单片机课程设计——单片机定时器实验

1、课程设计课题名称：学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：二O二年六月(一) 课程设计的目的(1) 检验对所学知识的掌握程度和灵活运用情况。(2) 检验对具体问题的分析能力和解决问题的能力。(3) 锻炼实际设计能力，为毕业设计打基础。(4) 加强对单片机在应用设计中的感性认识。(二) 课程设计的内容和要求(1) 实验要求：由8031内部定时器1,按方式1工作，即作为16位定时器使用每0.05秒钟T1溢出中断一 次。Pl I I的P1.0一一P1. 7分别接8个发光二极管。要求编写程序模拟一时序控制装置。开机后第 一秒钟LI, L3亮，第二秒钟L2, L4亮，第三秒钟L5, L7亮，第

2、四秒钟L6, L8亮，第五秒钟L1, L3, L5, L7亮，第六秒钟L2, L4, L6, L8亮，第七秒钟八个二极管全亮，第八秒钟全灭，以后又 从头开始，LI, L3亮，然后L2, L4亮直循坏下去。(2) 实验目的：1) 学习8031内部计数器的使用和编程方法。2) 掌握中断处理程序的编程方法。(3) 设计要求：1) 实验电路及连接。2) 实验程序设计框图及程序清单。3) 验证实验可靠性。主要芯片简介8031单片机简介(一)8031单片机的引脚(1) 主电源引脚Vss和Vcc1) Vss接地2) Vcc正常操作时为+5伏电源(2) 外接晶振引脚XTAL1和XTAL21) XTAL1内部振

3、荡电路反相放人器的输入端，是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时, 此引脚接地。XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时， 此引脚接外部振荡源。（3）控制或与其它电源复用引脚RST/VPD, ALE/ ,和/Vpp1）RST/VPD当振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期的高电平（由低到高跳变）， 将使单片机复位，在Vcc掉电期间，此引脚可接上备用电源，由VPD向内部提供备用电源，以保 持内部RAM中的数据。2）ALE/正常操作时为ALE功能（允许地址锁存）提供把地址的低字节锁存到外部锁存器,ALE引脚以不变的频率（振荡器频率的）周期性地发出正脉冲信

4、号。因此，它可用作对外输岀的 时钟，或用于定时目的。但要注意，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲，ALE端 可以驱动（吸收或输出电流）八个LSTTL电路。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间， 此引脚接收编程脉冲（功能）3）外部程序存储器读选通信号输出端，在从外部程序存储取指令（或数据）期间，在每个机器 周期内两次有效。同样可以驱动八LSTTL输入。4）/Vpp、 /Vpp为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当/Vpp为高电平时，访问内部 程序存储器，当/Vpp为低电平时，则访问外部程序存储器。对于EPROM型单片机，在EPROM编程 期间，此引脚上加21伏EPROM编

5、程电源（Vpp）。（二）8031单片机的定时器和中断8031片内有两个1 6位定时/计数器（增量式计数）（1）工作方式（方式0、方式1、方式2、方式3）方式1 （1 6位定时/计数）（2）控制寄存器1）定时/计数器方式控制寄存器：TMODI Ti1 TO 1IiiiIiiiII GATE | C/T | Ml | MO | GATE | C/T | Ml | MO |IBII1IGATE:门控位.1：打开，0 :关闭C/T: 工作状态选择，1 :计数状态，0 :定时状态 M1,MO:I作方式选择00方式001方式110方式211方式32）定时/计数器控制寄存器：TCONI TF1 | TRI

6、| TFO | TRO | IE1 | IT1 | IEO | IT0 |TF1,TFO:定时/计数器中断请求标志，1：有请求；0：无请求TR1.TR0:定时/计数器运行控制位，1：打开；0：关断IE1JEO:外部中断INT1JNTO中断请求标志，1：有请求：0：无请求IT1JTO:外部中断INT1JNTO触发方式，1：下降沿触发；0：低电平触发（3）中断系统5个中断源：INTO：外部中断0INT1：外部中断1TO：定时/计数器0中断T1：定时/计数器1中断TI/RI：串行I/O中断1）中断允许寄存器：IE （ 1 ：允许；0：不允许）I EA | X | X | ES | ET1 | EXI

7、 | ETO | EXO |EA:全局中断允许位 ES:串行口屮断允许位ET1:T1中断允许位EX1:INT1中断允许位ETO:TO中断允许位EXO:INTO中断允许位ICON1M1INTOITO=OITl=ltIE源允许 总允许IEOTFOIE1TF1TIRISCON中砂标志岐件査ifO2）TF1：定时器T1溢出中断请求。当定时器T1产生溢出时，定时器T1中断请求标志位（TCON.7）置位（由硬件自动执行），请求中断处理。3）中断处理过程包含：中断请求、中断响应、中断服务、中断返回四个阶段.。 中断请求：中断源将相应请求中断的标志位置“1”，表示发出请求，并由CPU查询。 中断响应：在一条指

8、令的最后一个周期按优先级顺序查询中断标志，为“1”并满足响应 条件时响应。 中断服务：根据入I I地址转中断服务程序，保护现场、执行中断主体、恢复现场。 中断返回：中断服务完后，计算机返回原来的断点位置，继续执行原来的程序。74LS373 简介373为三态输出的八D透明锁存器，输出端00、07可直接与总线相连。当三态允许控制端0E为低电平时，Q0Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 0E为高电平时，Q0Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑 操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时，Q随数据D而变。当LE为低电平时，D被锁存在己建 立的数据电平。当LE端施密特

9、触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mVo引出端符号：DOD7数据输入端0E三态允许控制端（低电平有效）LE锁存允许端Q0Q7输出端真值表：DnLEOEOnHHLHLHLLxLLQ0XJXH高阻态2716简介2716是一种2KX8的EPROM存储器芯片，双列直插式封装，24个引脚，其最基本的存储单 元，就是采用如上所述的带有浮动栅的MOS管。（一）芯片的内部结构Intel2716存储器芯片的内部结构框图如图4-13（b）所示，其主要组成部分包扌舌：数据输岀%C O124223322421520619718817916101511141213输出允许片选 和编程逻辑输出缓冲

10、y译码 Ay门 X16K Bit 译码_存储矩阵OEOE 拿 so-什什什什存储阵列；Iiitel2716存储器芯片的存储阵列由2KX8个带有浮动栅的MOS管构成，共可保存2K X 8位二进制信息：X译码器：又称为行译码器，可对7位行地址进行译码：Y译码器：又称为列译码器，可对4位列地址进行译码：输出允许、片选和编程逻辑：实现片选及控制信息的读/写；数据输出缓冲器：实现对输出数据的缓冲。(二) 芯片的外部结构：Iiitel2716具有24个引脚，其引脚分配如图4-13(a)所示，各引脚的功能如卞：AioA°：地址信号输入引脚，可寻址芯片的2K个存储单元；Or。：双向数据信号输入输出引

11、脚：CE：片选信号输入引脚，低电平有效，只有当该引脚转入低电平时，才能对相应的芯片进行操 作；0E ：数据输出允许控制信号引脚，输入，低电平有效，用以允许数据输出； Vcc： +5v电源，用于在线的读操作；VPP： +25v电源，用于在专用装置上进行写操作；GND：地。(三) Intel2716的工作方式与操作时序(1)读方式这是Intel2716连接在微机系统中的主要工作方式。在读操作时，片选信号圧应为低电平，输 出允许控制信号隹也为低电平其时序波形如图4-14所示。读周期由地址有效开始，经时间tACC后，所选中单元的内容就可由存储阵列中读出，但能否 送至外部的数据总线，还取决于片选信号迂和

12、输出允许信号西。时序中规定，必须从圧有效经 过匕时间以及从6E有效经过时间3e，芯片的输出三态门才能完全打开，数据才能送到数据总线。上述时序图中参数的具体值，请参考有关的技术手册。除了读方式外，2716还有如下工作方式：（2）禁止方式$（3）备用方式;弓效输高阻（4）写入方式;（5）校核方式；地址图4-14 Iiitel2716读时序波形（6）编程。_OE输出设计步骤（一）原理以2716为8031程序存储，用P1控制LED灯。（二）实验电路图及连接5#（三）实验程序设计框图及程序清单X1 CFiTAL*ia*:oR1M40沁$nrM3503卷8會“8筈6(1)实验程序设计框图如下:(2)实验源

13、程序如下: #iiiclude <REG5 l.H> unsigned chai shijian=O; unsigned chai tmie=O; niam()EA=1;TMOD=OxlO; TL1=15535%256;THl=15535/256;ET1=1;TR1=1;while(l)switch(shijian)case O:Pl=Oxfa;break; case l:Pl=0xf5:break; case 2:Pl=0xaf:break; case 3:Pl=Ox5f;break; case 4:Pl=0xaa;break;开总中断设置定时器1工作方式为1对定时器1低8位赋值

14、对定时器1高8位赋值开定时器1中断启动定时器1第1秒点亮LI, L3第2秒点亮L2, L4第3秒点亮L5, L7第4秒点亮L6, L8/第5秒点亮L1,L3, L5, L78第 6 秒点亮 L2, L4, L6, L8第7秒8个灯全点亮第8秒8个灯全灭case 5:Pl=0x55;break;case 6:Pl=0x00;break; case 7:Pl=0xff;break;void fim() mtenupt 3对定时器1低8位赋值对定时器1高8位赋值一秒钟定时TL1=15535%256;THl=15535/256;if(tune< 19)tmie+;elsetime=0;if(sh

15、ijian<7)shijian+; else sliijiaii=O;(四)仿真结果(1)第1秒钟9#S< 益sk(2)第2秒钟10eGcezeBo8666S88Pg KcEESCKt. % 花9B&B1-删建 I fekkfelshlSBS :nc -tc tsRrfKPS9K <lau& LY adqYEEEcercrr< i t n b 3i 1 i i 1 & &&c E匕ncNX eflzd M-Mn a&zd 3.K 佟qi;easeieec?a55? H#-SK 二nsd 9TKI5S86 SBdI 5S86 SBdBEBE&6BER58B66Bbs-sssss-aa? 出住s-sssss-aa? 出住BEBE&6BE恳33333 a £Rued aBdK SSK rarcd yss EnE ss ass £*& 2? 2乂尺 rcF; mHE riM ss xrcg cgR 6-.S& A5K me RKSb CQKtoBeru 63 n J7S ER& JLtJqf 2CCE KO%4 s£ 2d