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计算机接口技术论文九江学院计算机接口课程设计论文院 系: 信息科学与技术学院姓 名: 班 级: a224353指导老师:完成日期: 摘要微型计算机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的一门核心课程，是突出计算机应用的一门课程。本课程的教学目的和要求是使学生掌握先进微处理器芯片结构、微型计算机实现技术、计算机主板构成、接口技术及其应用编程方法，同时掌握微机技术新的发展趋势，也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练。微型计算机原理与接口课程的内容主要包括微处理器芯片、汇编语言程序设计、基本接口技术以及实用接口技术等。通过理解单片机各指令的功能，记忆指令格式和操作，指令对标志位的影响；熟悉一些常见程序的设计方法，能对部分具体任务进行编程、掌握程序调试步骤方法。熟练掌握定时器/计数器的应用；掌握程序存储器、数据存储器、i/o口扩展的硬件连接方法；熟悉两个以上外部中断源的处理方法；从具体实例中体会如何应用所学的单片机知识来解决实际中的控制问题。summarythe microcomputer principle of the summary and interface technology are a specialized key course of computer science and technology, stress a course that the computer uses. the teaching purpose and demand of this course are enabling students grasping the chip structure of the advanced microprocessor, , interface technology and using the programming method that the microcomputer realizes the main board of the technology , computer is formed , master computer technology new development trend at the same time , afford to make student systematic science too. microcomputer principle and content , interface of course mainly including microprocessor chip , assembler language design program , basic interface technology and practical interface technology ,etc.through understanding the function of every order of the one-chip computer, an instruction format of memory and operating, order it to marking the influence of the location ; familiar with some design methods of common procedure , can carry on programming , know to some concrete tasks the procedure debugs the step method . grasp the timer / the application of the counter skillfully; know procedure memory , data memory , i/o hardware that mouth expand connect the method; familiar with the treatment methods of cutting off the source of two or more outside; realize from the concrete instance how to use the one-chip computer knowledge studied to solve the control problem in reality.关键词：接口 焊接 芯片 目 录第一篇 硬件篇第一章 设计思想4第二章 设计目的4 第三章 实验板总体设计电路图4第四章 实验板pcb板图5第五章 下载图sch图和pcb版图6第六章 isp技术和使用说明.6第七章 所需元器件清单7第八章 所需工具清单8第九章 常用芯片99.1 at89s51芯片99.2 74ls373芯片119.3 74ls273芯片12第十章 焊接技术13第十一章 实战与验证1611.1 实验一：最小系统及流水灯 11.2 实验二：多级中断 11.3 实验三：动态显示 11.4 实验四：音乐 第二篇 软件编 电子时钟191.1 设计思想和设计目的191.2 功能介绍191.3 设计电路图191.4 电路连线201.5 源程序201.6 心得体会.28结论29.谢辞29.第一部分 硬件篇第一章 设计思想通过理解单片机各指令的功能，记忆指令格式和操作，指令对标志位的影响；熟悉一些常见程序的设计方法，能对部分具体任务进行编程、掌握程序调试步骤方法。熟练掌握定时器/计数器的应用；掌握程序存储器、数据存储器、i/o口扩展的硬件连接方法；熟悉两个以上外部中断源的处理方法；从具体实例中体会如何应用所学的单片机知识来解决实际中的控制问题。第二章 设计目的微型计算机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的一门核心课程，是突出计算机应用的一门课程。本实验课程的教学目的和要求是使学生通过实验手段掌握微型计算机实现技术、计算机主板构成、接口技术及其应用编程方法，也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练。第三章实验板总体设计电路图实验电路面包板第四章 实验板pcb版图第五章 下载图sch图和pcb图5.1 pcb制版图如下：5.2 sch图如下：第六章 isp技术及使用说明6.1 isp下载线的介绍isp 下载线它是将你所编的程序植入到单片机内进行调试，使单片机达到所期望的控制功能，它的优点有：（1）支持hex文件（2）用户自己可以扩充器件（3）重载的文件对话框，让你不必到处找文件（4）灵活的程序设计，甚至可以让整套软件在其他编程器硬件上运行（5）下载线，编程器都有相关的调试程序，让你制作时更轻松，提高了成功率6.2可行性研究isp下载线是随着单片机的日益广泛的应用而设计的，它方便用户对单片机程序的调试，可以大大简化调试步骤。现在智能化的正快速发展，单片机技术也必将广泛运用，为了让单片机更好更快的实现其价值，isp下载线系统是有必要的，在加上它设计简单，只需要简单的几个器件，运用基本理论就可实现期功能。在我们使用的.第七章 所需元器件清单1印刷电路板（主）2印刷电路板（辅）3100欧电阻4220欧电阻54k7电阻65k1电阻72k电阻8细电缆线若干9at89s51 10晶振 11按钮开关 122x5插座13短接头 148位拨动开关15接线柱 1630p电容17104电容 18 22u电解电容19dip40军品插座 20sip40军品插座21dip40插座 22dip20插座23dip16插座 24dip14插座25dip8插座26红发光管27绿发光管281n4148二极管2978l05稳压管301015三极管31继电器32数码管33蜂鸣器 3474ls2733574l04集成电路 360.6单股电线37电源插座38db9插座f39db25插座f 402x5插座41100欧电阻 424k7电阻4374ls373 44红发光管452x5插头 4610芯软电缆47max232 4824c02第八章 所需工具清单1 焊锡丝 2 焊烙铁3 剪刀 4 面包板第九章 常用芯片9.1 at89s51芯片 9.2 74ls373芯片9.3 74ls273芯片第十章 焊接技术 10.1 特点与机理焊接是连接电子器件的主要方法，是利用加热或采用其他措施，使两种金属之间的壳层起作用（相互扩散），依靠内聚力使金属牢固地结合在一起. 焊接通常分为熔焊、钎焊、及接触焊三大类，在电子制作装置装配中主要是采用钎焊，就是通过加热使金属熔化成液态，使两种固体金属能连接在一起.起连接作用的就是”焊料”，做”焊料”的金属通常熔点比被焊接的金属材料的要低，我们通常用的是铅锡焊. 其机理是焊料母材(焊件与铜箔)在热的作用下,焊件不熔化、焊料熔化并浸润焊面,依靠二者的相互扩散形成焊件的连接,在铜箔与焊件之间形成合金结合层.10.2 工具1、普通温控烙铁(最好带esd保护)2、镊子3、焊锡丝4、松香5、剪刀说明：1、 电烙铁的烙铁头不一定要很尖的那种，但焊接的时候一定要将烙铁头擦干净再用。温控烙铁的焊台上有海绵，倒点水让海绵泡起来，供擦烙铁头用。2、 买不到松香焊锡膏的话，也可以将固体松香溶解到酒精中代替。3、 焊锡丝不必很细，1.0mm的即可。以前以为焊锡丝要很细就买了0.5mm的，现在觉得用这种方法没有必要。10.3 操作步骤1、 电路板不干净的话，先用洗板水洗净。将电路板焊接芯片的地方涂上 一点点胶水，用于粘住芯片。2、 将自制的防静电导线戴到拿镊子的那只手腕上，另一端放于地上。用镊子(最好不要用手直接拿芯片)将芯片放到电路板上，目视将芯片的引脚和焊盘精确对准，目视难分辨时还可以放到放大镜下观察有没有对准。电烙铁上少量焊锡并定位芯片(不用考虑引脚粘连问题)，定为两个点即可(注意：不是相邻的两个引脚)。3、 将适量的松香焊锡膏涂于引脚上，并将一个酒精棉球放于芯片上，使棉球与芯片的表面充分接触以利于芯片散热。4、 擦干净烙铁头并蘸一下松香使之容易上锡。给烙铁上锡，焊锡丝融化并 粘在烙铁头上，直到融化的焊锡呈球状将要掉下来的时候停止上锡，此时， 焊锡球的张力略大于自身重力。5、 将电路板倾斜放置，倾斜角度大于70度，小于90度，倾斜角度太小不利于焊锡球滚下。在芯片引脚未固定那边，用电烙铁拉动焊锡球沿芯片的引脚从上到下慢慢滚下，同时用镊子轻轻按酒精棉球，让芯片的核心保持散热；滚到头的时候将电烙铁提起，不让焊锡球粘到周围的焊盘上。至此，芯片的一边已经焊完，按照此方法在焊接其他的引脚。 10.4 心得体会 根据实践，知道了焊器件的时候要先将焊盘烫化！然后将焊锡丝接近焊盘。用焊盘的高温将焊锡丝融化，以达到焊接的目的。焊芯片的时候要先焊对角线的两个脚，以达到让芯片固定的目的。 第十一章 实验与验证11.1 单片机最小系统及流水灯程序org 00h ;源程序起始地址jmp main ;跳转到mainorg 0050h ;主程序开始地址main:mov a,#11111110b ;立即数送入aloop: mov p1,a rr a lcall delay ;延时子程序 ajmp loopdelay: mov r3,#250d1:mov r4,#231d2:nopnopnopnopnopnopdjnz r4,d2djnz r3,d1 ret end11.2 多级中断及显示11.2.1 实验功能 了解单片机中断控制的工作原理和中断方式的选择；掌握多个中断同时发生时中断优先权的设置方法11.2.2 实验内容1、 利用单片机p32、p33口与开关k0、k1进行中断控制；2、 在主程序中设计8个指示灯轮流亮，用k0控制8个led同时闪烁，用k1控制左右4个led交替闪烁。11.2.3线 电路连1、 p10至p17-l0至l72、 k0-p323、 k1-p334、 rst-use (实验板上是短接头use短接)11.4.4 实验器材 单片机最小系统所需器件；单片机实验板v2.0 ； 稳压电源；连线若干；11.3 六个数码管动态显示11.3.1 实验功能 1、掌握利用数据口扩展led数码管显示器的方法 2、掌握led动态显示方式11.3.2 实验内容 1、采用锁存器273扩展6个共阳极led数码管，端口地址为7fffh，位码由p1口加反向器74ls04直接控制 2、设计程序使6位led数码管的循环显示 3、设计一个由键控制的电子钟11.3.3电路连线1. p00至p07-d1至d82. q1 至q8-a 至 dp3. p20 至 p25-a1至a64. y1至y6- led1 至 led65. p36-clk6. vcc-clr7. rst-use (实验板上是短接头use短接)8. p32-k0 (如设计中断则连接)9. p33-k1 (如设计中断则连接)11.3.4 实验器材 单片机最小系统所需器件；单片机实验板v2.0 ； 稳压电源；连线若干；11.4 单片机唱歌11.4.1 实验目的简单的学习单片机的实际应用，提高学习的兴趣11.4.2 实验内容使用单片机p20口与sp的连接来实现唱歌功能11.4.3 连线方式1、 p20-a12、 a2-sp11.4.4 实验器材单片机最小系统所需器件；单片机实验板v2.0 ； 稳压电源；连线若干；第二部分 软件篇第一章 电子时钟1.1 设计思想和设计目的使用单片机接口与led的连接实现电子时钟的功能1.2 功能介绍1.掌握时、分、秒的设计方法2.全面掌握定时、中断、调时的运用了解时钟的工作原理和编程方法1.3 设计电路图1.4电路连线1、 p10至p17-a至dp p20至p25-a1至a62、 y1 至y6 -led1至led63、 k0-p34 调整时钟键 k1-p35 调整小时4、k2-p36 调整分钟 k3-p37 调整秒钟1.5 源程序定时器t0、t1溢出周期为50ms，t0为秒计数用， t1为调整时闪烁用，; p3.7为调整按钮，p1.1-7口 为数码管段选，采用共阳显示管。; p2.1-6为数码管位选。; 7071h 秒计时和显示单元 ; 7273h 分显示单元 注意：72h放个位数 73h放十位数; 7475h 小时显示单元; 7677h 分计时单元; 7879h 小时计时单元; 7ah 放“熄灭符”数据 0ah; 位 00h 放 分调整标志; 位 01h 放小时调整标志; 位 02h 放闪烁标志; 中断入口程序 ; org 0000h ;程序执行开始地址 ljmp start ;跳到标号start执行 org 0003h ;外中断0中断程序入口 reti ;外中断0中断返回 org 000bh ;定时器t0中断程序入口 ljmp intt0 ;跳至intto执行 org 0013h ;外中断1中断程序入口 reti ;外中断1中断返回 org 001bh ;定时器t1中断程序入口 ljmp intt1 ;跳至intt1执行 org 0023h ;串行中断程序入口地址 reti ;串行中断程序返回; ; ; 主 程 序 ; ; start: mov r0,#70h ;清70h-7ah共11个内存单元 mov r7,#0bh ; cleardisp: mov r0,#00h ; inc r0 ; djnz r7,cleardisp ; mov 20h,#00h ;清20h（标志用） mov 7ah,#0ah ;放入熄灭符数据 mov tmod,#11h ;设t0、t1为16位定时器;用11.0592m初值是4c00h；用12m初值是3cb0h mov tl0,#00h ;50ms定时初值（t0计时用） mov th0,#4ch ;50ms定时初值 mov tl1,#00h ;50ms定时初值（t1闪烁定时用） mov th1,#4ch ;50ms定时初值 setb ea ;总中断开放 setb et0 ;允许t0中断 setb tr0 ;开启t0定时器 mov r4,#14h ;1秒定时用初值（50ms20） start1: lcall display ;调用显示子程序 jnb p3.5,set_h ;此按键是小时加1 jnb p3.6,set_m ;此按键是分钟加1 sjmp start1 ;p3.7口为1时跳回start1 set_h: ljmp set_hh set_m: ljmp set_mm; 1秒计时程序 ;t0中断服务程序 intt0: push acc ;累加器入栈保护 push psw ;状态字入栈保护 clr et0 ;关t0中断允许 clr tr0 ;关闭定时器t0;用11.0592m初值是4c00h；用12m初值是3cb0h mov a,#00h ;中断响应时间同步修正,要精确调整在这里！ add a,tl0 ;低8位初值修正 mov tl0,a ;重装初值（低8位修正值） mov a,#4ch ;高8位初值修正 addc a,th0 ; mov th0,a ;重装初值（高8位修正值） setb tr0 ;开启定时器t0 djnz r4, outt0 ;20次中断未到中断退出 addss: mov r4,#14h ;20次中断到（1秒）重赋初值 mov r0,#71h ;指向秒计时单元（70h-71h） acall add1 ;调用加1程序（加1秒操作） mov a,r3 ;秒数据放入a（r3为2位十进制数组合） clr c ;清进位标志 cjne a,#60h,addmm ; addmm: jc outt0 ;小于60秒时中断退出 acall clr0 ;大于或等于60秒时对秒计时单元清0 mov r0,#77h ;指向分计时单元（76h-77h） acall add1 ;分计时单元加1分钟 mov a,r3 ;分数据放入a clr c ;清进位标志 cjne a,#60h,addhh ; addhh: jc outt0 ;小于60分时中断退出 acall clr0 ;大于或等于60分时分计时单元清0 mov r0,#79h ;指向小时计时单元（78h-79h） acall add1 ;小时计时单元加1小时 mov a,r3 ;时数据放入a clr c ;清进位标志 cjne a,#24h,hour ; hour: jc outt0 ;小于24小时中断退出 acall clr0 ;大于或等于24小时小时计时单元清0 outt0: mov 72h,76h ;中断退出时将分、时计时单元数据移 mov 73h,77h ;入对应显示单元 mov 74h,78h ; mov 75h,79h ; pop psw ;恢复状态字（出栈） pop acc ;恢复累加器 setb et0 ;开放t0中断 reti ;中断返回; 加1子 程 序 ; add1: mov a,r0 ;取当前计时单元数据到a dec r0 ;指向前一地址 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 orl a,r0 ;前一地址中数据放入a中低四位 add a,#01h ;a加1操作 da a ;十进制调整 mov r3,a ;移入r3寄存器 anl a,#0fh ;高四位变0 mov r0,a ;放回前一地址单元 mov a,r3 ;取回r3中暂存数据 inc r0 ;指向当前地址单元 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 anl a,#0fh ;高四位变0 mov r0,a ;数据放入当削地址单元中 ret ;子程序返回; 清零程序 ;对计时单元复零用 clr0: clr a ;清累加器 mov r0,a ;清当前地址单元 dec r0 ;指向前一地址 mov r0,a ;前一地址单元清0 ret ;子程序返回; 显示程序 ; 显示数据在70h-75h单元内，用六位led共阳数码管显示，p1口输出段码数据，p2口作; 扫描控制，每个led数码管亮1ms时间再逐位循环。 display: mov r1,#70h ;指向显示数据首址 mov r5,#0feh ;扫描控制字初值 play: mov a,r5 ;扫描字放入a mov p2,a ;从p2口输出 mov a,r1 ;取显示数据到a mov dptr,#tab ;取段码表地址 movca,a+dptr ;查显示数据对应段码cjner5,#0feh,play_1 ;不是秒低位则转移play_1anla,#7fh;是，则点亮ajmpplay_3play_1:cjner5,#0fbh,play_2 ;分低位？anla,#7fhajmpplay_3play_2:cjner5,#0efh,play_3 ;时低位？anla,#7fh play_3: mov p1,a ;段码放入p1口 lcall dl1ms ;显示1ms inc r1 ;指向下一地址 mov a,r5 ;扫描控制字放入a jnb acc.5,endout ;acc.5=0时一次显示结束 rl a ;a中数据循环左移 mov r5,a ;放回r5内 ajmp play ;跳回play循环 endout: setb p2.5 ;一次显示结束，p2口复位 mov p1,#0ffh ;p1口复位 ret ;子程序返回 tab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,0ffh;共阳段码表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮; 延时程序 ;1ms延时程序，led显示程序用 dl1ms: mov r6,#14h dl1: mov r7,#19h dl2: djnz r7,dl2 djnz r6,dl1 ret;20ms延时程序，采用调用显示子程序以改善led的显示闪烁现象 ds20ms: acall display acall display acall display ret;延时程序，用作按键时间的长短判断 dl1s: lcall dl05s lcall dl05s ret dl05s: mov r3,#20h ;8毫秒*32=0.256秒 dl05s1: lcall display djnz r3,dl05s1 ret; 闪动调时 程 序 ;t1中断服务程序，用作时间调整时调整单元闪烁指示intt1: push acc ;中断现场保护 push psw ; mov tl1, #00h ;装定时器t1定时初值 mov th1, #4ch ; djnz r2,intt1out ;0.3秒未到退出中断（50ms中断6次） mov r2,#06h ;重装0.3秒定时用初值 cpl 02h ;0.3秒定时到对闪烁标志取反 jb 02h,flash1 ;02h位为1时显示单元熄灭 mov 72h,76h ;02h位为0时正常显示 mov 73h,77h ; mov 74h,78h ; mov 75h,79h ;intt1out: pop psw ;恢复现场 pop acc ; reti ;中断退出flash1: jb 01h,flash2 ;01h位为1时，转小时熄灭控制mov 72h,7ah ;01h位为0时，熄灭符数据放入分 mov 73h,7ah ;显示单元（72h-73h），将不显示分数据 mov 74h,78h ; mov 75h,79h ; ajmp intt1out ;转中断退出flash2: mov 72h,76h ;01h位为1时，熄灭符数据放入小时 mov 73h,77h ;显示单元（74h-75h），小时数据将不显示 mov 74h,7ah ; mov 75h,7ah ; ajmp intt1out ;转中断退出; p3.5 小时加1调整程序 ;当调小时时p3.5按键按下时进入此程序 set_hh: clr et0 ;关定时器t0中断 clr tr0 ;关闭定时器t0 mov r2,#06h ;进入调时间的状态，赋闪烁定时初值 setb et1 ;允许t1中断 setb tr1 ;开启定时器t1 se