毕业设计（论文）第16讲51单片机课程 课题设计方法.docVIP

标题: 课程设计方法 教学目标与要求： 掌握课程设计的思路及方法 授课时数：2 教学重点：设计思路 教学内容及过程: 一、 设计功能要求 首先要了解要设计的课题的具体功能是什么？ 如设计时钟要了解这一电路是使用单片机实现由LED数码管显示时、分、秒的数字钟，并具有使用按键修改时钟参数。 二、设计的思路 要分解设计任务包括那些基本电路，使用哪种电路形式。 如时钟电路中包括： 1、显示电路： 动态显示 所谓动态显示，就是一位一位地轮流点亮各显示器，对每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度跟导通的电流有关，也和点亮的时间与间隔的比例有关。动态显示器因其硬件成本较低，而得到广泛的应用。 静态显示 所谓静态显示，就是当显示器显示某一个字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。静态显示的优点是，显示稳定，在发光二极管导通一定的情况下显示器的亮度大，系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时CPU才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU的时间，提高CPU的工作效率；缺点是：位数较多时I/O口往往不够用。 在这里我们为了学习的目的，选用动态显示。 2、按键电路： 3、复位电路 三、硬件电路的设计方案 硬件电路的设计应从两个方面予以考虑。一是根据应用系统总体设计的参数范围、测控速度与精度等技术指标要求选择单片机。不同系列单片机或同一系列不同型号单片机芯片内部提供的资源状况各不相同，如ROM、RAM容量，定时/计数器、I/O接口、中断系统等硬件配置，应选择性价比最适合的单片机型。二是在已选定单片机型号的基础上，根据应用系统的功能要求扩展单片机外部设备的配置，如键盘、打印机、A/D、D/A、报警电路、驱动电路及通用/专用I/O接口等。 硬件电路的设计原则如下： (1) 在性价比满足应用系统要求的基础上，选择更可靠、更熟悉的单片机，缩短研制周期。 (2) 尽可能选择较成熟的典型应用电路，以提高系统的可靠性。 (3) 单片机内部的资源与外部扩展资源应在满足应用系统设计要求的基础上留有余地，为进一步升级和扩展其功能提供方便。 (4) 应充分结合软件方案统筹考虑硬件结构，通常硬件功能较完善，其相应的软件就简单，但硬件成本较高；而硬件功能略低，其相应的软件就复杂。实际中应尽量以软件替代硬件来降低成本。 (5) 整个系统的相关器件应尽可能做到性能匹配，如电平、速度的匹配等。 (6) 充分考虑整个系统的抗干扰设计，如选择具有抗干扰设计的单片机并充分筛选芯片与器件，在电路中采取隔离和屏蔽措施等。 如时钟课题硬件方案选择如下： 1、单片的选择 简单介绍几种单片机的区别 8031：片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么必威体育官网网址性可言。 8051：片内有4k ROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是你编的程序你无法烧写到其ROM中，只有将程序交芯片厂代你烧写，并是一次性的，今后你和芯片厂都不能改写其内容。 8751：与8051基本一样，但8751片内有4k的EPROM，用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再烧写。 AT89C51：他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。 显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。再着，AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足，所以本设计采用89C51单片机。 2、时钟电路 引脚XTAL1为反相器输入端，XTAL2为反相器输出端。当在放大器两个引脚上外接一个晶体(或陶瓷振荡器)和电容组成的并联谐振电路作为反馈元件时，便构成一个自激振荡器，如图1.1所示。 图1.1单片机时钟电路 三、复位电路 单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。复位的作用是使中央处理器CPU以及其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 AT89C51单片机的复位靠外部电路实现，信号由RESET(RST)引脚输入，高电平有效，在振荡器工作时，只要保持RST引脚高电平两个机器