MCS-51单片机最小系统设计

山东工商学院2013单片机课程设计报告MCS-51单片机最小系统设计目录TOC\h\z\t"标题3,1,样式1,2"第一部分课程设计任务书 1一、课程设计题目 1二、课程设计时间 1三、课程设计提交方式 1四、设计要求 1第二部分课程设计报告 2一、单片机发展简史 2二、MCS-51单片机系统简介 3三、设计思路 3四、硬件设计电路 3五、软件设计流程 5六、程序源代码 6七、结束语 7八、参考文献 8-PAGE1-第一部分课程设计任务书一、课程设计题目MCS-51单片机最小系统设计二、课程设计时间一周三、课程设计提交方式提交打印课程设计报告四、设计要求设计一个模拟现实的交通灯系统，0~15秒东西红灯亮，南北绿灯亮，15~20秒东西红灯亮，南北黄灯亮，20~35秒东西绿灯亮，南北红灯亮，35~40秒东西黄灯亮，南北红灯亮，同时设立双位数码管表示倒计时时间，并实现循环。第二部分课程设计报告一、单片机发展概况1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，这标志着计算机时代的到来。匈牙利籍数学家冯·诺依曼在方案的设计上做出了重要的贡献。1946年6月，他又提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：单芯片微机形成阶段1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。性能完善提高阶段1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。特点是：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在，MCS-51已成为公认的单片机经典机种。微控制器化阶段1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。特点是：片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。二、MCS-51单片机系统简介单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。在HMOS技术大发展的背景下，Intel公司在MCS-48系列的基础上\o"查看图片"于1980年推出了8位MCS-51系列单片机。它与以前的机型相比，功能增强了许多，就其指令和运行速度而言，超过了INTEL8085的CPU和Z80的CPU，成为工业控制系统中较为理想的机种。较早的MCS-51典型时钟为12MHz，而目前与MCS-51单片机兼容的一些单片机的时钟频率达到40MHz甚至更高，现在已有400MHz的单片机问世。三、设计思想选用AT89C51芯片实现程序控制，东、西、南、北方向各红、绿、黄LED发光二极管各一个，东西方向灯的状态相同，南北方向灯的状态相同。东西、南北方向各设立一个双位数码管用于显示倒计时时间。时间显示是采用程序查表的方式得到。数码管为共阴极数码管。设立50ms的中断重复20次实现1s延时。四、硬件电路设计总电路图：LED灯部分：数码管部分：五、软件设计框图0~15秒东西红灯亮，南北绿灯亮0~15秒东西红灯亮，南北绿灯亮15~20秒东西红灯亮，南北黄灯亮20~35秒东西绿灯亮，南北红灯亮35~40秒东西黄灯亮，南北红灯亮复位、循环开始六、程序源代码#include<REGX51.H>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharn=0,temp=0;ucharcodesegcode0[]={0x06,0x3f,0x06,0x3f,0x06,0x3f};//2,1,0, 2,1,0,2,1,0ucharcodesegcode1[]={0x6f,0x7f,0x07,0x7d,0x6d,0x66,0x4f,0x5b,0x06,0x3f};//9~0voiddelay(x){while(x--);}voidtimer0()interrupt1 //中断{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;n++;temp=temp%40;if(n==20){temp++; n=0;}if(temp<15)P1=0x21; //东西红灯亮，南北绿灯亮if((temp>=15)&&(temp<20))P1=0x22;//东西红灯亮，南北黄灯亮if((temp>=20)&&(temp<35))P1=0x0c;//东西绿灯亮，南北红灯亮if((temp>=35)&&(temp<39))P1=0x14;//东西黄灯亮，南北红灯亮}main(){uinti=0;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){P2_0=0;//南北方向数码管P2_1=1;P0=segcode0[temp/10];delay(1500);P2_0=1;P2_1=0;P0=segcode1[temp%10];delay(1500); P2_1=1;P2_2=0;//东西方向数码管P2_3=1;P3=segcode0[temp/10];delay(1500);P2_2=1;P2_3=0;P3=segcode1[temp%10];delay(1500); P2_3=1;}}七、结束语通过一周的课程实训，我们收获颇丰。设计过程中我们遇到了很多问题，许多地方的程序不会写，写出来以后有错误，经过不断学习，在老师的指导帮助下，我们终于完成了设计。设计一个成型实用的系统是需要以扎实的知识为积淀，不断思考，耐心写程序、查错，共同合作讨论才能够完成的。在这次实训结束后，我将加强学习强度，只有把知识学