课程设计(论文)
题目基于单片机的跑马灯
学院名称电气工程学院
指导教师
职称
班级
学号
学生姓名
2013年 1 月5日
摘要:
单片机最小系统是在以STC89C52RC单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中。本设计主要在单片机上扩展I/O口，复位电路，晶振电路，LED显示电路并写好底层程序，做出能应用于跑马灯的最小系统。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词：最小系统，STC89C52RC, 跑马灯
The smallest system one chip computer is in expands at the base of MCS-52 one chip computer，make it used more convient in the test system. This design mainly expands I/O in the take 52 on chip computer, reset circuit, crystals circuit, the LED display circuitand writes the first floor procedure.Make for scrolling minimum system.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。Keyword：minimum system, AT89C52, scrolling
南华大学电气工程学院
《单片机原理及应用课程设计》任务书
设计题目：基于单片机的跑马灯
专业：电气工程及其自动化
学生姓名: 学号:
起迄日期: 2013 年12月23日—2014年1月 5日
指导教师:
《单片机原理及应用课程设计》任务书1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1.1设计题目
基于单片机的跑马灯
1.2设计目的
1.单片机最小应用系统的硬件设计技能训练；
2.ASM语言或C51语言软件编程与调试技能训练；
3.“下载及烧录（固化）程序”开发技能训练；
4.Protell软件应用技能训练；
1.3控制要求
按键及外部中断控制二级管灯（自右向左）
1.按键控制16个LED灯循环自右向左依次点亮
2.间隔时间可以自行设计
《单片机原理及应用课程设计》任务书
2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：
1 认真阅读课程设计任务书，熟悉有关设计资料及参考资料，熟悉各种设计规范的有关内容，认真完成任务书规定的设计内容。
2 课程设计的成果为“课程设计报告”。课程设计报告内容要正确，概念要清楚，完成任务书规定的内容，附有原理图及程序流程图，程序清单，文字要通顺，书写要工整，设计图纸必须符合规范。
3课程设计报告含相关图纸和计划书等，用A4纸打印。
3．主要参考文献：
[1] 楼然苗、李光飞. 51系列单片机设计事例. 北京：北京航空航天大学出版社,2003
[2] 高吉祥.模拟电子技术.北京:电子工业出版社,2004.2
[3] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程.北京:电子工业出版式社,2005.1
[4] 陈龙三..8051单片机C语言控制与应用; 北京:清华大大学学出版社,1999.8
4．课程设计工作进度计划：
序号起迄日期工作内容
布置任务，教师讲解设计方法及要求
1 2013.12.24-2013.12.25
学生查找阅读资料，初定方案,小组会议讨论并确定方案2 2013.12.26-2013.12.28
设计及计算
3 2013.12.30-2013.12.31
仿真实验并写说明书，小组讨论
4 2013.1.1-2013.1.3
答辩
5 2013.1.5
指导教师日期：年 1 月 5 日
目录
1.绪论 (7)
2.电路设计方案及功能分析 (8)
2.1 设计目的 (8)
2.2 设计要求 (8)
2.3 系统基本方案选择和论证 (8)
2.3.1 AT89C52介绍 (9)
2.3.2 LED灯管介绍 (14)
3.系统的硬件设计与实现 (15)
3.1 电源供电模块 (15)
3.2复位电路 (16)
3.3 晶振电路 (16)
4.系统的软件设计 (14)
4.1跑马灯及程序 (14)
5.系统调试及结果分析 (17)
6.总结和体会 (18)
7.参考文献 (18)
8.附录： (19)
8.1 PCB图： (19)
8.2程序 (19)
1．绪论
由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机，在单片机家族的众多成员中MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。目前，可用于MCS-52系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
单片机最小系统是在以MCS-52单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。本毕业设计主要在STC89C52RC单片机上扩展I/O口，复位电路，晶振电路，LED显示电路，数码管显示电路，蜂鸣器电路。适合于我们学生用于单片机的学习掌握和一些各种科研立项等的需求。因此，研究单片机最小系统有很大的实用意义。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
2.电路设计方案及功能分析
2.1 设计目的
学生在教师指导下运用所学课程的知识来研究、解决一些具有一定综合性问题的专业课题。学习单片机课程以后，为了加深对理论知识的理解，加强理论知识在实际当中的运用，强化自己的动手能力，通过课程设计，提高学生综合运用所学知识来解决实际问题、使用文献资料、及进行科学实验或技术设计的初步能力，为毕业设计打基础。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
2.2 设计要求
（1）采用单片机STC89C52RC做成最小系统来控制。
（2）利用最小系统做出跑马灯，其LED灯的闪烁间隔时间采用延时程序控制,每种模式可采用不同的延时，灵活多变。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
（3）供电采用电池供电的方式，运用稳压电源模块，稳定输出5V电压。
2.3 系统基本方案选择和论证
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路、按键输入、显示输出等。单片机接口电路主要用来连接计算机和其它外部设备。各功能模块的选择及论证如下:厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
复位电路:由电容和电阻构成,由电路图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。本设计中R=10K,C=10uF。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)同时也可取12MHz(产生精确的微秒级时歇,方便定时操作)，因设计需要，本设计采用12M晶振。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机，本设计采用STC89C52RC。
接口电路:具有人机交互接口。具有一定的可扩展性，单片机I/O口可方便地与其他电路板连接。
通过该最小系统，我们可以用keil软件进行编程从而实现对一些外设的控制！比如一些简单的实验：闪烁灯、跑马灯、数码管和蜂鸣器的展示等等！籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
2.3.1、STC89C52RC介绍
STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
主要特性如下：
1.增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意
选择，指令代码完全兼容传统8051.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
2.工作电压：5.5V～
3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）
3.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作
频率可达48MHz
4.用户应用程序空间为8K字节
5.片上集成512字节RAM
6.通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，
P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为
I/O口用时，需加上拉电阻。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
7.ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无
需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程
序，数秒即可完成一片擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
8.具有EEPROM功能
9.具有看门狗功能
10.共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2
11.外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可
由外部中断低电平触发中断方式唤醒
12.通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART
13.工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）
14.PDIP封装
STC89C52RC单片机的工作模式
●掉电模式：典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原
程序
●空闲模式：典型功耗2mA
●正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA
●掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备
图1
STC89C52RC引脚图
STC89C52RC引脚功能说明
VCC（40引脚）：电源电压
VSS（20引脚）：接地
P0端口（P0.0～P0.7，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O 口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时，P0口内部上拉电阻有效。在Flash ROM 编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
P1端口（P1.0～P1.7，1～8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。P1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电
流（）。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
此外，P1.0和P1.1还可以作为定时器/计数器2的外部技术输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体参见下表：蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
在对Flash ROM编程和程序校验时，P1接收低8位地址。
P1.0和P1.1引脚复用功能
引脚号功能特性
P1.0 T2（定时器/计数器2外部计数输入），时钟输出
P1.1 T2EX（定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制）
P2端口（P2.0～P2.7，21～28引脚）：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（）。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX @DPTR”指令）时，P2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX @R1”指令）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器（SFR）区中的P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
在对Flash ROM编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号。
P3端口（P3.0～P3.7，10～17引脚）：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流（）。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
在对Flash ROM编程或程序校验时，P3还接收一些控制信号。
P3口除作为一般I/O口外，还有其他一些复用功能，如下表所示：
P3口引脚复用功能
引脚号复用功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 （外部中断0）
P3.3 （外部中断1）
P3.4 T0（定时器0的外部输入）
P3.5 T1（定时器1的外部输入）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）RST（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
ALE/（30引脚）：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时，此引脚（）也用作编程输入脉冲。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
如果需要，通过将地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOV指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址位8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
（29引脚）：外部程序存储器选通信号（）是外部程序存储器选通信号。当AT89C51RC从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器
周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，将不被激活。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
/VPP（31引脚）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，必须接GND。注意加密方式1时，将内部锁定位RESET。为了执行内部程序指令，应该接VCC。在Flash编程期间，也接收12伏VPP电压。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
XTAL1（19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。
特殊功能寄存器
在STC89C52RC片内存储器中，80H～FFH共128个单元位特殊功能寄存器（SFR），SFR的地址空间如下表1所示。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
并非所有的地址都被定义，从80H～FFH共128个字节只有一部分被定义。还有相当一部分没有定义。对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入的数据也将丢失。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
不应将“1”写入未定义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是“0”。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
STC89C52RC除了有定时器/计数器0和定时器/计数器1之外，还增加了一个一个定时器/计数器2.定时器/计数器2的控制和状态位位于T2CON（见表2）和T2MOD（见表4）。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
定时器2是一个16位定时/计数器。通过设置特殊功能寄存器T2CON中的C/T2位，可将其作为定时器或计数器（特殊功能寄存器T2CON的描述如表2所列）。定时器2有3种操作模式：捕获、自动重新装载（递增或递减计数）和波特率发生器，这3种模式由T2CON中的位进行选择（如表2所列）阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
2.3.2、LED灯管
LED具有功耗少、寿命长、光谱宽（眼睛看得舒适度好）、使用广泛，能灵活拼装各种需要的形状等优点。一般来说LED的工作电压是2V-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电能不超过0.1W。在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。此外，LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻，硬件电路实现起来比较方便。因此本
设计采用15个发光二级管，组合成三角形，从而控制其灵活变化，设计出展示的方案。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
3.系统的硬件设计与实现
单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。最小系统原理图如图3所示。
图3 原理图
3.1 电源供电模块
图3.2电源模块图
对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。如图3.2本设计通过模块外接US口供电。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
3.2 复位电路
图3.3 复位电路图单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。谚辞調担鈧谄动禪泻類。
单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
3.3 晶振电路
图3.4 晶振电路图单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
AT89C52使用11.0592MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
4. 系统的软件设计
4.1跑马灯及程序
此设计主要是采用控制系统的定时中断来完成的，应为设计要求16LED灯循环点亮，而且第一圈为1盏灯依次点亮，第二圈为2盏灯依次点亮，直到7盏灯依次点亮。按下复位键即可返回到第一圈。具体程序见附录。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
5. 系统调试及结果分析
本设计整体采用芯片较少，线路少，又标准板，谨慎按照电路图焊好元件后，检测电路全部正常，不存在虚焊或漏焊，焊错。应用Keil C51根据设计要求编写出程序后，调试中出现符号错误及无用编码，根据提示改进后最终成功编写出所要求的程序，并用仿真程序调用后得到预期效果。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
采用STC-ISP烧写软件进行程序烧写，开始不能下载，经检查串口线出现问题，另换串口线后，成功下载软件到单片机。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
6.总结和体会
经过努力，我终于完成这次最小系统的的课程设计任务。在这次的单片机课程设计中我感觉受益匪浅，不用说我在其中学到的新知识是多么有价值，也不用说它拓宽了我多少的眼界，只是说它让我的能力得到了提高就已足以成为我努力付出的回报。通过课程设计，我增强了对单片机的理解，学会查寻资料﹑比较方案，学会单片机的设计﹑计算；进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决程序编写问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型程序的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强了实践能力。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。
7.参考文献
【1】模拟电子技术基础(第4版)（作者：华成英，童诗白）出版社:高等教育出版社
【2】单片机原理与接口技术（修订版）（作者：赵嘉蔚，张家栋，霍凯）出版社：清华大学出版社
【3】谭浩强.C程序设计.出版社:清华大学出版社（第三版），2005年7月【4】潘明莲.为计算机原理（第二版）.出版社:电子工业出版社，2003年9月【5】谭博学.集成电路原理及应用（第三版）.出版社:电子工业出版社，2001年6月
【6】单片机原理及应用.出版社:西安电子科技大学出版社
8.附录：
8.1 PCB图
8. 2 程序
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char sbit key=P1^0;
sbit led1=P0^0;
sbit led2=P0^1;
sbit led3=P0^2;
sbit led4=P0^3;
sbit led5=P0^4;
sbit led6=P0^5;
sbit led7=P0^6;
sbit led8=P0^7;
sbit led9=P2^0;
sbit led10=P2^1;
sbit led11=P2^2;
sbit led12=P2^3;
sbit led13=P2^4;
sbit led14=P2^5;
sbit led15=P2^6;
sbit led16=P2^7;
uchar ji=0xfe;
uchar aa,bb;
void delayms(uint xms) {
uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
void keyscan()
{
if(key==0)
{
delayms(10);
if(key==0)
{
ji=ji+1;
while(!key);
}
}
}
void main()
{
aa=ji;
/* bb=0xfc;
while(1)
{
keyscan();
if(aa!=ji)
拆字程序 Org 0000h Mov A , 2000H Add A ,#F0H MOV 2001H ,A MOV A ,2000H ADD A , #0FH MOV 2002H , A MOV A , 2001H ADD A , 2002H END 拆分BCD 码 ？ *************************************************************************** ;此程序是用单片机的p1口接八个led灯作跑马灯试验，八个led依次亮了又熄灭，形成漂亮;的跑马灯。本人已经试验成功。 ;单片机教程网https://www.doczj.com/doc/5919013637.html, 原创
;该8路单片机跑马灯程序代码简单，电路也容易搭建，只需把led接在p1口上就可以了，希望大家能试验成功顺利的完成跑马灯报告 ;*************************************************************************** org 0000h loop0:cjne r0 ,#01h,rel,loop0 ;判断开关打开情况 ajmp start;跳转到程序开始 org 0030h;定义起始汇编地址 start: mov a,#0ffh ; clr c ; mov r2,#08h ;循环八次。 loop: rlc a ;带进位左移。 mov p1,a ;此时led灯开始有反映了。 call delay ;延时 djnz r2,loop ;循环（djnz条件判断） mov r2,#07h ; loop1: rrc a ;带进位右移 mov p1,a ;此时led灯开始有反映了。 call delay ; djnz r2,loop1 ;反复循环 jmp start ;回到程序的开头 delay: mov r3,#20 ;延时子程序 d1: mov r4,#20 d2: mov r5,#248 djnz r5,$ djnz r4,d2 ```````````````````````````````````````````````---------3路单片机跑马灯程序---------------------------------------
信息与电气工程学院 《计算机组成原理》课程设计报告
一、课程设计的目的 《计算机组成原理》课程设计是与课程配套开设的实践环节。通过本课程设计，使学生进一步的理解计算机组成原理课程讲授的相关内容，包括计算机的各大部件及工作原理，计算机对机器语言的支持和理解方法，计算机整机工作原理和控制方法，以及CU设计的基本方法等等，进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；锻炼计算机硬件的设计能力、调试能力；培养严谨的科学实验作风、良好的工程素质及团队协作精神，为今后的工作打下基础。 二、课程设计的内容 基于DAIS-CMH+实验台，设计并实现一个能够支持5至10条机器指令的微程序结构CU，并利用该指令系统的指令编写机器指令程序，通过调试观察模型机执行机器指令程序的过程和结构，验证CU设计的正确性。 三、课程设计的要求 (1)认真阅读模型机设计说明，了解设计内容，做好设计准备。 (2)完成模型机的硬件电路连接，绘制硬件结构框图。 (3)完成指令的微操作序列分析，画出微程序流程图，根据微指令格式，填写码点，编写微程序，完成微程序结构的CU设计。 (4)设计并编写机器指令测试程序。 (5)能够熟练的运用调试方法，修正微程序设计中存在的问题，验证机器指令执行的正确性。 (6)根据设计的实施过程，认真完成课程设计报告。 四、模型机设计总结 4.1 硬件结构框图与主要硬件模块说明
图1 实验台硬件布局图 ①缓冲输入模块: 控制信号 SW-B,控制输入信号从开关部件输入到总线。 注意：总线没有锁存能力，如果该信号关闭，则数据立刻丢失，总线上数据变为FFH。 ②地址总线模块：控制信号LDAR,控制数据（地址信号）从总线打入地址寄存器(AR)。 ③内存模块：控制信号 WR,内存的读/写控制信号，配合控制信号CE,内存的片选信号，对内存进行读/写操作。CE = 1,WR = 1，进行内存写操作；CE = 1, WR = 0, 进行内存读操作。 ④锁存输出模块：控制信号 LDED,控制数据从总线打入输出模块的锁存器，通过LED灯进行显示。 ⑤寄存器组：两组控制信号,控制数据从总线输入Ri的控制信号- LDR0,LDR1和LDR2；控制数据从寄存器Ri送到总线上的控制信号R0-B,R1-B,R2-B。 ⑥数据总线模块，这个模块没有控制信号，就是个显示模块，显示当前总线上的数据情况。
课程设计报告 课题名称基于AT89S51的跑马灯设计 系别机电系 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期2010年月 教务处制 基于AT89S51的跑马灯设计 一、设计任务与要求 1．设计任务 选择采用AT89S51、74LS245、ULN2803、LED等器件，使用汇编语言实现各种跑马灯动态显示效果设计。 2．设计要求 实现16个LED的全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。可结合灯的排布以及程序设计实现各种跑马灯动态显示效果。三个输入按键，按键S2时，LED 灯亮点依次流动；按键S3时，依次点亮LED灯；按键S4时，LED灯交错点亮。 3．设计目的 通过本课程设计掌握单片机系统设计思路和基本步骤；掌握LED驱动电路、延时程序和按键处理程序设计。能熟练使用Wave6000软件、编程器或下载线。熟悉Keil、PROTEUS、Protel99se等相关软件的使用。 二、方案设计与论证 在日常生活中，我们总是花样百出的流水灯光，随着电子技术的飞速发展，人们对灯的花样要求也就更多，如全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。因此，跑马灯得到了广泛的应用。 一个由单片机控制的较简单的数字钟由电源电路、控制电路、驱动电路、显示电路4部分组成。
1. 控制电路 控制电路时整个电路的核心，主要由单片机 来完成。AT89S51单片机的管脚图如图（1）所示。 单片机执行指令是在时钟脉冲控制下进行的，因 此，单片机必须外接振荡器构成时钟电路才能正 常工作。另外，还应该在单片机的RES端外接电 阻电容构成复位电路，当单片机运行错误时可以 给一个复位信号使其复位。 单片机的对接口电路的控制是由软件向单片 机的I/O口（即P0~P3口）来实现的。AT89S51 单片机内部由两个定时/计数器，可以用其中一个 定时/计数器来对时间进行计数，而另一个可以对 显示器的显示延时进行定时并通过中断把相应的 数据通过I/O 口送给显示器显示。同时，通过对图1 A T89S51管脚图 外部按键的状态判断来进行时间的调整。 2. 显示电路 作为显示电路，采用16个LED灯来进行显示，实现全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。 3. 驱动电路 由于单片机的I/O口输出电流比较弱，不够驱动一位LED数码管，因此，必须在I/O 口和LED数码管之间接一驱动器和限流电阻来驱动LED数码管。 4. 电源电路 由于外部的干扰如电压、电流的波动可能造成直流电源的不稳定，因此，可在电源两端接上滤波器来降低外部干扰对电源造成的影响。 三、单元电路设计 1．时钟电路 单片机执行指令是在时钟脉冲控制下进行的，因此时钟信号时单片机的基本工作条件。可以通过测量第30脚ALE是否有输出时钟脉冲的六分频信号来判断时钟信号是否正常。 时钟可以由内部和外部两种方式产生，本设计采用内部方式。如图（2）所示，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件。定时元件通常采用振荡器和电容组成的并联谐振电路。X1为振荡器，C1、C2为电容。振荡器的振荡频率主要取决于晶体，电容对振荡频率由微调作用。外接晶体振荡器时，电容值可选在30pF左右。 图2 内部时钟电路图3 电源滤波电路2．电源电路 如图（3）所示，为了提高电源的稳定，由两个电容并联连接电源两极构成电源滤波电路。C4电容值比较大，用于滤低频；C5容值比较小，用于滤高频。 3．复位电路 一个时钟周期为振荡周期的2倍，6个时钟周期构成一个机器周期，即12个时钟周期构成一个机器周期。在RES引脚上输入一个超过两个机器周期的高电平信号，单片机就可以复位。如时钟频率为12MHz，则有效的复位信号至少应保持2μs以上。 复位电路可以有两种方式：上电复位电路和外部按键复位电路。图（4）所示为单片机的上电复位电路。在上电瞬间，因为电容两端的电压不能突变，RST引脚上电位与Vcc相同。随着电容器充电过程的进行，RST引脚上的电位逐渐下降。只要适当选择C和R的数值，即可顺利实现复位操作。
单片机课程设计报告-跑马灯
武汉纺织大学 单 片 机 课 程 设 计 报 告 设计课题：跑马灯 指导教师：刘丰
姓名：颜珊曹坤 班级：应电092 一、设计任务 利用单片机制作让LED灯依次闪烁时间间隔为0.5S二次后时间加快为 0.2S并循环闪烁的跑马灯. 二、设计要求 （1）采用单片机STC89C52来控制，下载器由芯片MAX232来对程序的下载。 （2）LED灯的闪烁间隔时间为0.5S-0.25S-1S,每循环两圈更改闪烁速度。 （3）供电采用USB方口的方式。 三、方案设计与论证 跑马灯电路的组成方框图为： 四，主要元件介绍 （1）单片机STC89C52引脚介绍 stc89c52的内核和AT51系列单片机一样，故引脚也相同： 1~8：I/OP1口（P1.0~P1.7）； 9：复位脚（RST/Vpd）；
10~17：I/OP3口（P3.0=RXD，P3.1=TXD，P3.2=-INT0，P3.3=-INT1，P3.4=T0，P3.5=T1，P3.6=-WR，P3.7=-RD）主要是此引脚； 18、19：晶振（18=XTAL2，19=XTAL1）；20:地（Vss）； 21~28：I/OP2口（P2.0~P2.7)； 29：-PSEN； 30：ALE/-PROG； 31：-EA/Vpp 32~39：I/OP0口（P0.7~P0.0）； 40：+5V电源。 注：引脚功能前加“-”，说明其是低电平有效。如P3.2=-INT0。 （2）MAX232介绍 MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-2 32标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。
单片机原理及应用课程设计 （ 2013 年至2014学年度第 2 学期） 题 目： 可以调控的走马灯 学 生 姓 名： 院（系、部）： 机电工程学院 指 导 教 师： 设 计 时 间： 2014.6.9—2014.6.13 Hebei Normal University of Science & Technology 专业： 电子信息工程 学号： 0414110102
可以调控的走马灯 摘要:单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本课程设计是基于MCS51系列单片机所设计的，用AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯），整个系统有8种跑马灯模式可以选择，K1是选择模式键，并将相应的模式在LED七段数码管中显示出来，K2可以对跑马灯的速度进行加速，K3可以对跑马灯的速度进行减速。整个系统可以实现对跑马灯模式的多层控制，还可以进行加减速。 关键词：MCS51、跑马灯、加减速、七段数码管 一、概论 1.1 单片机基础知识 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 1.2 单片机的发展趋势 单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。现在常规的
用单片机编写几种跑马灯 任务： 1、在电路板上实现跑马灯，一次1匹 2、在电路板上实现跑马灯，一次2匹 3、在电路板上实现4个二极管的同时闪烁 源程序1： /***********************************信息**************************************** **作者：刘海涛 **版本：初始版V1.0 **描叙：用电路板实现跑马灯。 **日期：2010年7月25日 *******************************************************************************/ /**********************************头文件*************************************** **头文件"reg52.h" *******************************************************************************/ /**********************************函数名*************************************** **函数名：延时函数delay（） **输入：无 **输入：无 **宏定义：无 *******************************************************************************/ /**********************************宏定义*************************************** 宏定义：#define XBYTE ((unsigned char *)0x20000L) *******************************************************************************/ #include"reg52.h" delay(unsigned int dat) // 延时函数定义 { unsigned int i,j; for(i=0;i 河北北方学院 虚拟仪器原理与应用 课程设计 课程设计名称：基于labview的计算器设计 专业班级：电子信息工程技术3班 学号： 3 学生姓名：马洪印 成绩: 签名： 2016年12月22日 一、引言： 随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯。 彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简単等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰已经成为一种时尚。 本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的跑马灯。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，“虚拟”的含义主要是强调软件在仪器中的作用，体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。由于虚拟仪器结构形式的多样性和适用领域的广泛性，目前对于虚拟仪器的概念还没有统一的定义。美国国家仪器公司（National Instrunents Corpotion ，NI）认为，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。 过去40年的时间里，美国国家仪器公司（NI）通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软、硬件平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。 本次设计的跑马灯是利用虚拟仪器技术而完成的，跑马灯是一种生活中比较常见的装饰,本文主要通过labv i ew来设计了一个相对简单的对跑马灯的控制,实現了其有规律的亮灭,带来一定的观赏效果。 本文主要是实现了跑马灯的单个流水闪烁、双路同步流水闪烁、四路同步流水闪烁、全体同步闪烁,以此循环。本程序并控制闪烁的间隔时间,使其运行更具可观性。 二、前面板设计： 前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是滑动杆，显示器主要是文本显示。 在前面板设计过程中主要设计了12个显示灯, 并让其方形围成一圈，显示程序通行结果。前面板还包括一个文本显示控件和水平指针滑动杆，文本显示控件用于显示滑动杆的刻度值即跑马灯的延时，通过改变滑动杆刻度调节跑马灯每 微型计算机技术课程设计 指导教师：赵立辉李鹏 学生班级：计科10802 学生姓名：陈东 学号：200803939 班内序号：11 目录1．……………………………………………………….课设目的2．………………………………………………………课设内容3．…………………………………………问题分析及设计思路4．…………………………………………电路设计及功能说明5．………………………………硬件原理图及接口芯片的介绍6．……………………………………程序流程图及相关源程序7. …………………………………………………实验结果及分析8．…………………………………………………………课设总结 一．课设目的 1．通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《汇编语言程序设计》以及电子技术等课程的内容，为以后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。 2．主要掌握接口芯片8253、8255A等可编程器件的使用,掌握译码器74LS138的使用。 3．学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4．掌握微型计算机技术应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。二．课设内容 1.功能要求： 采用8253设计一个1s定时电路，将定时信号接到8255的PC 口的某一位，编程查询该位的状态，若为低电平，则从8255A的PA口输出不同的值使和PA口相接的发光二极管依次变化，实现走马灯的效果。按下Esc键结束程序。 2.设计所需器材及介绍 ①一块实验面包板(内含时钟信号1MHz或2MHz)。 ②可编程芯片8253、8255A、74LS138、74LS245各一片。74LS06两片，发光二极管8个，排电阻一个。 ③导线若干。 ④示波器、万用表、常用工具等共用(从实验室现借现还) 电子系统综合设计报告 学号 201009120229 姓名李文海年级专业 2010级电子信息工程(二) 指导 教师刘怀强 学院理学院 走马灯实验论文--《嵌入式系统技术》 1、实验目的 1、学会dp-51pro实验仪监控程序下载、动态调试等联机调试功能的使用； 2、理解和学会单片机并口的作为通用i/o的使用； 3、理解和学会单片机外部中断的使用； 4、了解单片机定时器/计数器的应用。 2、实验设备 z pc 机、arm 仿真器、2440 实验箱、串口线。 3、实验内容 z 熟悉 arm 开发环境的建立。 z 使用 arm 汇编和 c 语言设置 gpio 口的相应寄存器。 z 编写跑马灯程序。 5、实验原理 走马灯实验是一个硬件实验，因此要求使用dp-51pro 单片机综合仿真实验仪进行硬件 仿真，首先要求先进行软件仿真，排除软件语法错误，保证关键程序段的正确。然后连接仿 真仪，下载监控程序，进行主机与实验箱联机仿真。 为了使单独编译的 c 语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序间的调用规 定一定的规则。atpcs ，即 arm ， thumb 过程调用标准(arm/thumb procedure call standard)，是 arm 程序和 thumb 程序中子程序调用的基本规则，它规定了一些子程序间调 用的基本规则，如子程序调用过程中的寄存器的使用规则，堆栈的使用规则，参数的传递规 则等。 下面结合实际介绍几种 atpcs 规则，如果读者想了解更多的规则，可以查看相关的书 籍。 1．基本 atpcs 基本 atpcs 规定了在子程序调用时的一些基本规则，包括下面 3 方面的内容： (1)各寄存器的使用规则及其相应的名称。 (2)数据栈的使用规则。 (3)参数传递的规则。 相对于其它类型的 atpcs，满足基本 atpcs 的程序的执行速度更快，所占用的内存更少。 但是它不能提供以下的支持： arm 程序和 thumb 程序相互调用，数据以及代码的位置无关 的支持，子程序的可重入性，数据栈检查的支持。 而派生的其他几种特定的 atpcs 就是在基本 atpcs 的基础上再添加其他的规则而形成 的。其目的就是提供上述的功能。 2．寄存器的使用规则 寄存器的使用必须满足下面的规则： (1) 子程序间通过寄存器 r0～r3 来传递参数。这时，寄存器 r0～r3 可以记作 a0～a3。 被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器 r0～r3 的内容。 (2) 在子程序中，使用寄存器 r4～rll 来保存局部变量。这时，寄存器 r4～r11 可以记 作 v1～v8。如果在子程序中使用到了寄存器 v1～v8 中的某些寄存器，子程序进入时必须保 闪烁灯跑马灯控制系统 河南工院 第1 章概述 1.1设计的目的及意义?????????????????????..3 1.2单片机的概述与应用????????????????????..3 第2 章设计原理??????????.. ??????????????4 2.1设计要求与基本思路??????.??????????????4 2.2设计方案选择?????.??????????????????5 2.3设计框图??????????. ?????????????5 第3 章硬件电路设计???????.. ??????????????7 3.1时钟电路???????????????????????.?.7 3.2扩展电路????????????????????????..8 第4 章程序设计???????????????????????9 4.1程序设计思路与流程图??..???????????????? (9) 4.2程序清单与代码???????????????????.?..?11 4.3程序调试??????????????????????.?.?12 第 5 章原件明细表????????????????????13 总结???????????????????????????????14 参考文献15 第1 章概论 1.1设计的目的与意义 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 竞争日益剧烈的今天，当代大学生不仅需要扎实的理论知识，还需要过硬的动手能力。作为自动化专业的学生，更应该熟练掌握各种电路编辑软件，作为专业必需的技能更要及时地对这一类软件的更新版本进行学习，其日趋强大的功能是对我们专业技能的补充。 闪烁灯控制系统是利用8051单片机的P1控制的8 个发光二极管。可实现从右到左闪烁一次，再从左到右闪烁一次，每次亮灭1 秒，如此循环，紧急情况下，控制P3.1 进行报警2S停止。 闪烁灯控制系统是简易的单片机控制系统，作为课程设计课题，通过实际程序设计和调试，逐步掌握块化程序设计方法和调试技术，通过课程设计，掌握一单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法，通过完成一个包括电路设计和程序设计开发的完整过程，了解开发单片机应用系统的全过程，通过本次设计对单片机应用上有一个初步的了解，增强自我的动手、动脑能力，以及发现问题，解决问题，总计经验教训的能力，为以后走向工作岗位，以及更高更远的发展打下坚实的基础 1.2单片机概述与应用 单片机是将CPU、存储器、定时/计数器以及I/O 接口等主要部件集成在一块芯片上的微型计算机。单片机是单片微机（Single Chip Microcomputer）的简称，但准确反映单片机本质的名称应是微控制器。目前国外已经普遍称之为微控制器。鉴于他完全作嵌入式应用，故又称为嵌入式微控制器 单片微机从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的，它能最好地满足面对控制对象，应用系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质等要求。 自从20世纪70 年代推出单片机以来，作为微型计算机的一个分支，单片机经过30 多年的发展，已经在各行各业得到了广泛的应用，由于单片机具有可靠性高、体积小、干扰能力强、能在恶劣的环境下工作等特点，具有较高的性价比，因此广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化，机电一体化、家用电器等 （1）工业控制：工业设备如机床、锅炉、供水系统、生产自动化、自动报警系统。 （2）智能设备：用单片机改造普通仪器如：仪表、读卡器、医疗器械。 （3）家用电器：如高档洗衣机、电冰箱、微波炉、电视、音响、手机、空调器。 （交通运输）单片机整套实验及程序(交通灯_跑马灯 等) 实验1 跑马灯实验 一、实验目的 ●初步学会Proteus ISIS和uVision2单片机集成开发环境的使用； ●初步掌握采用汇编语言与C语言开发单片机系统的程序结构； ●掌握80C51单片机通用I/O口的使用； ●掌握单片机内部定时/计数器的使用及编程方法以及中断处理程序的编写方法。 二、实验设备及器件 ●硬件：PC机，HNIST-1型单片机实验系统 ●软件：Proteus ISIS单片机仿真环境，uVision2单片机集成开发环境 三、实验内容 ●编写一段程序，采用P1口作为控制端口，使与P1口相接的四个发光二极管（D1、D2、D3、D4）按照一定的方式点亮。如点亮方式为：先点亮D1，延时一段时间，再顺序点亮D2……D4，然后又是D4……D1，同时只能有一个灯亮；然后每隔一段时间一次使相邻两个灯亮，三个灯亮，四个灯亮，最后闪烁三次，接着循环变化。 ●基于Proteus ISIS仿真环境完成上述功能的仿真。 ●基于uVision2单片机集成开发环境与硬件平台完成程序的脱机运行。 四、实验原理图 图3.1 跑马灯实验电路原理图 电路原理图如上图3.1所示，AT89S52的P1.0~P1.3控制4个发光二极管，发光二极管按照一定次序发光，相邻发光二极管的发光时间间隔可以通过定时器控制， 还可以通过软件延时实现。 五、软件流程图与参考程序 ●主程序流程图如下： ●参考程序 #include 嵌入式系统 课程设计报告 学部 专业 学号 姓名 指导教师 日期 一、实验内容 设计msp430单片机程序并焊接电路板，利用msp430单片机芯片实现对跑马灯、按键识别及数码显示这三大模块的控制 二、实验目的 1.熟悉电路原理图，了解单片机芯片与各大模块间的控制关系 2.增强看图和动手设计能力，为将来从事这个专业及相关知识奠定基础 3.在焊接的同时，理解源程序是如何实现相应功能的 三、实验设备及器材清单 实验设备：电烙铁、烙铁架、尖嘴钳、斜口钳、镊子、万用表等 器材清单： 模块元器件名称单位（个/块） 电源 78051 AMS11171 电容10V100u3 二极管IN40071 104电容2 晶振32768Hz1 33电容2 8MHz2跑马灯发光二极管8 100欧电阻8 74LS5731 104电容2 键盘按键8 10K电阻9 104电容3 103电容1 HD74HC212数码显示7段数码显示（共阴极）1 24脚插座1 74HC1641 14脚插座1复位电路二极管IN40071 电容10V100u1 按键1 10K电阻1 14脚下载口1电路板1 MSP430F149芯片及插座1 四、硬件电路框图 五、程序清单 跑马灯程序#include 摘要 单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。 本设计使用AT89C52芯片，利用P0的8个端口连接8个发光二极管，P1的8个端口连接8个发光二极管，通过P0.0到P0.7的值和P1.0到P1.7的值控制“跑马灯”的亮灭,以达到显示效果。设计的中断程序要对多个按键动作进行响应，灯光变换的花样有15种，用模式按钮切换。按下模式按钮键，程序将按十五种模式切换，每按一次模式按钮键，切换一次跑马灯模式，而加速按钮和减速按钮可以改变闪烁速度；最后一种模式为音乐模式，加速按钮可切换音乐。 在单片机运行时，可以在不同状态下让跑马灯显示不同的组合，作为单片机系统正常的指示。当单片机系统出现故障时，可以利用跑马灯显示当前的故障码，对故障做出诊断。此外，跑马灯在单片机的调试过程中也非常有用，可以在不同时候将需要的寄存器或关键变量的值显示在跑马灯上，提供需要的调试信息。 关键词：音乐跑马灯；AT89C52单片机；74LS245驱动芯片；LED发光二极管 1 设计概述 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计作用 (1) 1.3设计要求 (1) 1.4系统设计框图 (1) 2元器件介绍 (3) 2.1AT89C52单片机 (3) 2.2驱动芯片74LS245 (3) 2.3其他元件及功能 (4) 3 硬件电路设计 (6) 3.1单片机最小系统 (6) 3.2LED显示部分 (7) 3.3按钮控制部分 (7) 3.4数码管显示电路 (8) 3.5蜂鸣器部分 (8) 3.6系统总电路图 (9) 4 软件设计 (10) 4.1 程序流程图 (10) 4.2 程序设计 (10) 5 结束语 (32) 参考文献 (33) 51单片机P1口跑马灯的汇编语言编程和protues仿真 ;跑马灯程序1 ;用软件技术器实现1秒间隔LED循环点亮 ;三层循环计数实现1秒延时，250*250*8=0.5秒 ;由于软件延时需要计算代码执行的时间，所以近似1秒 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV P1,#0FFH MOV A,#0FEH LOOP: MOV P1,A LCALL TIMEER RL A SJMP LOOP TIMEER: MOV R5,#08H LOOP1: MOV R6,#0FAH LOOP2: MOV R7,#0FAH LOOP3: DJNZ R7,LOOP3 DJNZ R6,LOOP2 DJNZ R5,LOOP1 RET END ;跑马灯程序2 ;定时/计数器1控制1秒间隔LED循环点亮 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH LJMP T1_INT ORG 0100H MAIN: MOV R0,#20 ;软计数器 MOV TMOD,#10H ;定时器1方式1 MOV P1,#0FFH ;熄灭所有LED MOV A,#0FEH ;点亮第一个LED MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H ;赋初值 SETB ET1 SETB EA ;开中断 SETB TR1 ;启动定时器 SJMP $ ;等待中断 T1_INT: MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H ;赋初值 DEC R0 ;软计数 CJNE R0,#00H,LP RL A ;灯移位 MOV P1,A ;灯改变 MOV R0,#20 ;软计数器初值 LP: RETI ;跑马灯程序3 ;定时/计数器1控制1秒间隔LED循环点亮 ;外部中断1控制按键按下跑马灯启动或者停止 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP INT1_INT ;外部中断服务程序，按键触发 ORG 001BH LJMP T1_INT ;定时器中断，1秒中断一次 ORG 0100H MAIN: MOV R0,#20 ;软计数器计数次数 MOV TMOD,#10H ;定时器1方式1 MOV P1,#0FFH ;熄灭所有LED MOV A,#0FEH ;点亮第一个LED MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H ;定时器赋初值 SETB I T1 ;外中断1采用下降沿触发 SETB E X1 ;允许外部中断1 SETB ET1 ;允许定时器中断 SETB EA ;开中断 SETB TR1 ;启动定时器1 SJMP $ ;等待中断 T1_INT: MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H ;定时器赋初值 DEC R0 ;软计数 CJNE R0,#00H,LP ;判断计数次数是否达到，是则跳转 RL A ;灯移位 MOV P1,A ;灯改变 MOV R0,#20 ;软计数器初值 LP: RETI INT1_INT: MOV A,#0FFH ;按键按下，LED熄灭 MOV P1,A ;灯改变 CPL TR1 ;定时器改变开关状态 MOV A,#0FEH ;点亮第一个LED RETI ;中断返回 电子系统综合设计报告 学号201009120229 姓名李文海 年级专业2010级电子信息工程(二) 指导教师刘怀强 学院理学院 走马灯实验论文--《嵌入式系统技术》 1、实验目的 1、学会DP-51PRO实验仪监控程序下载、动态调试等联机调试功能的使用； 2、理解和学会单片机并口的作为通用I/O的使用； 3、理解和学会单片机外部中断的使用； 4、了解单片机定时器/计数器的应用。 2、实验设备 z PC 机、ARM 仿真器、2440 实验箱、串口线。 3、实验内容 z熟悉A RM 开发环境的建立。 z使用A RM 汇编和C语言设置G PIO 口的相应寄存器。 z编写跑马灯程序。 5、实验原理 走马灯实验是一个硬件实验，因此要求使用DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪进行硬件仿真，首先要求先进行软件仿真，排除软件语法错误，保证关键程序段的正确。然后连接仿真仪，下载监控程序，进行主机与实验箱联机仿真。 为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序间的调用规定一定的规则。A TPCS ，即ARM ，Thumb 过程调用标准(ARM/Thumb Procedure Call Standard)，是A RM 程序和T humb 程序中子程序调用的基本规则，它规定了一些子程序间调用的基本规则，如子程序调用过程中的寄存器的使用规则，堆栈的使用规则，参数的传递规则等。 下面结合实际介绍几种A TPCS 规则，如果读者想了解更多的规则，可以查看相关的书 籍。 1．基本A TPCS 基本A TPCS 规定了在子程序调用时的一些基本规则，包括下面3方面的内容： (1)各寄存器的使用规则及其相应的名称。 (2)数据栈的使用规则。 (3)参数传递的规则。 相对于其它类型的A TPCS，满足基本A TPCS 的程序的执行速度更快，所占用的内存更少。但是它不能提供以下的支持：ARM 程序和T humb 程序相互调用，数据以及代码的位置无关的支持，子程序的可重入性，数据栈检查的支持。 而派生的其他几种特定的A TPCS 就是在基本A TPCS 的基础上再添加其他的规则而形成的。其目的就是提供上述的功能。 2．寄存器的使用规则 寄存器的使用必须满足下面的规则： 第一章设计内容与设计方案 1.1课程设计内容 控制8个LED进行花样性显示。 设计4种显示模式：s0，从左到右逐个点亮LED；s1，从右到左逐个点亮LED；s2，从两边到中间逐个点亮LED；s3，从中见到两边逐个点亮LED。 4种模式循环切换，复位键（rst）控制系统的运行停止。数码管显示模式编号。 可预置彩灯变换速度，4档快、稍快、中速、慢速，默认工作为中速。 1.2设计方案 在掌握常用数字电路功能和原理的基础上，根据EDA技术课程所学知识，以及平时实验的具体操作内容，利用硬件描述语言HDL，EDA软件QuartusⅡ和硬件平台cycloneⅡFPGA进行一个简单的电子系统设计，本次课程设计采用Verilog HDL硬件描述语言编写控制程序，应用Quartus Ⅱ软件实现仿真测试。采用FPGA芯片对LED灯进行控制，使其达到流水跑马灯显示的效果，LED灯采用共阳极接法，当给它一个低电平时，LED点亮，我们利用移位寄存器使各输出口循环输出高低电平，达到控制的目的。 2.1设计原理及设计流程 本次试验我所完成的内容是跑马灯的设计，下面我简单的进行一下原理的阐述。 跑马灯课程设计的要求是控制8个LED进行花样显示，设计四种显示模块：第一种显示是从左向右逐个点亮LED。第二种显示：从右向左逐个点亮LED。第三种显示：从两边向中间逐个点亮LED。第四种显示：从中间到两边逐个点亮LED。四种显示模式循环切换，并带有一位复位键控制系统的运行停止。为了完成要求的效果显示，由于要求比较简单，所以不用分为很多模块来具体控制，所以我先择利用移位寄存器来完成灯的点亮，我们将LED灯采用共阳极接法，当给于低电平时点亮，那么当我们需要点亮某位LED灯时，只需在该位上赋予低电平即可，比如：如果我们要实现8个数码灯从左到右依次点亮，那么我们就可以给这8个数码灯分别赋值10000000，经过一段时间的延时后再给其赋值01000000，再经过一段时间延时后再给其赋值00100000，依次类推，则最后一种赋值状态为00000001，这样就得到了相应的现象。同理，要实现数码灯从右向左依次点亮，从中间向两端依次点亮，从两端向中间依次点亮都可以采用这样赋值的方法。为了达到四种显示模式循环切换的目的，可以将以上的所有赋值语句以顺序语句的形式置于进程中，这样在完成了一种显示方式后就会自动进入下一种设定好的显示模式，如此反复循环。当需要程序复位时，只需按下rst键即可，程序不管走都那里，执行那条语句，只要确定复位键按下时，程序立刻返回到程序执行语句的第一步，程序接着进行新的循环点亮。 学号： 课程设计 题目基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真 学院自动化学院 专业自动化 班级 姓名 指导教师 2012 年 1 月12 日任务书 目录 引言 (1) 1总体方案论证 (2) 1.1功能分析 (2) 1.2系统连接图设计 (2) 1.2.1锁存控制电路 (5) 1.2.2可编程并行通信接口芯片8255A (6) 2程序流程图设计及其说明 (9) 3关键程序段落说明 (11) 3.1数据段定义 (11) 3.2程序初始化 (11) 3.3芯片初始化 (12) 3.4初始LED亮灭状态 (12) 3.5检测按键开关子程序 (12) 3.6延时程序片段 (14) 3.7灯光变换控制 (15) 4程序调试说明 (16) 5结果记录及分析 (17) 心得体会 (19) 参考文献............................................................................. 错误!未定义书签。 引言 微型计算机简称微机，由于具备人脑某些功能，所有又叫做微机。是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为基础，配以存储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机。把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。学习微机原理与接口技术，主要容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言、设计以及微型计算机各个组成部分，而其中很大一块就是汇编语言的学习。 汇编语言是面向机器的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。用汇编语言编写的程序由于目标程序占用存少，运行速度快，它有着高级语言不可替代的用途。因此，学习汇编语言是很必要的，通过学习汇编语言可以体会它的作用。 通过本次课程设计让我们进一步深入汇编语言的学习，掌握简单的接口设计技术，将理论知识联系实际，进一步学习微机原理与接口技术的相关知识，为以后深入学习打下良好的基础。虚拟仪器课程设计跑马灯
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