本书分三部分介绍在美国广泛应用的、高功能的M68HC11系列单片机(8位机 ,Motorola公司)。内容包括M68HC11的结构与其基本原理、开发工具EVB(性能评估板)以及开发和应用技术。本书在介绍单片机硬、软件的基础上,进一步介绍了在美国实验室内,如何应用PC机及EVB来进行开发工作。通过本书的介绍,读者可了解这种单片机的原理并学会开发和应用方法。本书可作为大专院校单片机及其实验的教材(本科、短训班)。亦可供开发、应用单片机的各专业(计算机、机电、化工、纺织、冶金、自控、航空、航海……)有关技术人员参考。 第一部分 M68HC11 结构与原理Motorola单片机 1 Motorla单片机 1.1 概述 1.1.1 Motorola 单片机发展概况(3) 1.1.2 Motorola 单片机结构特点(4) 1.2 M68HC11系列单片机(5) 1.2.1 M68HC11产品系列(5) 1.2.2 MC68HC11E9特性(6) 1.2.3 MC68HC11E9单片机引脚说明(8) 1.3 Motorola 32位单片机(14) 1.3.1中央处理器(CPU32)(15) 1.3.2 定时处理器(TPU)(16) 1.3.3 串行队列模块(QSM)(16) 1.3.4 系统集成模块 (SIM)(16) 1.3.5 RAM(17) 2 系统配置与工作方式 2.1 系统配置(19) 2.1.1 配置寄存器CONFIG(19) 2.1.2 CONFIG寄存器的编程与擦除(20) 2?2 工作方式选择(21) 2.3 M68HC11的工作方式(23) 2.3.1 普通单片工作方式(23) 2.3.2 普通扩展工作方式(23) 2.3.3 特殊自举方式(27) 2.3.4 特殊测试方式(28) 3 中央处理器(CPU)与片上存储器 3.1 CPU寄存器(31) 3?1?1 累加器A、B和双累加器D(32) 3.1.2 变址寄存器X、Y(32) 3.1.3 栈指针SP(32) 3.1.4 程序计数器PC(33) 3.1.5 条件码寄存器CCR(33) 3.2 片上存储器(34) 3.2.1 存储器分布(34) 3.2.2 RAM和INIT寄存器(35) 3.2.3 ROM(37) 3.2.4 EEPROM(37) 3.3 M68HC11 CPU的低功耗方式(39) 3.3.1 WAIT方式(39) 3.3.2 STOP方式(40) 4 复位和中断 4.1 复位(41) 4.1.1 M68HC11的系统初始化条件(41) 4.1.2 复位形式(43) 4.2 中断(48) 4.2.1 条件码寄存器CCR中的中断屏蔽位(48) 4.2.2 中断优先级与中断矢量(49) 4.2.3 非屏蔽中断(52) 4.2.4 实时中断(53) 4.2.5 中断处理过程(56) 5 M68HC11指令系统 5.1 M68HC11寻址方式(59) 5.1.1 立即寻址(IMM)(59) 5.1.2 扩展寻址(EXT)(60) 5.1.3 直接寻址(DIR)(60) 5.1.4 变址寻址(INDX、INDY)(61) 5.1.5 固有寻址(INH)(62) 5.1.6 相对寻址(REL)(62) 5.1.7 前置字节(63) 5.2 M68HC11指令系统(63) 5.2.1 累加器和存储器指令(63) 5.2.2 栈和变址寄存器指令(68) 5.2.3 条件码寄存器指令(69) 5.2.4 程序控制指令(70) 6 输入与输出 6.1 概述(73) 6.2 并行I/O口(74) 6.2.1 并行I/O寄存器(74) 6.2.2 应答I/O子系统(76) 6?3 串行通信接口SCI(82) 6.3.1 基本特性(83) 6.3.2 数据格式(83) 6.3.3 SCI硬件结构(84) 6.3.4 SCI寄存器(86) 6.4 串行外围接口SPI(92) 6.4.1 SPI特性(92) 6.4.2 SPI引脚信号(92) 6.4.3 SPI结构(93) 6.4.4 SPI寄存器(95) 6.4.5 SPI系统与外部设备进行串行数据传输(99) 7 定时器系统与脉冲累加器 7.1 概述(105) 7.2 循环计数器(107) 7.2.1 时钟分频器(107) 7.2.2 计算机正常工作监视功能(110) 7.2.3 定时器标志的清除(110) 7.3 输入捕捉功能(111) 7.3.1 概述(111) 7.3.2 定时器输入捕捉锁存器(TIC1、TIC2、TIC3) 7.3.3 输入信号沿检测逻辑(113) 7.3.4 输入捕捉中断(113) 7.4 输出比较功能(114) 7.4.1 概述(114) 7.4.2 输出比较功能使用的寄存器(116) 7.4.3 输出比较示例(118) 7.5 脉冲累加器(119) 7.5.1 概述(119) 7.5.2 脉冲累加器控制和状态寄存器(121) 8 A/D转换系统 8.1 电荷重新分布技术与逐次逼近算法(125) 8.1.1 基本电路(125) 8.1.2 A/D转换逐次逼近算法原理(130) 8.2 M68HC11中A/D转换的实现方法(131) 8.2.1 逐次逼近A/D转换器(131) 8.2.2 控制寄存器(132) 8.2.3 系统控制逻辑(135)? 9 单片机的内部操作 9.1 用立即> 图书前言 美国Motorola公司从80年代中期开始推出的M68HC11系列单片机是当今功能最强、性能/价格比最好的八位单片微计算机之一。在美国,它已被广泛地应用于教学和各种工业控制系统中。? 该单片机有丰富的I/O功能,完善的系统保护功能和软件控制的节电工作方式 。它的指令系统与早期Motorola单片机MC6801等兼容,同时增加了91条新指令。其中包含16位乘法、除法运算指令等。 为便于用户开发和应用M68HC11单片机,Motorola公司提供了多种开发工具。M68HC11 EVB (Evaluation Board)性能评估板就是一种M68HC11系列单片机的廉价开发工具。它既可用来 调试用户程序,又可在仿真方式下运行。为方便用户,M68HC11 EVB可与IBM?PC连接 ,借助于交叉汇编、通信程序等软件,在IBM?PC上调试程序。? 本书分三部分(共15章)介绍了M68HC11的结构和基本原理、开发工具-EVB及开发应用实例等。第一部分(1~9章),介绍M68HC11的结构和基本原理。包括概述,系统配置与工作方式、CPU和存储器、复位和中断、指令系统、I/O、定时器系统和脉冲累加器、A/D转换系统、单片机的内部操作等。第二部分(10~11章),介绍M68HC11 EVB的原理和技术特性以及EVB的应用。第三部分(12~15章),介绍M68HC11的开发与应用技术。包括基本的编程练习、应用程序设计、接口实验、接口设计及应用等。 读者通过学习本书,不仅可了解M68HC11的硬件、软件,而且可了解使用EVB开发和应用M68HC11单片机的方法。在本书的第三部分专门提供了一部分实验和应用程序。? 本书系作者张宁作为高级访问学者,应邀在美国马萨诸塞州洛厄尔大学(University of Massachusetts Lowell)工作期间完成的。全书由张宁执笔。在编著过程中,美国洛厄尔大学的R·代克曼教授?(Professor Robert J. Dirkman)多次与张宁一起讨论、研究,并提供部分资料及实验数据。参加编写和审校等工作的还有王云霞、孙晓芳、刘安鲁、张籍、来安德、张杨等同志。? 为将M68HC11系列单片机尽快介绍给我国,美国Motorola公司的Terrence M.S.Heng先生曾大力支持本书的编著和出版。在此表示衷心感谢。
上传时间: 2013-10-27
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电子发烧友网讯:应广大电子发烧友网读者要求,本电子书《C51单片机及C语言知识点必备秘籍》为《单片机关键知识点全攻略》单片机系列教程及《单片机C语言知识点全攻略》系列单片机C语言学习教程的全整合篇,供所需学习或收藏的工程师及单片机学生、单片机爱好者下载。 点击下载《C51单片机及C语言知识点必备秘籍》电子书 单片机对于初学者来说确实很难理解,不少学过单片机的同学或电子爱好者,甚至在毕业时仍旧是一无所获。基于此,电子发烧友网将整合《单片机关键知识点全攻略》,共分为四个系列,以飨读者,敬请期待!此系列对于业内电子工程师也有收藏和参考价值。 单片机关键知识点一览: 系列一 1:单片机简叙 2:单片机引脚介绍 3:单片机存储器结构 4:第一个单片机小程序 5:单片机延时程序分析 6:单片机并行口结构 7:单片机的特殊功能寄存器 系列二 8:单片机寻址方式与指令系统 9:单片机数据传递类指令 10:单片机数据传送类指令 11:单片机算术运算指令 12:单片机逻辑运算类指令 13:单片机逻辑与或异或指令祥解 14:单片机条件转移指令 系列三 15:单片机位操作指令 16:单片机定时器与计数器 17:单片机定时器/计数器的方式 18:单片机的中断系统 19:单片机定时器、中断试验 20:单片机定时/计数器实验 21:单片机串行口介绍 系列四 22:单片机串行口通信程序设计 23:LED数码管静态显示接口与编 24:动态扫描显示接口电路及程序 25:单片机键盘接口程序设计 26:单片机矩阵式键盘接口技术及 27:关于单片机的一些基本概念 28:实际案例实践——单片机音乐程序设计 继《单片机学习知识点全攻略》得到广大读者好评,根据有网友提出美中不足的是所用单片机编程语言为汇编,基于此,电子发烧友网再接再厉再次为读者诚挚奉上非常详尽的《单片机C语言知识点全攻略》系列单片机C语言学习教程,本教程共分为四部分,主要知识点如下所示。 第一部分知识点: 第一课 建立你的第一个KeilC51项目 第二课 C51HEX文件的生成和单片机 第三课 C51数据类型 第四课 C51常量 第二部分知识点: 第五课 C51变量 第六课 C51运算符和表达式 第七课 运算符和表达式(关系运算符) 第八课 运算符和表达式(位运算符) 第九课 C51运算符和表达式(指针和地址运算符) 第三部分知识点: 第十课 C51表达式语句及仿真器 第十一课 C51复合语句和条件语句 第十二课 C51开关分支语句 第十三课 C51循环语句 第十四课 C51函数 第四部分知识点: 第十五课 C51数组的使用 第十六课 C51指针的使用 第十七课 C51结构、联合和枚举的使用 附录(运算符优先级和结合性等)
上传时间: 2013-11-03
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1.1系统性能指标1.仿真、实验相结合。2.实验模块化结构,互不影响,通过连线又可将各模块有机结合。3.实验内容设置丰富、合理,满足教学大纲要求。4.每项实验连线方便,既能满足学生动手能力愿望,又能充分发挥学生的创新能力,提高教学实验的质量和效率。5.自带集成调试环境,Win9X/NT软件平台,含:源程序库、芯片资料库、原理图库、元器件位置图库、实验说明、动态调试工具库。6.提供源程序编辑、汇编、链接。7.电路具有过压保护,确保系统安全、可靠工作。8.整机采用热风整平工艺基板、波峰焊接,实验连接接口采用圆孔插座,整机可靠性好。9.自带EPROM写入器,可对27128、2764EPROM进行写入。10.自带键盘显示器,进口键座,专用彩色键帽,决无按键不可靠现象。11.系统用串行口、用户用串行口相互独立,在通过RS232与上位机联机状态下,同样可以调试用户串行口程序。12.系统带有示波器功能,通过RS232口,可将测得的信号显示在上位机的屏幕上。该系统通过RS232口可连各种上位机,在Win9X/NT软件平台进行仿真开发和实验。同时系统自带键盘显示器,无须任何外设也能独立工作,支持因陋就简建立单片机实验室。系统提供实验程序库,均放在系统光盘上,可直接使用。同时全部实验程序机器码已固化在EPROM中,作为用户程序。在进入实验前,需将该EPROM中的程序(在固化区)传送到仿真RAM区,以便以单步、断点、连续等方式运行程序。
上传时间: 2013-10-13
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近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机的发展异常迅猛。单片机芯片的产量以每年27%以上的速度递增。实际证明单片机技术已经成为90年后最活跃的新一代电子应用技术。在我国,近几年来,单片机的开发和应用也取得了明显进展,用单片机开发的各种产品已经或正以惊人的速度进入国民经济的各行各业。在这种情况下很多学校在本科生、大专生、中等专业、职业高中等不同层次上开设了单片机课程,在职技术人员也由于工作需要,迫切希望掌握单片机的开发和应用技术。为此我们济南大学控制学院相关老师根据多年的教学经验,开发生产了这套WSC—51单片机实验开发系统,重点面向教学,它集实验和开发于一体,不仅能大大提高单片机原理课程的教学质量,同时对科技开发人员、参加大学生电子竞赛的同学学习单片机,应用单片机技术也是一种经济、实用、方便的开发工具。本书是WSC—51系列单片机实验开发系统的学生用实验指导书,该系统可以为学生开发21个基本实验和9个应用实验,该系统最显著的特点是可以充分提高对学生动手能力的培养,每个实验都要求学生根据实验原理图自己搭接线路,利用原理框图自己编程,这样不仅极大提高了学生的动手能力,而且也加深了对课本知识的进一步理解。根据教学大纲要求,本书提供了六个硬件接口实验供学生选做,每个实验都详细说明了实验目的、实验要求、实验原理,并给出的实验框图和实验原理图,要求学生学会如何编写实验程序。需要说明的是在WSC-51单片机开发过程中,得到了学校、学院领导的大力支持以及课题组相关老师的大力帮助,同时本人所带的几届毕业设计的学生也倾注了大量的心血,在此,谨对他们致以衷心的感谢!由于编者水平有限,错误和疏忽之处在所难免,敬请读者批评指正。
上传时间: 2013-11-06
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MCS-51单片机实验指导书 一、单片机实验开发系统简介二、实验一:实验系统基本操作三、实验二,汇编语言程序设计简单应用(一)四、实验三:汇编语言程序设计简单应用(二)五、实验四:并行I/O接口使用(一)六、实验五:并行I/O接口使用(二)七、实验六:并行I/O口8255扩展八、实验七:简单I/O口扩展实验九、实验八:定时/计算器8253A应用十、附录:MCS-51指令表
上传时间: 2013-10-15
上传用户:s蓝莓汁
单片机原理及应用实验指导书 第一部分 系统介绍一、系统的特点EL 型微机教学实验系统旨在提高实验者的动手能力、分析解决问题的能力,系统具有以下特点:1、系统采用了模块化设计,实验系统功能齐全,涵盖了微处理器教学实验课程的大部分内容。2、系统采用了开放式的结构设计,通二组相对独立的总线最多可同时扩展二块应用实验板,用户可根据需要购置相应的实验板,降低了成本,提高了灵活性,便于升级换代。3、配有两块可编程器件EPM7064/ATF1502,一块被系统占用。另一块供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG 接口在线编程。使用十分方便。4、系统配有LED 数码管显示和点阵式液晶显示模块,二者的接口都对用户开放,方便用户灵活使用。5、系统配有完善的输入键盘,方便用户灵活编程。6、灵活的电源接口:配有PC 机电源插座,可有PC 提供电源。另外还配有外接开关电源,提供所需的+5V、±12V,其输入为220V 的交流电。7、系统的联机运行模式:配有系统调试软件,系统调试软件分为DOC 版和WINDOWS 版两种,均为中文多窗口界面。调试程序时可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、变量窗口、反汇编窗口、波形显示窗口等等,极大的方便了用户的程序调试。该软件集源程序编辑、编译、链接、调试于一体,每项功能均为中卫下拉菜单,简明易学。经常使用的功能均备有热键,这样可以提高程序的调试效率。调试软件不仅支持汇编语言,而且还支持C 语言编辑、编译调试。8、系统的单机运行模式:系统在没有与计算机连接的情况下,自动运行在单机模式,在此模式下,用户可通过键盘输入运行程序(机器码),和操作指令,同时将输入信息及操作的结果在LED 数码管上显示出来。9、系统的功能齐全,可扩展性(数据总线、地址总线、控制总线为用户开放)亦能轻松满足其课程设计、毕业设计使用等。二、系统概述1、微处理器: 8031,它的P1 口、T0、EX0、EX1、RXD、TXD、RD、WR 皆对用户开放,供用户使用。2、时钟频率:6.0MHz3、存储器:程序存储器与数据存储器统一编址,最多可达64K,板载ROM(监控程序27C256)16K,RAM(程序存储器6264)8K 供用户下载实验程序,可达到32K;RAM(数据存储器6264)8K 供用户程序使用,可扩展达32K。(RAM 程序存储器与数据存储器不可同时扩展至32K,具体与厂家联系)。(见图1-1:存储器组织图)。在程序存储器中:20000H----2FFFFH 为监控程序存储器区,用户不可使用,3000H----3FFFH 为用户数据存储区。4000H----7FFFH 为实验程序存储器区,供用户下载实验程序8000H----CF9FH,CFF0H------FFFFH 为用户CPLD 实验区段,用户可在此段空间编程。CFA0H----CFDFH 系统I/O 区,用户可用但不可更改。
上传时间: 2013-10-21
上传用户:kiklkook
at91rm9200启动过程教程 系统上电,检测BMS,选择系统的启动方式,如果BMS为高电平,则系统从片内ROM启动。AT91RM9200的ROM上电后被映射到了0x0和0x100000处,在这两个地址处都可以访问到ROM。由于9200的ROM中固化了一个BOOTLOAER程序。所以PC从0X0处开始执行这个BOOTLOAER(准确的说应该是一级BOOTLOADER)。这个BOOTLOER依次完成以下步骤: 1、PLL SETUP,设置PLLB产生48M时钟频率提供给USB DEVICE。同时DEBUG USART也被初始化为48M的时钟频率; 2、相应模式下的堆栈设置; 3、检测主时钟源(Main oscillator); 4、中断控制器(AIC)的设置; 5、C 变量的初始化; 6、跳到主函数。 完成以上步骤后,我们可以认为BOOT过程结束,接下来的就是LOADER的过程,或者也可以认为是装载二级BOOTLOER。AT91RM9200按照DATAFLASH、EEPROM、连接在外部总线上的8位并行FLASH的顺序依次来找合法的BOOT程序。所谓合法的指的是在这些存储设备的开始地址处连续的存放的32个字节,也就是8条指令必须是跳转指令或者装载PC的指令,其实这样规定就是把这8条指令当作是异常向量表来处理。必须注意的是第6条指令要包含将要装载的映像的大小。关于如何计算和写这条指令可以参考用户手册。一旦合法的映像找到之后,则BOOT程序会把找到的映像搬到SRAM中去,所以映像的大小是非常有限的,不能超过16K-3K的大小。当BOOT程序完成了把合法的映像搬到SRAM的任务以后,接下来就进行存储器的REMAP,经过REMAP之后,SRAM从映设前的0X200000地址处被映设到了0X0地址并且程序从0X0处开始执行。而ROM这时只能在0X100000这个地址处看到了。至此9200就算完成了一种形式的启动过程。如果BOOT程序在以上所列的几种存储设备中找到合法的映像,则自动初始化DEBUG USART口和USB DEVICE口以准备从外部载入映像。对DEBUG口的初始化包括设置参数115200 8 N 1以及运行XMODEM协议。对USB DEVICE进行初始化以及运行DFU协议。现在用户可以从外部(假定为PC平台)载入你的映像了。在PC平台下,以WIN2000为例,你可以用超级终端来完成这个功能,但是还是要注意你的映像的大小不能超过13K。一旦正确从外部装载了映像,接下来的过程就是和前面一样重映设然后执行映像了。我们上面讲了BMS为高电平,AT91RM9200选择从片内的ROM启动的一个过程。如果BMS为低电平,则AT91RM9200会从片外的FLASH启动,这时片外的FLASH的起始地址就是0X0了,接下来的过程和片内启动的过程是一样的,只不过这时就需要自己写启动代码了,至于怎么写,大致的内容和ROM的BOOT差不多,不同的硬件设计可能有不一样的地方,但基本的都是一样的。由于片外FLASH可以设计的大,所以这里编写的BOOTLOADER可以一步到位,也就是说不用像片内启动可能需要BOOT好几级了,目前AT91RM9200上使用较多的bootloer是u-boot,这是一个开放源代码的软件,用户可以自由下载并根据自己的应用配置。总的说来,笔者以为AT91RM9200的启动过程比较简单,ATMEL的服务也不错,不但提供了片内启动的功能,还提供了UBOOT可供下载。笔者写了一个BOOTLODER从片外的FLASHA启动,效果还可以。 uboot结构与使用uboot是一个庞大的公开源码的软件。他支持一些系列的arm体系,包含常见的外设的驱动,是一个功能强大的板极支持包。其代码可以 http://sourceforge.net/projects/u-boot下载 在9200上,为了启动uboot,还有两个boot软件包,分别是loader和boot。分别完成从sram和flash中的一级boot。其源码可以从atmel的官方网站下载。 我们知道,当9200系统上电后,如果bms为高电平,则系统从片内rom启动,这时rom中固化的boot程序初始化了debug口并向其发送'c',这时我们打开超级终端会看到ccccc...。这说明系统已经启动,同时xmodem协议已经启动,用户可以通过超级终端下载用户的bootloader。作为第一步,我们下载loader.bin.loader.bin将被下载到片内的sram中。这个loder完成的功能主要是初始化时钟,sdram和xmodem协议,为下载和启动uboot做准备。当下载了loader.bin后,超级终端会继续打印:ccccc....。这时我们就可以下在uboot了。uboot将被下载到sdram中的一个地址后并把pc指针调到此处开始执行uboot。接着我们就可以在终端上看到uboot的shell启动了,提示符uboot>,用户可以uboot>help 看到命令列表和大概的功能。uboot的命令包含了对内存、flash、网络、系统启动等一些命令。 如果系统上电时bms为低电平,则系统从片外的flash启动。为了从片外的flash启动uboot,我们必须把boot.bin放到0x0地址出,使得从flash启动后首先执行boot.bin,而要少些boot.bin,就要先完成上面我们讲的那些步骤,首先开始从片内rom启动uboot。然后再利用uboot的功能完成把boot.bin和uboot.gz烧写到flash中的目的,假如我们已经启动了uboot,可以这样操作: uboot>protect off all uboot>erase all uboot>loadb 20000000 uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff uboot>loadb 21000000 uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff 然后系统复位,就可以看到系统先启动boot,然后解压缩uboot.gz,然后启动uboot。注意,这里uboot必须压缩成.gz文件,否则会出错。 怎么编译这三个源码包呢,首先要建立一个arm的交叉编译环境,关于如何建立,此处不予说明。建立好了以后,分别解压源码包,然后修改Makefile中的编译器项目,正确填写你的编译器的所在路径。 对loader和boot,直接make。对uboot,第一步:make_at91rm9200dk,第二步:make。这样就会在当前目录下分别生成*.bin文件,对于uboot.bin,我们还要压缩成.gz文件。 也许有的人对loader和boot搞不清楚为什么要两个,有什么区别吗?首先有区别,boot主要完成从flash中启动uboot的功能,他要对uboot的压缩文件进行解压,除此之外,他和loader并无大的区别,你可以把boot理解为在loader的基础上加入了解压缩.gz的功能而已。所以这两个并无多大的本质不同,只是他们的使命不同而已。 特别说名的是这三个软件包都是开放源码的,所以用户可以根据自己的系统的情况修改和配置以及裁减,打造属于自己系统的bootloder。
上传时间: 2013-10-27
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单片机原理与应用实验讲义:附录:中断方式的编程应用(学生版).doc软件仿真环境介绍.doc实验三动态显示(学生版).doc实验四矩阵键盘(学生版).doc实验五动态显示与矩阵键盘的编程和综合应用设计(学生版).doc
上传时间: 2013-10-27
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一、实验目的1.掌握定时/计数器、输入/输出接口电路设计方法。 2.掌握中断控制编程技术的方法和应用。3.掌握8086汇编语言程序设计方法。 二、实验内容与要求 微机灯光控制系统主要用于娱乐场所的彩灯控制。系统的彩灯共有12组,在实验时用12个发光二极管模拟。1. 基本要求:灯光控制共有8种模式,如12个灯依次点亮;12个灯同时闪烁等八种。系统可以通过键盘和显示屏的人机对话,将8种模式进行任意个数、任意次序的连接组合。系统不断重复执行输入的模式组合,直至键盘有任意一个键按下,退出灯光控制系统,返回DOS系统。2. 提高要求:音乐彩灯控制系统,根据音乐的变化控制彩灯的变化,主要有以下几种:第一种为音乐节奏控制彩灯,按音乐的节拍变换彩灯花样。第二种音律的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。强音时,灯的亮度加大,且被点亮的数目增多。第三种按音调高低(信号频率高低)控制彩灯。低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分点亮。 三、实验报告要求 1.设计目的和内容 2.总体设计 3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明 4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法) 四、设计原理我们以背景霓虹灯的一种显示效果为例,介绍控制霓虹灯显示的基本原理。设有一排 n 段水平排列的霓虹灯,某种显示方式为从左到右每0.2 秒逐个点亮。其控制过程如下: 若以“ 1 ”代表霓虹灯点亮,以“ 0 ”代表霓虹灯熄灭,则开始时刻, n 段霓虹灯的控制信号均为“ 0 ”,随后,控制器将一帧 n 个数据送至 n 段霓虹灯的控制端,其中,最左边的一段霓虹灯对应的控制数据为“ 1 ”,其余的数据均为零,即 1000 … 000 。当 n 个数据送完以后,控制器停止送数,保留这种状态(定时) 0.2 秒,此时,第 1 段霓虹灯被点亮,其余霓虹灯熄灭。随后,控制器又在极短的时间内将数据 1100 … 000 送至霓虹灯的控制端,并定时 0.2 秒,这段时间,前两段霓虹灯被点亮。由于送数据的过程很快,我们观测到的效果是第一段霓虹灯被点亮 0.2 秒后,第 2 段霓虹灯接着被点亮,即每隔 0.2 秒显示一帧图样。如此下去,最后控制器将数据 1111 … 111 送至 n 段霓虹灯的控制端,则 n 段霓虹灯被全部点亮。 只要改变送至每段霓虹灯的数据,即可改变霓虹灯的显示方式,显然,我们可以通过合理地组合数据(编程)来得到霓虹灯的不同显示方式。 五、总体方案论证分析系统设计思路如下:1) 采集8位开关输入信号,若输入数据为0时,将其修改为1。确定输入的硬件接口电路。采样输入开关量,并存入NUM的软件程序段。2) 以12个灯依次点亮为例(即灯光控制模式M1),考虑与其相应的灯光显示代码数据。确定显示代码数据输出的接口电路。输出一个同期显示代码的软件程序段(暂不考虑时隙的延时要求)。3) 应用定时中断服务和NUM数据,实现t=N×50ms的方法。4) 实现某一种模式灯光显示控制中12个时隙一个周期,共重复四次的控制方法。要求在初始化时采样开关输入数据NUM,并以此控制每一时隙的延时时间;在每一时隙结束时,检查有无键按下,若是退出键按下,则结束灯光控制,返回DOS系统,若是其他键就返回主菜单,重新输入控制模式数据。5) 通过人机对话,输入8种灯光显示控制模式的任意个数、任意次序连接组合的控制模式数据串(以ENTER键结尾)。对输入的数据进行检查,若数据都在1 - 8之间,则存入INBUF;若有错误,则通过屏幕显示输入错误,准备重新输入灯光显示控制模式数据。6) 依次读取INBUF中的控制模式数据进行不同模式的灯光显示控制,在没有任意键按下的情况下,系统从第一个控制模式数据开始,顺序工作到最后一个控制模式数据后,又返回到第一个控制模式数据,不断重复循环进行灯光显示控制。7) 本系统的软件在总体上有两部份,即主程序(MAIN)和实时中断服务程序(INTT)。讨论以功能明确、相互界面分割清晰的软件程序模块化设计方法。即确定有关功能模块,并画出以功能模块表示的主程序(MAIN)流程框图和定时中断服务程序的流程框图。 六、硬件电路设计 以微机实验平台和PC机资源为硬件设计的基础,不需要外加电路。主要利用了以下的资源:1.8255并行口电路8255并行口电路主要负责数据的输入与输出,可以输出数据控制发光二极管的亮灭和读取乒乓开关的数据。实验时可以将8255的A口、B口和一组发光二极管相连,C口和乒乓开关相连。2.8253定时/计数器8253定时/计数器和8259中断控制器一起实现时隙定时。本设计的定时就是采用的t=N×50ms的方法,50ms由8253定时/计数器的计数器0控制定时,N是在中断服务程序中软件计时。8253的OUT0接到IRQ2,产生中断请求信号。8253定时/计数器定时结束会发出中断信号,进入中断服务程序。3.PC机资源本设计除了利用PC机作为控制器之外,还利用了PC机的键盘和显示器。键盘主要是输入控制模式数据,显示器就是显示提示信息。 七、软件设计 软件主要分为主程序(MAIN)和中断服务程序(INTT),主程序包含系统初始化、读取乒乓开关、读取控制模式数据以及按键处理等模块。中断服务程序主要是定时时间到后根据控制模式数据点亮相应的发光二极管。1.主程序主程序的程序流程图如图1所示。
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电子密码锁的设计与实现一、实验目的 1.进一步掌握键盘扫描和LED显示的程序设计。 2.了解按键消抖的方法。 3.综合运用微机原理的软硬件知识。 二、实验内容与要求 1.基本要求 (1)具有密码输入功能,密码最多为6位;(2)设置退格键,以便删除输入错误的密码;(3)在输入的密码时数码管上只显示8,并根据输入位数依次横移;(4)设置确认键,当确认键按下后,判断输入密码是否正确;(5)当输入密码正确时,点亮发光二极管;当输入密码不正确时,发光二极管不亮并且蜂鸣器报警,重新输入,当三次密码输入不正确时,系统应锁定键盘10s。2.提高要求 将用户分为管理者和使用者,管理者拥有超级密码,可以修改其他人的密码。使用者不能修改密码。 三、实验报告要求 1.设计目的和内容 2.总体设计 3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明 4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法) 四、总体设计 电子密码锁的原理是:从键盘输入一组密码,CPU把该密码和设置密码比较,对则将锁打开(不同锁的控制方式不一样,比如加电控制电磁铁抽回,从而打开),错则要求重新输入,并记录错误次数,如果三次错误,则被强制锁定并报警,除非超级密码或者其他的手段打开,比如延时一段时间。 初步设计思路如下: 1.输入密码用矩形键盘,包括数字键和功能键,功能键包括退格键和确认键。 2.LED数码管显示输入密码,但是只是输出显示符号8 。采用动态扫描输出。 3.用发光二极管模拟锁的情况,锁关时发光二极管灭,打开时发光二极管亮。 4.输入密码错误时报警,3次输入错误时键盘锁定10s,键盘无法接收数据。 软件的设计主要包括矩形键盘键值的读取、LED动态扫描输出程序、密码判断程序和报警程序。 五、硬件设计 根据设计思路,硬件电路可通过实验平台上的一些功能模块电路组成,由于实验平台上的各个功能模块已经设计好,用户在使用时只要设计模块间电路的连接,因此,硬件电路的设计及实现相对简单。完整系统的硬件连接如图1所示。硬件电路由LED数码管显示模块、按键模块、发光二极管电路和蜂鸣器模块组成。各个模块的详细说明:1.LED数码管模块实验平台上提供一组六个LED数码管。插孔CS1用于数码管段选的输出选通,插孔CS2用于数码管位选信号的输出选通。本设计用6个数码管来动态显示时分秒,动态显示的定时时间由8253定时/计数器来实现。8253主要是实现每位显示时间1ms,由8253的计数器0来实现。Clk0接实验平台分频电路输出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255的PA0输出来控制计数器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定时完成请求中断,进入中断服务程序。软件在中断服务程序中LED数码管显示。
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上传时间: 2013-10-16
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