EPROM編程期間 施加編程電源Vpp I O線80C51共有4個(gè)8位并行I O端口 P0 P1 P2 P3口 共32個(gè)引腳 P3口還具有第二功能 用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào) 屬控制總線 6 51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷系統(tǒng) 8051單片機(jī)的中斷系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用 其基本特點(diǎn)是 有5個(gè)固定的可屏蔽中斷源 3個(gè)在片內(nèi) 2個(gè)在片外 它們?cè)诔绦虼鎯?chǔ)器中各有固定的中斷入口地址 由此進(jìn)入中斷服務(wù)程序 5個(gè)中斷源有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí) 可形成中斷嵌套 2個(gè)特殊功能寄存器用于中斷控制和條件設(shè)置的編程 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5個(gè)中斷源的符號(hào) 名稱及產(chǎn)生的條件如下 INT0 外部中斷0 由P3 2端口線引入 低電平或下跳沿引起 INT1 外部中斷1 由P3 3端口線引入 低電平或下跳沿引起 T0 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器0中斷 由T0計(jì)滿回零引起 T1 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器l中斷 由T1計(jì)滿回零引起 TI RI 串行I O中斷 串行端口完成一幀字符發(fā)送 接收后引起 整個(gè)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見下圖一所示 7 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 8 所謂中斷 就是指CPU在執(zhí)行程序的過程中 由于某種外部或內(nèi)部事件的作用 如外部設(shè)備請(qǐng)求與CPU傳送數(shù)據(jù)或CPU在執(zhí)行程序的過程中出現(xiàn)了異常 強(qiáng)迫CPU停止當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去為該事件服務(wù) 待事件服務(wù)結(jié)束后 又能自動(dòng)返回到被中斷了的程序中繼續(xù)執(zhí)行 由于CPU正在執(zhí)行的原程序被暫停執(zhí)行 所以稱為中斷 相對(duì)被中斷的原程序來說 中斷處理程序是臨時(shí)嵌入的一段程序 所以 一般將被中斷的原程序稱為主程序 而將中斷處理程序稱為中斷子程序 或中斷服務(wù)子程序 能夠引起計(jì)算機(jī)中斷的事件 稱為中斷源 主程序被中止的地方 稱為斷點(diǎn) 也就是下一條指令所在內(nèi)存的地址 中斷服務(wù)子程序一般存放在內(nèi)存中一個(gè)固定的區(qū)域內(nèi) 它的起始地址稱為中斷服務(wù)子程序的入口地址 9 圖6 1中斷嵌套示意圖 10 2020 1 9 11 中斷時(shí)序流程圖 中斷響應(yīng)服務(wù)及返回流程圖 12 閃爍跑馬燈系統(tǒng)電路圖 13 閃爍跑馬燈系統(tǒng)程序 14 15 工作原理 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 單片機(jī)的P2口接8個(gè)LED 當(dāng)按下電源開關(guān)K3 單片機(jī)工作 8個(gè)LED燈閃爍 當(dāng)按鍵K1按下 外部中斷INT0非為低電平觸發(fā)方式 外部中斷1接通 8個(gè)LED進(jìn)入單燈左移工作狀態(tài) 若此時(shí)沒有接通外部中斷2 LED單燈左移三圈后恢復(fù)中斷前的狀態(tài) 若此時(shí)外部中斷2接通 由于外部中斷2的中斷優(yōu)先級(jí)最高 當(dāng)強(qiáng)的工作狀態(tài)被中斷 轉(zhuǎn)而執(zhí)行高中斷優(yōu)先級(jí)中斷2的中斷程序 進(jìn)入流水燈工作狀態(tài) 左右重復(fù)三 16 圈 三圈后恢復(fù)到終端前的工作狀態(tài) 當(dāng)按鍵K2按下 外部中斷INT1非被觸發(fā) 外部中斷2工作 8個(gè)LED燈被主次點(diǎn)亮 進(jìn)入流水燈工作狀態(tài) 若此時(shí)外部中斷1被接通 由于改程序的中斷優(yōu)先級(jí)最高 該中斷程序的工作狀態(tài)不會(huì)被中斷 仍然繼續(xù)執(zhí)行 中斷程序2的流水燈系統(tǒng)左右重復(fù)三圈 三圈后恢復(fù)到中斷前的工作狀態(tài) 中斷服務(wù)程序1為低優(yōu)先級(jí)中斷 中斷服務(wù)程序2為高優(yōu)先級(jí)中斷 高中斷優(yōu)先級(jí)可以中斷低優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序 同一優(yōu)先級(jí)不能相互中斷 17 個(gè)人總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)的題目是 閃爍跑馬燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) 乍一看題目感覺應(yīng)該挺好做的 但仔細(xì)地看了設(shè)計(jì)要求之后 傻眼了 發(fā)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)很不好搞 我們迎難而上 相信經(jīng)過我們的共同努力一定能把任務(wù)完成 剛開始希望能從網(wǎng)上找到相同或類似的題目或相關(guān)資料 但怎么也沒找到 感覺很是沮喪 第二天我們又到了圖書館 把幾乎所有關(guān)于單片機(jī)的書都翻遍了 最后終于找到了三本有關(guān)閃爍燈和終端方面的資料 但卻沒有和課程設(shè)計(jì)要求一模一樣的 18 剛開始我們?cè)囍脜R編語言編程 但發(fā)現(xiàn)匯編的指令太多 本題目的8個(gè)LED燈都接在單片機(jī)的P2口 共有三種花樣和兩個(gè)中斷系統(tǒng) 用匯編實(shí)在不好把所有的程序編下來 超出了我們的能力范圍 后來改用C語言編 因?yàn)镃語言的移植性好 我們?cè)谝粋€(gè)類似的C語言變得閃爍燈的進(jìn)行改造 并且在其他同學(xué)的幫助下 使用PROTEUS仿真軟件 經(jīng)過多次的更改調(diào)試之后 終于能按所要求的功能工作了 本次課程設(shè)計(jì) 認(rèn)識(shí)到自己要掌握單片機(jī)的開發(fā)和設(shè)計(jì)還有很多知識(shí)需要學(xué)習(xí) 要把單片機(jī)學(xué)好 首先要掌握好各種功能指令 并能熟練應(yīng)用 才能談得上