单片机的控制系统课程设计.doc

单片机的控制系统课程设计目录第1章 背景介绍及设计目的11.1背景介绍：11.2设计目的2第2章 设计方案及基本原理32.1系统设计方案32.2实验原理：32.3系统连接7第3章 程序设计93.1主函数流程如图所示93.2程序代码9第4章 程序运行及结果分析10参考文献11附 录12第1章 背景介绍及设计目的1.1背景介绍：一预备知识： 1.熟悉凌阳单片机的工作原理。 （1）i/o口的原理和使用设置； （2）时基中断的原理和使用设置； 2.熟悉 nsp ide 环境及在该环境下用汇编和 c 语言编写的应用程序。 3.以a口和b口为例，学会使用 spce061a单片机 i/o口的基本输出和输入功能。 二实验设备： 1.装有windows系统和nsp ide仿真环境的pc机一台。 2.61板一套，led键盘模组一套，10针排线两根。三实验说明：1.61板的i/o输出实验主要以ioa07接led键盘模组上的8个发光二极管，ioa8ioa15 接键盘k1k8的输入。因61板核心芯片spce061a已内置上下拉电阻，所以端口直接连接发光二极管的驱动端。2.实验结果是按键后相应发光二极管点亮。3.代码编写上，主要涉及spce061a的端口寄存器ioa和iob。四实验要求： 1编程要求：主程序由c语言编写。2实现功能：通过nsp ide 环境及在该环境下用汇编语言和 c语言编写的应用程序，实现仿真功能，从而完成用按键控制二极管的发光与关闭功能。3. 实验现象：通过 ioa口输出的数据控制8个发光二极管的点亮与熄灭。8个发光二极管动态点亮和熄灭，点亮与熄灭状态顺序如下表 1-1所示。其中，“”表示二极管是点亮状态，“”表示二极管是熄灭状态。表中d4d11为实验箱上发光二极管电路模块中从左到右的 8 个发光二极管。表 1-1 8个发光二极管状态1.2设计目的：随着单片机应用的日益广泛，在校学生加强对单片机的认识和动手能力，已经是非常重要的一项锻炼。课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节，将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。 本课程设计的基本要求是： 1.熟悉编程环境及在该环境下用汇编和 c 语言编写的应用程序。2. 熟悉简单的汇编语言指令。 3. 以 a口和 b 口为例，学会使用 spce061a单片机 i/o口的基本输出和输入功能。第2章 设计方案及基本原理 2.1系统设计方案 键盘输入61版i0b0-i0b7i0a0-ioa777根据设计要求给出系统框图如图2-1：图2-1 系统框图2.2实验原理：2.2.1 数码管工作原理实验箱的 6 位 8 段数码管电路采用“共阴”连接，阴极公共端（com）由晶体管推动。实验箱上的数码管共有两种，如图 2-2。 agdpcdefagdpcdefd2d1图2-2 两种数码管图首先介绍两个基本概念：段码和位码，段码即段选信号 seg，它负责数码管显示的内容，图 2-3中 ag、dp组成的数据（a 为最低位，dp 为最高位）就是段码。比如 1的段码“0x06”(b=1，c=1，其他都为 0，即段码为 00000110b)，8 的段码为“0x7f” ；位码即位选信号 dig，它决定哪个数码管工作，哪个数码管不工作，比如仅使能 dig4，那么 6 个 led 只有 led4 工作，而其它的五个都不工作。当需要某一位数码管显示数字时，只需要先选中这位数码管的位信号，再给显示数字的段码。比如当在第一个数码管上显示一个“6”时，如图 ，先选中第一位数码管的位信号（实验箱上标号是“1” ） ，即先给和“1”相连接的 i/o 口送 1；再把段码设置为 0x007d，即在 a、c、d、e、f、g各段引出的端口检测到高电平，就可以显示一个“6”出来。 agdpcdef图2-3数码管显示“6”2.2.2实验箱上 spce061a控制数码管的显示 实验箱在6位8段数码管的上面有 16 对排针，其中有 7 个“abcdefg”是控制此位 8 段数码管的段码选择的，另有 6 个“123456”是控制6位8 段数码管位选择的，“dd”控制“点”或“分隔符号”，“dp”控制小数点。把实验箱上jp4和jp5 的引针用跳线全部短接。框图如图 2-4。 ioa0ioa1ioa2ioa3ioa4ioa5ioa6ioa7iob15iob14iob13iob12iob3iob2iob1abcdefgdp123456dd6位led显示电路模块spce061add图2-4实验箱上spce061a和6位led显示电路模块的连接按照上面数码管的显示原理，当要在第四个数码管上显示一个“e”时，先要通过 iob12 端口给“4”端口送一个 1，选中第四个数码管；由图 4-1 可以看出，显示“e”时，需要 a、d、e、f、g段被点亮，所以给 ioa0、ioa3、ioa4、ioa5、ioa6 端口各送一个 1，则在 a、d、e、f、g 端口各能检测到一个高电平，就可以点亮 a、d、e、f、g 段，显示一个“e” 。2.2.3 nsp ide指令系统nsp的指令系统算术逻辑操作符与 ansi-c 算符大同小异，如表 1-1。表 2-1 nsp指令的算术逻辑操作符算术逻辑操作符作用+、-、*、/、%加、减、乘、除、求余运算&、|逻辑与、或&、|、按位与、或、异或、左移、右移、=、 8; *p_ioa_data = key; #define p_ioa_data (volatile unsigned int *)0x7000 #define p_ioa_buffer (volatile unsigned int *)0x7001 #define p_ioa_dir (volatile unsigned int *)0x7002 #define p_ioa_attrib (volatile unsigned int *)0x7003 #define p_watchdog_clear (volatile unsigned int *)0x7012 #define key_all 0xff00 / 使用ioa8ioa15作为键盘输入口 unsigned getkey(void) unsigned keyvalue = 0x0000; *p_ioa_dir&=key_all; *p_ioa_attrib&=key_all; *p_ioa_buffer|=key_all; while(keyvalue=0) keyvalue=(*p_ioa_data & key_all