文档介绍：桂林电子科技大学
微机综合设计
设
计
报
告
指导老师: 吴兆华
学生: 彭立江
学号: 0500110118
桂林电子科技大学机电工程学院
《微机综合设计》设计报告
设计题目…………………………………………3
设计内容与要求…………………………………3
设计目的意义……………………………………3
系统硬件电路图…………………………………12
程序流程图与源程序……………………………15
系统功能分析与说明……………………………20
设计体会…………………………………………25
参考文献…………………………………………26
一、设计题目
阵式数字显示控制
二、设计内容与要求
用8031单片机控制阵式LED(8×8点阵)循环显示数字“0~9”。要求显示时间可调。由于8031已经被8051取代,故本设计采用8051单片机。
三、设计目的的意义
在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业,市场空间巨大,前景广阔。随着信息产业的高速发展,LED显示作为信息传播的一种重要手段,已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所,例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然,LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
1、通过学习单片机原理,初步了解如何用语言实现对C51单片机系统进行控制。在这次的动手设计之后,利用课程设计将所学的理论与实践联系起来,对单片机系统和LED显示技术有了进一步的理解。
2、通过做单片机最小系统的应用,掌握单片机内部定时/计数器应用与编程、及硬件调试、设计方法。
3、掌握单片机编程方法,及软件keilC的使用方法,熟悉软件调试过程及方法。
4、通过将本次设计,领会单片机的应用系统的软硬件调试的方法,为进一步的实践活动打下一定的基础。
四、系统硬件电路图
1、元器件介绍
本次设计的LED显示系统使用的核心元件为AT89S51单片机、8X8点阵式LED、三极管(PNP),此外还用到了排阻、开关、复位键、电容、晶振器件及电阻。
AT89S51 单片机工作原理
单片机的工作过程实质上是执行用户编制程序的过程,一般程序的机器码都已固化到存储器中,因此开机复位后,就可以执行指令。执行指令又是取指令和执行指令的周而复始的过程。
假设机器码74H,E0H已存在0000H开始的单元中,则此表示把E0H这个值送入A累加器。
接通电源开机后,PC=0000H,取指令过程如下:
PC中的0000H送到片内的地址寄存器;
PC的内容自动加1变为0001H,指向下一个指令字节;
地址寄存器中的内容0000H通过地址总线送到存储器,经存储器中的地址译码选中0000H单元;
CPU通过控制总线发出读命令;
被选中单元的内容74H送内部数据总线上,该内容通过内部数据总线送到单片机内部的指令寄存器。到此,取指令过程结束,进入执行指令过程。
执行指令过程:
PC的内容为0001H,送地址寄存器,选中0001H单元,同时PC的内容自动加1变为0002H;
CPU同样通过控制总线发出读命令;
0001H单元的内容E0H读经内部数据总线送至A。
至此,本指令执行结束。PC=0002H,机器又进入下一条指令的取指令过程。机器一直重复上述过程直到程序中的所有指令执行完毕。这就是单片机的基本工作过程。
AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
    AT89S51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM), AT89S51结构
双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。 此外,AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断