51單片機(jī)動(dòng)態(tài)LED顯示電路編程實(shí)例:上一節(jié)我們講述了單只LED與單片機(jī)的接口電路及編程實(shí)例,目的在于讓初學(xué)者了解LED在單片機(jī)中的應(yīng)用原理,單只LED顯示在實(shí)際應(yīng)用中并無(wú)多大用途,一般都是多位的LED顯示?,F(xiàn)在我們作進(jìn)一步學(xué)習(xí),我們要講解的是8位LED的顯示原理及實(shí)際的編程方法。這里我們沒(méi)有采用多I/O口的8051系列單片機(jī),而是采用了完全兼容C51指令系統(tǒng)的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的AT89C2051單片機(jī),它的軟件編程與C51完全一致。 在多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合中,我們并不希望使用多I/O端口的單片機(jī),原則上是使用盡量少引腳的器件。在沒(méi)有富余端口的情況下,怎樣通過(guò)擴(kuò)展電路達(dá)到預(yù)期的目的呢?我們希望通過(guò)此例使設(shè)計(jì)人員在實(shí)際應(yīng)用中了解一點(diǎn)電路擴(kuò)展的原理,對(duì)實(shí)際的應(yīng)用有所幫助。 此電路中,74LS273用于驅(qū)動(dòng)LED的8位段碼,8位LED相應(yīng)的"a"—"g"段連在一起,它們的公共端分別連至由74LS138(點(diǎn)擊芯片型號(hào)可瀏覽其詳細(xì)的技術(shù)手冊(cè))譯碼選通后經(jīng)74LS04反相驅(qū)動(dòng)的輸出端。這樣當(dāng)選通某一位LED時(shí),相應(yīng)的地址線(74LS04輸出端)輸出的是高電平,所以我們的LED選用共陽(yáng)LED數(shù)碼管。 動(dòng)態(tài)掃描的頻率有一定的要求,頻率太低,LED將出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。如頻率太高,由于每個(gè)LED點(diǎn)亮的時(shí)間太短,LED的亮度太低,肉眼無(wú)法看清,所以一般均取幾個(gè)ms左右為宜,這就要求在編寫(xiě)程序時(shí),選通某一位LED使其點(diǎn)亮并保持一定的時(shí)間,程序上常采用的是調(diào)用延時(shí)子程序。在C51指令中,延時(shí)子程序是相當(dāng)簡(jiǎn)單的,并且延時(shí)時(shí)間也很容易更改,可參見(jiàn)程序清單中的DELAY延時(shí)子程序。 為簡(jiǎn)單起見(jiàn),我們只是編寫(xiě)了8位LED同步顯示"00000000"—"11111111"直到"99999999"數(shù)字,并且反復(fù)循環(huán)。程序很簡(jiǎn)單,流程圖略去。
標(biāo)簽: LED 51單片機(jī) 動(dòng)態(tài) 顯示電路
上傳時(shí)間: 2013-11-18
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所學(xué)的指令LD、LDI、OUT AND、ANI OR、 ORI LDP、 LDF、ANDP、ANDF、 ORP、 ORF ORB、 ANB MPS、 MRD、 MPP MC、 MCRSET RSTNOP END 自鎖電路觸點(diǎn)的動(dòng)作發(fā)光二極管的工作原理。八段碼顯示是利用發(fā)光二極管的不同段碼組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的,它可以實(shí)現(xiàn)0到F的顯示。搶答器的顯示就是利用八段碼顯示的特性,來(lái)完成幾個(gè)不同組別的顯示。用PLC實(shí)現(xiàn)八段碼顯示0~9組的3組以上搶答器的程序編寫(xiě),并完成以下要求:1)設(shè)計(jì)由PLC實(shí)現(xiàn)的八段碼顯示0~9組的3組以上搶答器的程序編寫(xiě),并完成以下要求: ①列出PLC的輸入輸出地址分配表 ②畫(huà)出PLC的輸入輸出接線圖(即I/O接線圖) ③設(shè)計(jì)PLC的梯形圖 ④根據(jù)梯形圖列寫(xiě)指令表 2)按PLC控制I/O口(輸入/輸出)接線圖在模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備上正確接線。
上傳時(shí)間: 2013-11-22
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含原理圖+電路圖+程序的波形發(fā)生器:在工作中,我們常常會(huì)用到波形發(fā)生器,它是使用頻度很高的電子儀器?,F(xiàn)在的波形發(fā)生器都采用單片機(jī)來(lái)構(gòu)成。單片機(jī)波形發(fā)生器是以單片機(jī)核心,配相應(yīng)的外圍電路和功能軟件,能實(shí)現(xiàn)各種波形發(fā)生的應(yīng)用系統(tǒng),它由硬件部分和軟件部分組成,硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ),軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上,對(duì)其合理的調(diào)配和使用,從而完成波形發(fā)生的任務(wù)。 波形發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo):(1) 波形類型:方型、正弦波、三角波、鋸齒波;(2) 幅值電壓:1V、2V、3V、4V、5V;(3) 頻率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;(4) 輸出極性:雙極性操作設(shè)計(jì)1、 機(jī)器通電后,系統(tǒng)進(jìn)行初始化,LED在面板上顯示6個(gè)0,表示系統(tǒng)處于初始狀態(tài),等待用戶輸入設(shè)置命令,此時(shí),無(wú)任何波形信號(hào)輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”,可以分別進(jìn)入頻率,幅值波形設(shè)置,使系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài),相應(yīng)的數(shù)碼管顯示“一”,此時(shí),按其它鍵,無(wú)效;3、 在進(jìn)入某一設(shè)置狀態(tài)后,輸入0~9等數(shù)字鍵,(數(shù)字鍵僅在設(shè)置狀態(tài)時(shí),有效)為欲輸出的波形設(shè)置相應(yīng)參數(shù),LED將參數(shù)顯示在面板上;4、 如果在設(shè)置中,要改變已設(shè)定的參數(shù),可按下“CL”鍵,清除所有已設(shè)定參數(shù),系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài),LED顯示6個(gè)0,等待重新輸入命令;5、 當(dāng)必要的參數(shù)設(shè)定完畢后,所有參數(shù)顯示于LED上,用戶按下“EN”鍵,系統(tǒng)會(huì)將各波形參數(shù)傳遞到波形產(chǎn)生模塊中,以便控制波形發(fā)生,實(shí)現(xiàn)不同頻率,不同電壓幅值,不同類型波形的輸出;6、 用戶按下“EN”鍵后,波形發(fā)生器開(kāi)始輸出滿足參數(shù)的波形信號(hào),面板上相應(yīng)類型的運(yùn)行指示燈閃爍,表示波形正在輸出,LED顯示波形類型編號(hào),頻率值、電壓幅值等波形參數(shù);7、 波形發(fā)生器在輸出信號(hào)時(shí),按下任意一個(gè)鍵,就停止波形信號(hào)輸出,等待重新設(shè)置參數(shù),設(shè)置過(guò)程如上所述,如果不改變參數(shù),可按下“EN”鍵,繼續(xù)輸出原波形信號(hào);8、 要停止波形發(fā)生器的使用,可按下復(fù)位按鈕,將系統(tǒng)復(fù)位,然后關(guān)閉電源。硬件組成部分通過(guò)綜合比較,決定選用獲得廣泛應(yīng)用,性能價(jià)格高的常用芯片來(lái)構(gòu)成硬件電路。單片機(jī)采用MCS-51系列的89C51(一塊),74LS244和74LS373(各一塊),反相驅(qū)動(dòng)器 ULN2803A(一塊),運(yùn)算放大器 LM324(一塊) 波形發(fā)生器的硬件電路由單片機(jī)、鍵盤(pán)顯示器接口電路、波形轉(zhuǎn)換(D/ A)電路和電源線路等四部分構(gòu)成。1.單片機(jī)電路功能:形成掃描碼,鍵值識(shí)別,鍵功能處理,完成參數(shù)設(shè)置;形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出;產(chǎn)生定時(shí)中斷;形成波形的數(shù)字編碼,并輸出到D/A接口電路;如電路原理圖所示: 89C51的P0口和P2口作為擴(kuò)展I/O口,與8255、0832、74LS373相連接,可尋址片外的寄存器。單片機(jī)尋址外設(shè),采用存儲(chǔ)器映像方式,外部接口芯片與內(nèi)部存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址,89C51提供16根地址線P0(分時(shí)復(fù)用)和P2,P2口提供高8位地址線,P0口提供低8位地址線。P0口同時(shí)還要負(fù)責(zé)與8255,0832的數(shù)據(jù)傳遞。P2.7是8255的片選信號(hào),P2.6是0832(1)的片選,P2.5是0832(2)的片選,低電平有效,P0.0、P0.1經(jīng)過(guò)74LS373鎖存后,送到8255的A1、A2作,片內(nèi)A口,B口,C口,控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發(fā)光三極管,作為波形類型指示燈,表示正在輸出的波形是什么類型。單片機(jī)89C51內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,在波形發(fā)生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對(duì)應(yīng)不同的定時(shí)初值,定時(shí)器的溢出信號(hào)作為中斷請(qǐng)求??刂贫〞r(shí)器中斷的特殊功能寄存器設(shè)置如下:定時(shí)控制寄存器TCON=(00010000)工作方式選擇寄存器(TMOD)=(00000000)中斷允許控制寄存器(IE)=(10000010)2、鍵盤(pán)顯示器接口電路功能:驅(qū)動(dòng)6位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示; 提供響應(yīng)界面; 掃面鍵盤(pán); 提供輸入按鍵。由并口芯片8255,鎖存器74LS273,74LS244,反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803A,6位共陰極數(shù)碼管(LED)和4×4行列式鍵盤(pán)組成。8255的C口作為鍵盤(pán)的I/O接口,C口的低4位輸出到掃描碼,高4位作為輸入行狀態(tài),按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為L(zhǎng)ED段碼輸出口,與74LS244相連接,B口作為L(zhǎng)ED的位選信號(hào)輸出口,與ULN2803A相連接。8255內(nèi)部的4個(gè)寄存器地址分配如下:控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能:將波形樣值的數(shù)字編碼轉(zhuǎn)換成模擬值;完成單極性向雙極性的波形輸出;構(gòu)成由兩片0832和一塊LM324運(yùn)放組成。0832(1)是參考電壓提供者,單片機(jī)向0832(1)內(nèi)的鎖存器送數(shù)字編碼,不同的編碼會(huì)產(chǎn)生不同的輸出值,在本發(fā)生器中,可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個(gè)模擬值,這些值作為0832(2)的參考電壓,使0832(2)輸出波形信號(hào)時(shí),其幅度是可調(diào)的。0832(2)用于產(chǎn)生各種波形信號(hào),單片機(jī)在波形產(chǎn)生程序的控制下,生成波形樣值編碼,并送到0832(2)中的鎖存器,經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換,得到波形的模擬樣值點(diǎn),假如N個(gè)點(diǎn)就構(gòu)成波形的一個(gè)周期,那么0832(2)輸出N個(gè)樣值點(diǎn)后,樣值點(diǎn)形成運(yùn)動(dòng)軌跡,就是波形信號(hào)的一個(gè)周期。重復(fù)輸出N個(gè)點(diǎn)后,由此成第二個(gè)周期,第三個(gè)周期……。這樣0832(2)就能連續(xù)的輸出周期變化的波形信號(hào)。運(yùn)放A1是直流放大器,運(yùn)放A2是單極性電壓放大器,運(yùn)放A3是雙極性驅(qū)動(dòng)放大器,使波形信號(hào)能帶得起負(fù)載。地址分配:0832(1):DFFFH ,0832(2):BFFFH4、電源電路:功能:為波形發(fā)生器提供直流能量;構(gòu)成由變壓器、整流硅堆,穩(wěn)壓塊7805組成。220V的交流電,經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān),保險(xiǎn)管(1.5A/250V),到變壓器降壓,由220V降為10V,通過(guò)硅堆將交流電變成直流電,對(duì)于諧波,用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩(wěn)定,使用7805進(jìn)行穩(wěn)壓。最后,+5V電源配送到各用電負(fù)載。
標(biāo)簽: 波形發(fā)生器 原理圖 電路圖 源程序
上傳時(shí)間: 2013-11-08
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設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制的簡(jiǎn)易定時(shí)報(bào)警器。要求根據(jù)設(shè)定的初始值(1-59秒)進(jìn)行倒計(jì)時(shí),當(dāng)計(jì)時(shí)到0時(shí)數(shù)碼管閃爍“00”(以1Hz閃爍),按鍵功能如下:(1)設(shè)定鍵:在倒計(jì)時(shí)模式時(shí),按下此鍵后停止倒計(jì)時(shí),進(jìn)入設(shè)置狀態(tài);如果已經(jīng)處于設(shè)置狀態(tài)則此鍵無(wú)效。(2)增一鍵:在設(shè)置狀態(tài)時(shí),每按一次遞增鍵,初始值的數(shù)字增1。(3)遞一鍵:在設(shè)置狀態(tài)時(shí),每按一次遞減鍵,初始值的數(shù)字減1。(4)確認(rèn)鍵:在設(shè)置狀態(tài)時(shí),按下此鍵后,單片機(jī)按照新的初始值進(jìn)行倒計(jì)時(shí)及顯示倒計(jì)時(shí)的數(shù)字。如果已經(jīng)處于計(jì)時(shí)狀態(tài)則此鍵無(wú)效。3.1.2 模塊1:系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)任務(wù)分析與整體設(shè)計(jì)思路根據(jù)題目的要求,需要實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)方面的功能。計(jì)時(shí)功能:要實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能則需要使用定時(shí)器來(lái)計(jì)時(shí),通過(guò)設(shè)置定時(shí)器的初始值來(lái)控制溢出中斷的時(shí)間間隔,再利用一個(gè)變量記錄定時(shí)器溢出的次數(shù),達(dá)到定時(shí)1秒中的功能。然后,當(dāng)計(jì)時(shí)每到1秒鐘后,倒計(jì)時(shí)的計(jì)數(shù)器減1。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)計(jì)數(shù)器到0時(shí),觸發(fā)另一個(gè)標(biāo)志變量,進(jìn)入閃爍狀態(tài)。顯示功能:顯示倒計(jì)時(shí)的數(shù)字要采用動(dòng)態(tài)掃描的方式將數(shù)字拆成“十位”和“個(gè)位”動(dòng)態(tài)掃描顯示。如果處于閃爍狀態(tài),則可以不需要?jiǎng)討B(tài)掃描顯示,只需要控制共陰極數(shù)碼管的位控線,實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的滅和亮。鍵盤(pán)掃描和運(yùn)行模式的切換:主程序在初始化一些變量和寄存器之后,需要不斷循環(huán)地讀取鍵盤(pán)的狀態(tài)和動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。根據(jù)鍵盤(pán)的按鍵值實(shí)現(xiàn)設(shè)置狀態(tài)、計(jì)時(shí)狀態(tài)的切換。 (2)單片機(jī)型號(hào)及所需外圍器件型號(hào),單片機(jī)硬件電路原理圖選用MCS-51系列AT89S51單片機(jī)作為微控制器,選擇兩個(gè)四聯(lián)的共陰極數(shù)碼管組成8位顯示模塊,由于AT89S51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力有限,采用兩片74HC244實(shí)現(xiàn)總線的驅(qū)動(dòng),一個(gè)74HC244完成位控線的控制和驅(qū)動(dòng),另一個(gè)74HC244完成數(shù)碼管的7段碼輸出,在輸出口上各串聯(lián)一個(gè)100歐姆的電阻對(duì)7段數(shù)碼管限流。由于鍵盤(pán)數(shù)量不多,選擇獨(dú)立式按鍵與P1口連接作為四個(gè)按鍵輸入。沒(méi)有鍵按下時(shí)P1.0-P1.3為高電平,當(dāng)有鍵按下時(shí),P1.0-P1.3相應(yīng)管腳為低電平。電路原理圖如圖3-1所示。
標(biāo)簽: 單片機(jī)開(kāi)發(fā) 工程 案例分析
上傳時(shí)間: 2013-11-13
上傳用戶:曹云鵬
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保莆斩〞r(shí)/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出接口電路設(shè)計(jì)方法。 2.掌握中斷控制編程技術(shù)的方法和應(yīng)用。3.掌握8086匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求 微機(jī)燈光控制系統(tǒng)主要用于娛樂(lè)場(chǎng)所的彩燈控制。系統(tǒng)的彩燈共有12組,在實(shí)驗(yàn)時(shí)用12個(gè)發(fā)光二極管模擬。1. 基本要求:燈光控制共有8種模式,如12個(gè)燈依次點(diǎn)亮;12個(gè)燈同時(shí)閃爍等八種。系統(tǒng)可以通過(guò)鍵盤(pán)和顯示屏的人機(jī)對(duì)話,將8種模式進(jìn)行任意個(gè)數(shù)、任意次序的連接組合。系統(tǒng)不斷重復(fù)執(zhí)行輸入的模式組合,直至鍵盤(pán)有任意一個(gè)鍵按下,退出燈光控制系統(tǒng),返回DOS系統(tǒng)。2. 提高要求:音樂(lè)彩燈控制系統(tǒng),根據(jù)音樂(lè)的變化控制彩燈的變化,主要有以下幾種:第一種為音樂(lè)節(jié)奏控制彩燈,按音樂(lè)的節(jié)拍變換彩燈花樣。第二種音律的強(qiáng)弱(信號(hào)幅度大小)控制彩燈。強(qiáng)音時(shí),燈的亮度加大,且被點(diǎn)亮的數(shù)目增多。第三種按音調(diào)高低(信號(hào)頻率高低)控制彩燈。低音時(shí),某一部分燈點(diǎn)亮;高音時(shí),另一部分點(diǎn)亮。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 2.總體設(shè)計(jì) 3.硬件設(shè)計(jì):原理圖(接線圖)及簡(jiǎn)要說(shuō)明 4.軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單5.設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(huì)(包括遇到的問(wèn)題及解決的方法) 四、設(shè)計(jì)原理我們以背景霓虹燈的一種顯示效果為例,介紹控制霓虹燈顯示的基本原理。設(shè)有一排 n 段水平排列的霓虹燈,某種顯示方式為從左到右每0.2 秒逐個(gè)點(diǎn)亮。其控制過(guò)程如下: 若以“ 1 ”代表霓虹燈點(diǎn)亮,以“ 0 ”代表霓虹燈熄滅,則開(kāi)始時(shí)刻, n 段霓虹燈的控制信號(hào)均為“ 0 ”,隨后,控制器將一幀 n 個(gè)數(shù)據(jù)送至 n 段霓虹燈的控制端,其中,最左邊的一段霓虹燈對(duì)應(yīng)的控制數(shù)據(jù)為“ 1 ”,其余的數(shù)據(jù)均為零,即 1000 … 000 。當(dāng) n 個(gè)數(shù)據(jù)送完以后,控制器停止送數(shù),保留這種狀態(tài)(定時(shí)) 0.2 秒,此時(shí),第 1 段霓虹燈被點(diǎn)亮,其余霓虹燈熄滅。隨后,控制器又在極短的時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù) 1100 … 000 送至霓虹燈的控制端,并定時(shí) 0.2 秒,這段時(shí)間,前兩段霓虹燈被點(diǎn)亮。由于送數(shù)據(jù)的過(guò)程很快,我們觀測(cè)到的效果是第一段霓虹燈被點(diǎn)亮 0.2 秒后,第 2 段霓虹燈接著被點(diǎn)亮,即每隔 0.2 秒顯示一幀圖樣。如此下去,最后控制器將數(shù)據(jù) 1111 … 111 送至 n 段霓虹燈的控制端,則 n 段霓虹燈被全部點(diǎn)亮。 只要改變送至每段霓虹燈的數(shù)據(jù),即可改變霓虹燈的顯示方式,顯然,我們可以通過(guò)合理地組合數(shù)據(jù)(編程)來(lái)得到霓虹燈的不同顯示方式。 五、總體方案論證分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路如下:1) 采集8位開(kāi)關(guān)輸入信號(hào),若輸入數(shù)據(jù)為0時(shí),將其修改為1。確定輸入的硬件接口電路。采樣輸入開(kāi)關(guān)量,并存入NUM的軟件程序段。2) 以12個(gè)燈依次點(diǎn)亮為例(即燈光控制模式M1),考慮與其相應(yīng)的燈光顯示代碼數(shù)據(jù)。確定顯示代碼數(shù)據(jù)輸出的接口電路。輸出一個(gè)同期顯示代碼的軟件程序段(暫不考慮時(shí)隙的延時(shí)要求)。3) 應(yīng)用定時(shí)中斷服務(wù)和NUM數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)t=N×50ms的方法。4) 實(shí)現(xiàn)某一種模式燈光顯示控制中12個(gè)時(shí)隙一個(gè)周期,共重復(fù)四次的控制方法。要求在初始化時(shí)采樣開(kāi)關(guān)輸入數(shù)據(jù)NUM,并以此控制每一時(shí)隙的延時(shí)時(shí)間;在每一時(shí)隙結(jié)束時(shí),檢查有無(wú)鍵按下,若是退出鍵按下,則結(jié)束燈光控制,返回DOS系統(tǒng),若是其他鍵就返回主菜單,重新輸入控制模式數(shù)據(jù)。5) 通過(guò)人機(jī)對(duì)話,輸入8種燈光顯示控制模式的任意個(gè)數(shù)、任意次序連接組合的控制模式數(shù)據(jù)串(以ENTER鍵結(jié)尾)。對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,若數(shù)據(jù)都在1 - 8之間,則存入INBUF;若有錯(cuò)誤,則通過(guò)屏幕顯示輸入錯(cuò)誤,準(zhǔn)備重新輸入燈光顯示控制模式數(shù)據(jù)。6) 依次讀取INBUF中的控制模式數(shù)據(jù)進(jìn)行不同模式的燈光顯示控制,在沒(méi)有任意鍵按下的情況下,系統(tǒng)從第一個(gè)控制模式數(shù)據(jù)開(kāi)始,順序工作到最后一個(gè)控制模式數(shù)據(jù)后,又返回到第一個(gè)控制模式數(shù)據(jù),不斷重復(fù)循環(huán)進(jìn)行燈光顯示控制。7) 本系統(tǒng)的軟件在總體上有兩部份,即主程序(MAIN)和實(shí)時(shí)中斷服務(wù)程序(INTT)。討論以功能明確、相互界面分割清晰的軟件程序模塊化設(shè)計(jì)方法。即確定有關(guān)功能模塊,并畫(huà)出以功能模塊表示的主程序(MAIN)流程框圖和定時(shí)中斷服務(wù)程序的流程框圖。 六、硬件電路設(shè)計(jì) 以微機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和PC機(jī)資源為硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),不需要外加電路。主要利用了以下的資源:1.8255并行口電路8255并行口電路主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入與輸出,可以輸出數(shù)據(jù)控制發(fā)光二極管的亮滅和讀取乒乓開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以將8255的A口、B口和一組發(fā)光二極管相連,C口和乒乓開(kāi)關(guān)相連。2.8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器和8259中斷控制器一起實(shí)現(xiàn)時(shí)隙定時(shí)。本設(shè)計(jì)的定時(shí)就是采用的t=N×50ms的方法,50ms由8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器0控制定時(shí),N是在中斷服務(wù)程序中軟件計(jì)時(shí)。8253的OUT0接到IRQ2,產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)。8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)結(jié)束會(huì)發(fā)出中斷信號(hào),進(jìn)入中斷服務(wù)程序。3.PC機(jī)資源本設(shè)計(jì)除了利用PC機(jī)作為控制器之外,還利用了PC機(jī)的鍵盤(pán)和顯示器。鍵盤(pán)主要是輸入控制模式數(shù)據(jù),顯示器就是顯示提示信息。 七、軟件設(shè)計(jì) 軟件主要分為主程序(MAIN)和中斷服務(wù)程序(INTT),主程序包含系統(tǒng)初始化、讀取乒乓開(kāi)關(guān)、讀取控制模式數(shù)據(jù)以及按鍵處理等模塊。中斷服務(wù)程序主要是定時(shí)時(shí)間到后根據(jù)控制模式數(shù)據(jù)點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光二極管。1.主程序主程序的程序流程圖如圖1所示。
上傳時(shí)間: 2014-04-05
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電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;1.進(jìn)一步掌握鍵盤(pán)掃描和LED顯示的程序設(shè)計(jì)。 2.了解按鍵消抖的方法。 3.綜合運(yùn)用微機(jī)原理的軟硬件知識(shí)。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求 1.基本要求 (1)具有密碼輸入功能,密碼最多為6位;(2)設(shè)置退格鍵,以便刪除輸入錯(cuò)誤的密碼;(3)在輸入的密碼時(shí)數(shù)碼管上只顯示8,并根據(jù)輸入位數(shù)依次橫移;(4)設(shè)置確認(rèn)鍵,當(dāng)確認(rèn)鍵按下后,判斷輸入密碼是否正確;(5)當(dāng)輸入密碼正確時(shí),點(diǎn)亮發(fā)光二極管;當(dāng)輸入密碼不正確時(shí),發(fā)光二極管不亮并且蜂鳴器報(bào)警,重新輸入,當(dāng)三次密碼輸入不正確時(shí),系統(tǒng)應(yīng)鎖定鍵盤(pán)10s。2.提高要求 將用戶分為管理者和使用者,管理者擁有超級(jí)密碼,可以修改其他人的密碼。使用者不能修改密碼。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 2.總體設(shè)計(jì) 3.硬件設(shè)計(jì):原理圖(接線圖)及簡(jiǎn)要說(shuō)明 4.軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單5.設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(huì)(包括遇到的問(wèn)題及解決的方法) 四、總體設(shè)計(jì) 電子密碼鎖的原理是:從鍵盤(pán)輸入一組密碼,CPU把該密碼和設(shè)置密碼比較,對(duì)則將鎖打開(kāi)(不同鎖的控制方式不一樣,比如加電控制電磁鐵抽回,從而打開(kāi)),錯(cuò)則要求重新輸入,并記錄錯(cuò)誤次數(shù),如果三次錯(cuò)誤,則被強(qiáng)制鎖定并報(bào)警,除非超級(jí)密碼或者其他的手段打開(kāi),比如延時(shí)一段時(shí)間。 初步設(shè)計(jì)思路如下: 1.輸入密碼用矩形鍵盤(pán),包括數(shù)字鍵和功能鍵,功能鍵包括退格鍵和確認(rèn)鍵。 2.LED數(shù)碼管顯示輸入密碼,但是只是輸出顯示符號(hào)8 。采用動(dòng)態(tài)掃描輸出。 3.用發(fā)光二極管模擬鎖的情況,鎖關(guān)時(shí)發(fā)光二極管滅,打開(kāi)時(shí)發(fā)光二極管亮。 4.輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)報(bào)警,3次輸入錯(cuò)誤時(shí)鍵盤(pán)鎖定10s,鍵盤(pán)無(wú)法接收數(shù)據(jù)。 軟件的設(shè)計(jì)主要包括矩形鍵盤(pán)鍵值的讀取、LED動(dòng)態(tài)掃描輸出程序、密碼判斷程序和報(bào)警程序。 五、硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)思路,硬件電路可通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的一些功能模塊電路組成,由于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的各個(gè)功能模塊已經(jīng)設(shè)計(jì)好,用戶在使用時(shí)只要設(shè)計(jì)模塊間電路的連接,因此,硬件電路的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單。完整系統(tǒng)的硬件連接如圖1所示。硬件電路由LED數(shù)碼管顯示模塊、按鍵模塊、發(fā)光二極管電路和蜂鳴器模塊組成。各個(gè)模塊的詳細(xì)說(shuō)明:1.LED數(shù)碼管模塊實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上提供一組六個(gè)LED數(shù)碼管。插孔CS1用于數(shù)碼管段選的輸出選通,插孔CS2用于數(shù)碼管位選信號(hào)的輸出選通。本設(shè)計(jì)用6個(gè)數(shù)碼管來(lái)動(dòng)態(tài)顯示時(shí)分秒,動(dòng)態(tài)顯示的定時(shí)時(shí)間由8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。8253主要是實(shí)現(xiàn)每位顯示時(shí)間1ms,由8253的計(jì)數(shù)器0來(lái)實(shí)現(xiàn)。Clk0接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分頻電路輸出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255的PA0輸出來(lái)控制計(jì)數(shù)器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定時(shí)完成請(qǐng)求中斷,進(jìn)入中斷服務(wù)程序。軟件在中斷服務(wù)程序中LED數(shù)碼管顯示。
標(biāo)簽: 電子密碼鎖
上傳時(shí)間: 2013-10-16
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多路電壓采集系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保煜た删幊绦酒珹DC0809,8253的工作過(guò)程,掌握它們的編程方法。2.加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解并學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)的知識(shí),達(dá)到在應(yīng)用中掌握知識(shí)的目的。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1.基本要求通過(guò)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器循環(huán)采樣4路模擬電壓,每隔一定時(shí)間去采樣一次,一次按順序采樣4路信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器芯片AD0809將采樣到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),轉(zhuǎn)換完成后,CPU讀取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果,并將結(jié)果送入外設(shè)即CRT/LED顯示,顯示包括電壓路數(shù)和數(shù)據(jù)值。2. 提高要求 (1) 可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)采集和選擇采集2種方式。(2)在CRT上繪制電壓變化曲線。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 2.總體設(shè)計(jì) 3.硬件設(shè)計(jì):原理圖(接線圖)及簡(jiǎn)要說(shuō)明 4.軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單5.設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(huì)(包括遇到的問(wèn)題及解決的方法) 四、總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路如下:1) 4路模擬電壓信號(hào)通過(guò)4個(gè)電位器提供0-5V的電壓信號(hào)。2) 選擇ADC0809芯片作為A/D轉(zhuǎn)換器,4路輸入信號(hào)分別接到ADC0809的IN0—IN4通道,每隔一定的時(shí)間采樣一次,采完一路采集下一路,4路電壓循環(huán)采集。3) 利用3個(gè)LED數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù),1個(gè)數(shù)碼管用來(lái)顯示輸入電壓路數(shù),3個(gè)數(shù)碼管用來(lái)顯示電壓采樣值。4) 延時(shí)由8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 五、硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)思路,硬件主要利用了微機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器、8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器以及LED顯示輸出等模塊。電路原理圖如下:1.基本接口實(shí)驗(yàn)板部分1) 電位計(jì)模塊,4個(gè)電位計(jì)輸出4路1-5V的電壓信號(hào)。2) ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器,將4路電壓信號(hào)接到IN0-IN3,ADD_A、ADD_B、ADD_C分別接A0、A1、A2,CS_AD接CS0時(shí),4個(gè)采樣通道對(duì)應(yīng)的地址分別為280H—283H。3) 延時(shí)模塊,8253和8255組成延時(shí)電路。8255的PA0接到8253的OUT0,程序中查詢計(jì)數(shù)是否結(jié)束。硬件電路圖如圖1所示。 圖1 基本實(shí)驗(yàn)板上的電路圖實(shí)驗(yàn)板上的LED顯示部分實(shí)驗(yàn)板上主要用到了LED數(shù)碼管顯示電路,插孔CS1用于數(shù)碼管段碼的輸出選通,插孔CS2用于數(shù)碼管位選信號(hào)的輸出選通。電路圖如圖2所示。
上傳時(shí)間: 2013-11-06
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交通燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解交通燈管理的基本工作原理。2. 熟悉8253計(jì)數(shù)器/定時(shí)器、8259A中斷控制器和8255A并行接口的工作方式及應(yīng)用編程。3. 掌握多位LED顯示的方法。 二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)一個(gè)用于十字路口的交通燈控制器。1.基本要求: 1) 東西和南北方向各有一組紅,黃,綠燈用于指揮交通,紅,黃,綠的持續(xù)時(shí)間分別為25s,5s,20s。2) 當(dāng)有緊急情況(如消防車)時(shí),兩個(gè)方向均為紅燈亮,計(jì)時(shí)停止,當(dāng)特殊情況結(jié)束后,控制器恢復(fù)原來(lái)狀態(tài),正常工作。3) 一組數(shù)碼管,以倒計(jì)時(shí)方式顯示兩個(gè)方向允許通行或禁止通行的時(shí)間。2.提高部分:1) 實(shí)時(shí)修改交通燈的持續(xù)時(shí)間。2) 根據(jù)不同時(shí)段對(duì)主要交通方向的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。3) 可以使用LCD顯示提示信息。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 2.總體設(shè)計(jì) 3.硬件設(shè)計(jì):原理圖(接線圖)及簡(jiǎn)要說(shuō)明 4.軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單 5.設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(huì)(包括遇到的問(wèn)題及解決的方法) 四、總體設(shè)計(jì)交通燈的工作過(guò)程如下:設(shè)十字路口的1、3為南,北方向,2、4為東西方向,初始態(tài)為4個(gè)路口的紅燈全亮。之后,1、3路口的綠燈亮,2、4路口的紅燈亮,1、3路口方向通車,2個(gè)路口的LED數(shù)碼管開(kāi)始倒計(jì)時(shí)25秒。延遲20秒后,1、3路口的綠燈熄滅,而1,3路口的黃燈開(kāi)始閃爍(1HZ)。閃爍5次后,1、3路口的紅燈亮,同時(shí)2、4路口的綠燈亮,2、4路口方向開(kāi)始通車,2個(gè)路口的LED數(shù)碼管重新開(kāi)始倒計(jì)時(shí)25秒。延遲20秒時(shí)間后,2、4路口的綠燈熄滅,而黃燈開(kāi)始閃爍。閃爍5次后,再切換到1、3路口方向。之后,重復(fù)上述過(guò)程。當(dāng)有緊急情況時(shí),2個(gè)方向都紅燈亮,倒計(jì)時(shí)停止,車輛禁止通行,當(dāng)緊急情況結(jié)束后,控制器恢復(fù)以前的狀態(tài)繼續(xù)工作。 在設(shè)計(jì)中采用6個(gè)發(fā)光二極管來(lái)模擬2個(gè)路口的黃紅綠燈,每個(gè)路口用2個(gè)數(shù)碼管來(lái)顯示通行或禁止剩余的時(shí)間。緊急情況用一個(gè)單脈沖發(fā)生單元申請(qǐng)中斷來(lái)模擬,緊急情況結(jié)束后,再發(fā)一個(gè)中斷來(lái)恢復(fù)以前的狀態(tài)。 根據(jù)前面的介紹,本設(shè)計(jì)硬件由定時(shí)模塊、發(fā)光二極管模塊、數(shù)碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。定時(shí)模塊采用硬件定時(shí)和軟件定時(shí)相結(jié)合的方法,用8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)100ms,再用軟件計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)所需的定時(shí)。發(fā)光二極管模塊由8255控制發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)碼管顯示模塊由實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的LED顯示模塊實(shí)現(xiàn)。緊急中斷模塊是由單脈沖發(fā)生單元和8279中斷控制器組成。 程序主要是由定時(shí)子程序、發(fā)光二極管顯示子程序、數(shù)碼管顯示子程序和中斷服務(wù)程序組成。包括對(duì)8253、8255以及8259等可編程器件的編程。 五、硬件設(shè)計(jì) 本課題的設(shè)計(jì)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的一些功能模塊電路組成,由于各模塊電路內(nèi)部已經(jīng)連接,用戶在使用時(shí)只要設(shè)計(jì)模塊間電路的連接,因此,硬件電路的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單。完整系統(tǒng)的硬件連接如圖1所示。硬件電路由定時(shí)模塊、發(fā)光二極管模塊、數(shù)碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。 定時(shí)模塊是由8253的計(jì)數(shù)器0來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)100ms。Clk0接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分頻電路輸出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255輸出來(lái)控制計(jì)數(shù)器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定時(shí)完成申請(qǐng)中斷,進(jìn)入中斷服務(wù)程序。 發(fā)光二極管顯示模塊由8255輸出來(lái)控制發(fā)光二極管的亮滅。8255輸出為低電平時(shí),對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管就點(diǎn)亮,否則就熄滅。8255的接口電路如圖2所示。交通燈的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:L7 L6 L5 L2 L1 L0PC7 PC6 PC5 PC2 PC1 PC013紅燈 13黃燈 13綠燈 24紅燈 24黃燈 24綠燈 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上提供一組六個(gè)LED數(shù)碼管。插孔CS1用于數(shù)碼管段選的輸出選通,插孔CS2用于數(shù)碼管位選信號(hào)的輸出選通。本設(shè)計(jì)用4個(gè)數(shù)碼管來(lái)倒計(jì)時(shí)。 緊急中斷模塊是由單脈沖發(fā)生單元和8259中斷控制器,單脈沖發(fā)生單元主要用來(lái)請(qǐng)求中斷,然后做出緊急情況處理。
標(biāo)簽: 交通燈控制器
上傳時(shí)間: 2013-10-07
上傳用戶:小小小熊
隨著單片機(jī)性能不斷提高而價(jià)格卻不斷下降, 單片機(jī)控制在越來(lái)越多的領(lǐng)域得以應(yīng)用。按照傳統(tǒng)的模式, 在整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中, 先根據(jù)控制系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)原理圖, PCB 電路圖繪制, 電路板制作, 元器件的焊接, 然后進(jìn)行軟件編程, 通過(guò)仿真器對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件調(diào)試, 最后將調(diào)試成功的程序固化到單片機(jī)中。這一過(guò)程中的主要問(wèn)題是, 應(yīng)用程序需要在硬件完成的情況下才能進(jìn)行調(diào)試。雖然有的軟件可以進(jìn)行模擬調(diào)試, 但是對(duì)于一些復(fù)雜的程序如人機(jī)交互程序, 在沒(méi)有硬件的時(shí)候, 沒(méi)有界面的真實(shí)感, 給調(diào)試帶來(lái)困難。在軟硬件的配合中如需要修改硬件, 要重新制板, 在時(shí)間和投入上帶來(lái)很大的麻煩??v觀整個(gè)過(guò)程, 無(wú)論是從硬件成本上, 還是從調(diào)試周期上, 傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的效率有待提高。能否只使用一種開(kāi)發(fā)工具兼顧仿真, 調(diào)試, 制板, 以及最大限度的軟件模擬來(lái)作為單片機(jī)的開(kāi)發(fā)平臺(tái), 用它取代編程器、仿真器、成品前的硬件測(cè)試等工作是廣大單片機(jī)開(kāi)發(fā)者的夢(mèng)想。 PROTEUS 軟件介紹為了更加直觀具體地說(shuō)明Proteus 軟件的實(shí)用價(jià)值, 本文以一具體的TAXI 的計(jì)價(jià)器和計(jì)時(shí)器電路板的設(shè)計(jì)過(guò)程為例。其電路板要實(shí)現(xiàn)的功能是:㈠計(jì)時(shí)功能(相當(dāng)于時(shí)鐘);㈡里程計(jì)價(jià)功能:兩公里以內(nèi)價(jià)格為4 元, 以后每一公里加0.7 元, 不足一公里取整(如10.3 公里取11 公里);㈢通過(guò)鍵盤(pán)輸入里程, 模擬計(jì)算里程費(fèi), 實(shí)現(xiàn)Y= (X- 2)*0.7+4 的簡(jiǎn)單計(jì)算?;谏鲜龉δ? 選用ATMEL 公司生產(chǎn)的通用芯片AT89C51 單片機(jī)構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。AT89C51 是內(nèi)含8 位4K 程序存儲(chǔ)器, 128B 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器, 2 個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的通用芯片。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境采用ProteusISIS 6。2.1 計(jì)價(jià)器模擬系統(tǒng)硬件構(gòu)成系統(tǒng)主要由一個(gè)AT89C51 單片機(jī)、74LS373、74LS240、矩陣鍵盤(pán)、4 位7 段數(shù)碼管等組成。通用AT89C51 單片機(jī)芯片作為整個(gè)電路的核心部分、74LS373 作為L(zhǎng)ED 段選控制、74LS240四路反相器則為4 位共陰極7 段數(shù)碼管提供位選通信號(hào)、矩陣鍵盤(pán)輸入控制信號(hào)。
標(biāo)簽: Proteus 單片機(jī) 出租車計(jì)價(jià)器
上傳時(shí)間: 2013-11-09
上傳用戶:木子葉1
微處理器及微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況 第一代微處理器是以Intel公司1971年推出的4004,4040為代表的四位微處理機(jī)。 第二代微處理機(jī)(1973年~1977年),典型代表有:Intel 公司的8080、8085;Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微處理機(jī) 第三代微機(jī)是以16位機(jī)為代表,基本上是在第二代微機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的;M68000是Motorola公司在M6800 的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的; 第四代微處理機(jī) 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表, 第五代微處理機(jī)的發(fā)展更加迅猛,1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機(jī)面世,98年P(guān)ENTIUM 2又被推向市場(chǎng)。 INTEL CPU 發(fā)展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運(yùn)算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬(wàn)條指令),集成晶體管2,300個(gè),10微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存640 bytes,生產(chǎn)曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運(yùn)算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個(gè),3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存64KB,生產(chǎn)曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運(yùn)算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個(gè),3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存1MB,生產(chǎn)曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主頻25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率33/50/66MHZ,運(yùn)算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個(gè),1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內(nèi)存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產(chǎn)曰期1989年4月 Celeron一代, 主頻266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 總線頻率66MHz,0.25微米制造工藝,生產(chǎn)曰期1998年4月) Pentium 4 (478針),至今分為三種核心:Willamette核心(主頻1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工藝),Northwood核心(主頻1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工藝, 二級(jí)緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級(jí)緩存,13條全新指令集SSE3),生產(chǎn)曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級(jí)流水線、分支預(yù)測(cè)、亂序執(zhí)行超線程技術(shù) 微型計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)即單片機(jī)微型計(jì)算機(jī),是將計(jì)算機(jī)主機(jī)(CPU、 內(nèi)存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機(jī)。 三、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的發(fā)展概況 機(jī)器語(yǔ)言 機(jī)器語(yǔ)言就是0,1碼語(yǔ)言,是計(jì)算機(jī)唯一能理解并直接執(zhí)行的語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言 用一些助記符號(hào)代替用0,1碼描述的某種機(jī)器的指令系統(tǒng),匯編語(yǔ)言就是在此基礎(chǔ)上完善起來(lái)的。高級(jí)語(yǔ)言 BASIC,PASCAL,C語(yǔ)言等等。用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱源程序,它們必須通過(guò)編譯或解釋,連接等步驟才能被計(jì)算機(jī)處理。 面向?qū)ο笳Z(yǔ)言 C++,Java等編程語(yǔ)言是面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言。 1.3 微型計(jì)算機(jī)中信息的表示及運(yùn)算基礎(chǔ)(一) 十進(jìn)制ND有十個(gè)數(shù)碼:0~9,逢十進(jìn)一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權(quán)展開(kāi)式以10稱為基數(shù),各位系數(shù)為0~9,10i為權(quán)。 一般表達(dá)式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二進(jìn)制NB兩個(gè)數(shù)碼:0、1, 逢二進(jìn)一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權(quán)展開(kāi)式以2為基數(shù),各位系數(shù)為0、1, 2i為權(quán)。 一般表達(dá)式: NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六進(jìn)制NH十六個(gè)數(shù)碼0~9、A~F,逢十六進(jìn)一。 例:DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開(kāi)式以十六為基數(shù),各位系數(shù)為0~9,A~F,16i為權(quán)。 一般表達(dá)式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 (二)二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 24=16 ,四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)。舉例:(三)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 1.整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余”:十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù),直至商為0。每除一次取一個(gè)余數(shù),從低位排向高位。舉例: 2. 小數(shù)轉(zhuǎn)換法“乘基取整”:用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分,直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù),從最高位排到最低位。舉例: 三、帶符號(hào)數(shù)的表示方法 機(jī)器數(shù):機(jī)器中數(shù)的表示形式。真值: 機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。舉例:一個(gè)8位機(jī)器數(shù)與它的真值對(duì)應(yīng)關(guān)系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機(jī)器數(shù):[X1]機(jī)= 01010100 [X2]機(jī)= 11010100(二)原碼、反碼、補(bǔ)碼最高位為符號(hào)位,0表示 “+”,1表示“-”。 數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例 8位原碼機(jī)器數(shù): 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 機(jī)器數(shù): [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡(jiǎn)單直觀,但0的表示不唯一,加減運(yùn)算復(fù)雜。 正數(shù)的反碼與原碼表示相同。 負(fù)數(shù)反碼符號(hào)位為 1,數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。 例 8位反碼機(jī)器數(shù): x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補(bǔ)碼(Two’s Complement)正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼等于2n-abs(x)8位機(jī)器數(shù)表示的真值四、 二進(jìn)制編碼例:求十進(jìn)制數(shù)876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCII碼,用于計(jì)算 機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼”(GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)),簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼。 用兩個(gè)七位二進(jìn)制數(shù)編碼表示一個(gè)漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內(nèi)碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運(yùn)算基礎(chǔ) 一、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算加法規(guī)則:“逢2進(jìn)1” 減法規(guī)則:“借1當(dāng)2” 乘法規(guī)則:“逢0出0,全1出1”二、二—十進(jìn)制數(shù)的加、減運(yùn)算 BCD數(shù)的運(yùn)算規(guī)則 循十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則“逢10進(jìn)1”。但計(jì)算機(jī)在進(jìn)行這種運(yùn)算時(shí)會(huì)出現(xiàn)潛在的錯(cuò)誤。為了解決BCD數(shù)的運(yùn)算問(wèn)題,采取調(diào)整運(yùn)算結(jié)果的措施:即“加六修正”和“減六修正”例:10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 + 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 + 0 1 1 0 0 1 1 0 ……調(diào)整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進(jìn)位 例: 10001000(BCD)- 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 - 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 - 0 1 1 0 ……調(diào)整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 1.5 幾個(gè)重要的數(shù)字邏輯電路編碼器譯碼器計(jì)數(shù)器微機(jī)自動(dòng)工作的條件程序指令順序存放自動(dòng)跟蹤指令執(zhí)行1.6 微機(jī)基本結(jié)構(gòu)微機(jī)結(jié)構(gòu)各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu);2、以內(nèi)存為中心的雙總線結(jié)構(gòu);3、單總線結(jié)構(gòu)CPU結(jié)構(gòu)管腳特點(diǎn) 1、多功能;2、分時(shí)復(fù)用內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1、控制; 2、運(yùn)算; 3、寄存器; 4、地址程序計(jì)數(shù)器堆棧定義 1、定義;2、管理;3、堆棧形式
上傳時(shí)間: 2013-10-17
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