單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-利用 proteus 仿真一個(gè)數(shù)據(jù)通訊顯示系統(tǒng)

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告</b></p><p>　　學(xué)院: 電子信息學(xué)院 </p><p>　　班級(jí): </p><p>　　姓名: &l

2、t;/p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　日期: 2013 年 06 月</p><p><b>　　題目：</b></p><p>　　利用 proteus 仿真一個(gè)數(shù)據(jù)通訊顯示系統(tǒng)</p><p>　　1）系統(tǒng)基本功能要求</p><

3、p>　　系統(tǒng)具有1路RS232串行通信接口；</p><p>　　系統(tǒng)能夠完成接受信息的8位數(shù)碼顯示；</p><p>　　系統(tǒng)具有開始、停止等控制按鍵；</p><p><b>　　2）課設(shè)目的</b></p><p>　　學(xué)生通過(guò)實(shí)際動(dòng)手對(duì)課程題目進(jìn)行設(shè)計(jì)，鞏固已有的單片機(jī)知識(shí)，進(jìn)行課設(shè)的同時(shí)，熟練掌握prot

4、eus、虛擬串口（Virtual Serial Port Driver）和串口調(diào)試助手等軟件的應(yīng)用。</p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　讓知識(shí)與實(shí)際想接軌，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。</p><p><b>　　3）設(shè)計(jì)硬件要求</b></p><p>　　單片機(jī):AT89

5、C52;</p><p>　　輸出鎖存器:74LS373；</p><p>　　RS232驅(qū)動(dòng)器用MAX232；</p><p>　　鍵盤、顯示接口:8279;</p><p><b>　　二 設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　1.總體模塊</b></p&

6、gt;<p>　　上圖是本次課設(shè)的設(shè)計(jì)方案原理圖，圖中COMPIM作為虛擬串口的輸入，將輸入的信息送入RS232串行數(shù)據(jù)通信接口。52單片機(jī)接收RS232送來(lái)的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)P0口發(fā)送出去，此時(shí)P0作為數(shù)據(jù)通信接口。同時(shí)51單片機(jī)像8279發(fā)出地址信息，選通8279的地址區(qū)域，其中，低8位地址信息通過(guò)P0口發(fā)送給8279，此時(shí)P0口作為地址通信接口。高8 位地址信息通過(guò)P2口送給8279，選中8279的地址區(qū)域。8279

7、將接收來(lái)的數(shù)據(jù)信息存在52單片機(jī)選中的FIFO RAM中，并通過(guò)一個(gè)LS74138譯碼器，將串口數(shù)據(jù)送入LED數(shù)碼顯示器中。LED數(shù)碼顯示器，通過(guò)74LS245作為驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管中的二極管發(fā)亮。2.串口發(fā)送模塊：通過(guò)虛擬串口（Virtual Serial Port Driver），將串口調(diào)試助手與DB9相連，再將調(diào)試助手發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)串行口傳入51的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)SBUF。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)不許用MAX232.采用定時(shí)器一工作于方式2來(lái)

8、產(chǎn)生9600波特率。串行通信用方式一。3.連接模塊：51單片機(jī)的P0口作為地址、數(shù)據(jù)復(fù)用總線，數(shù)據(jù)直接從P0口引出，送入到8279的AD0 ~ </p><p><b>　　原理圖</b></p><p>　　Figure 1 總設(shè)計(jì)圖</p><p>　　Figure 2 串口發(fā)送模塊</p><p>　　F

9、igure 3 連接模塊</p><p>　　Figure 4連接模塊</p><p>　　Figure 5控制模塊</p><p>　　Figure 6顯示模塊</p><p><b>　　程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　

10、　AJMP START ;轉(zhuǎn)到初始化程序</p><p>　　ORG 0023H</p><p>　　AJMP PGUART ;轉(zhuǎn)到串行中斷服務(wù)子程序</p><p>　　TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;段碼表</p>

11、;<p>　　DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H </p><p>　　A8279 EQU 7FFFH ;命令/狀態(tài)口地址</p><p>　　D8279 EQU 7FFEH ;數(shù)據(jù)口地址</p><p>　　START: </p>

12、<p>　　LCALL INIT8279 ;初始化8279</p><p>　　MOV SCON,#50H ;串口 方式 1</p><p>　　MOV TMOD,#20H ;T1 方式 1</p><p>　　

13、MOV TL1,#0FDH ;波特率 9600 的常數(shù)</p><p>　　MOV TH1,#0FDH</p><p>　　SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)器1</p><p>　　SETB EA ;開總終端</p><p&

14、gt;　　SETB ES ;開串行口終端</p><p>　　SJMP HERE </p><p><b>　　;初始化</b></p><p>　　INIT8279: </p><p>　　MOV DPTR, #A8279 </p>&

15、lt;p>　　MOV A,#0D1H ;清除命令</p><p>　　MOVX @DPTR, A</p><p>　　LP: MOVX A, @DPTR </p><p>　　JB ACC.7, LP ;查清除結(jié)束標(biāo)志</p><p>　　MOV A,#06H ;設(shè)顯示器工作方式&

16、lt;/p><p>　　MOVX @DPTR, A</p><p>　　MOV A,#90H ;送顯示RAM命令</p><p>　　MOVX @DPTR, A</p><p>　　HERE: SJMP HERE ;等中斷</p><p>　　;中斷服務(wù)程序 </p&

17、gt;<p>　　PGUART:MOV A, SBUF ;取串行數(shù)據(jù)</p><p>　　MOV DPTR,#TABLE ;轉(zhuǎn)換為段碼</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A, #30H</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR <

18、;/p><p>　　MOV DPTR,#D8279</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;送顯示RAM</p><p>　　CLR RI ;清接收中斷標(biāo)志位</p><p>　　DJNZ R5,HERE ;等待一組數(shù)據(jù)（8位）發(fā)送完畢</p><p>　　MOV R5, #08H <

19、;/p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　END上述程序中采用中斷方式取數(shù)。</p><p>　　存在問(wèn)題1. 80C51單片機(jī)的P0口無(wú)法讀入數(shù)據(jù)，始終顯示高電平，從而無(wú)法將數(shù)據(jù)所存在74LS373中，也就無(wú)法對(duì)A0進(jìn)行輸入；2. 8279的OUT端口只有OUT_A1和OUT_B1工作3.鑒于以上原因，

20、無(wú)法進(jìn)行程序的調(diào)試工作，AJMP STEP SIX</p><p>　　其他方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)1. 設(shè)計(jì)方案如果不使用單片機(jī)的P0口輸出，而改成用P2口代替，這樣暫時(shí)不使用8279，僅采用80C51單片機(jī)和數(shù)碼管進(jìn)行直接的選通，由串行口發(fā)送數(shù)據(jù)，P2口數(shù)據(jù)作為位碼；P1口數(shù)據(jù)作為段碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的顯示。2. 設(shè)計(jì)圖</p><p><b>　　3. 源代碼</b&g

21、t;</p><p>　　下述程序采用查詢方式取數(shù) ORG 0000H</p><p>　　AJMP START ;轉(zhuǎn)到初始化程序</p><p>　　TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;段碼表</p><p>　　DB

22、 7FH,6FH</p><p>　　TAB: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH ;位碼表</p><p><b>　　START: </b></p><p>　　MOV P2,#00H ;初始化P2口</p&

23、gt;<p>　　MOV TMOD,#20H ;定時(shí)器T1工作于模式2,自動(dòng)重裝載</p><p>　　MOV TH1,#0FDH ;TH1初值為"0FDH",9600bps</p><p>　　MOV TL1,#0FDH ;TL1初值為"0FDH",9600bps</p><

24、;p>　　MOV SCON,#50H ;串行口工作于方式1,允許接收</p><p>　　SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)器T1</p><p>　　SETB EA </p><p>　　MOV R2,#08H ; 賦00H給RAM40H單元</p><p>　　MOV

25、R0,#40H </p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　LOP: MOV @R0,A</p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R2,LOP</p><p>　　AGAIN:

26、 ;循環(huán)初始化</p><p>　　MOV R0,#40H</p><p>　　MOV R7,#40H</p><p>　　LOOP: JBC RI,CHANGE ;查詢是否有數(shù)據(jù)輸入</p><p>　　A1: MOV DPTR,#TAB ;顯示器掃描</p>

27、;<p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV A,R0</p><p>　　SUBB A,#40H</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,A </p><p>　　MOV

28、 A,@R0 ;顯示器顯示</p><p><b>　　INC R0 </b></p><p>　　MOV DPTR,#TABLE </p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P1,A</p><p>　

29、　MOV R4,#0FFH ;延時(shí)1ms，保證視覺(jué)暫留</p><p>　　WAIT: NOP</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R4,WAIT</p><p>　　MOV A,R0</p><p>　　

30、CLR C</p><p>　　SUBB A,#48H</p><p>　　JC LOOP</p><p>　　SJMP AGAIN </p><p>　　CHANGE: MOV A,R7 ;根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)修改顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　MOV

31、 R0,A</p><p>　　MOV A,SBUF</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,#30H</p><p>　　MOV @R0,A </p><p><b>　　INC R7</b>

32、;</p><p>　　CLR C</p><p>　　MOV A,R7</p><p>　　SUBB A,#48H</p><p>　　JC A1</p><p>　　SJMP AGAIN</p><p><b>　　END&l

33、t;/b></p><p><b>　　4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：</b></p><p>　　輸入學(xué)號(hào)：10301913</p><p>　　修改數(shù)據(jù)：10301911</p><p><b>　　5.存在問(wèn)題：</b></p><p>　　發(fā)送一次數(shù)據(jù)可以成功顯示，但是多次發(fā)送

34、，則會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)順序混亂；</p><p><b>　　兩種方案的對(duì)比</b></p><p>　　采用 8279的可視為硬件顯示方法，充分利用了8279的顯示功能，使得軟件編程簡(jiǎn)單，但是增加了硬件開銷，使得連線復(fù)雜。</p><p>　　第二種方法屬于軟件顯示方法，通過(guò)軟件編程，來(lái)實(shí)現(xiàn)類似于8279的顯示控制功能，硬件少，連線簡(jiǎn)單，但是付出的

35、代價(jià)是軟件編程要復(fù)雜。</p><p>　　輸出顯示驅(qū)動(dòng)器:74LS245</p><p><b>　　八.心得體會(huì)</b></p><p>　　在課設(shè)的整個(gè)過(guò)程中我們遇到了很多的問(wèn)題，從一開始的無(wú)從下手，到逐漸整理思路，從學(xué)習(xí)別人的設(shè)計(jì)，到自己獨(dú)立的進(jìn)行設(shè)計(jì)，每一點(diǎn)進(jìn)步自己都可以親身感覺(jué)到。本次課設(shè)是對(duì)學(xué)過(guò)的單片機(jī)課程的一次實(shí)際檢驗(yàn)，是一個(gè)

36、將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的過(guò)程。在此過(guò)程中，我們不但復(fù)習(xí)的已學(xué)到的知識(shí)，更學(xué)到了新的知識(shí)，如proteus和串口調(diào)試助手的使用，提高了我們思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，鞏固了我們已有的相關(guān)單片機(jī)方面的知識(shí)。在實(shí)踐的過(guò)程中，我們明白了只有不斷的嘗試，不斷的尋找問(wèn)題的解決方法，才能做出滿意的成績(jī)，很多時(shí)候不是我們做不到，而是我們不相信自己能做到而從來(lái)都沒(méi)有親自嘗試，但當(dāng)我們下定決心去做一件事的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)并非是原本想象的那么困難，很多時(shí)候我們輸給

37、了自己，大膽嘗試、實(shí)踐，我們才會(huì)不斷的進(jìn)步!!!在調(diào)試的過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)很多次錯(cuò)誤，但我們沒(méi)有氣餒，通過(guò)咨詢學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的同學(xué)之外還上網(wǎng)查閱資料不斷分析沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果的原因，并通過(guò)無(wú)數(shù)次的調(diào)試基本達(dá)到了預(yù)期效果</p><p><b>　　附錄：</b></p><p>　　鍵盤/顯示器接口芯片8279</p><p>　　8279是Intel

38、公司生產(chǎn)的通用可編程鍵盤和顯示器接口芯片，利用8279可以實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤和顯示器的自動(dòng)掃描，并識(shí)別鍵盤上閉合鍵的鍵號(hào)，完成顯示器的動(dòng)態(tài)掃描。不僅可以大大節(jié)省CPU對(duì)鍵盤和顯示器的操作時(shí)間，從而減輕CPU的負(fù)擔(dān)，而且顯示穩(wěn)定，程序簡(jiǎn)單，因而廣泛應(yīng)用于實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中。</p><p>　　8279為40 腳雙列直插式封裝，引腳圖及邏輯符號(hào)圖如圖如圖所示：</p><p>　　圖3.2.

39、3 8279引腳圖</p><p>　　圖3.2.4 8279 邏輯符號(hào)圖</p><p><b>　　8279工作原理：</b></p><p>　　由SL0～SL3輸出鍵盤和顯示器的掃描線，回復(fù)線RL0～RL7作為鍵盤的列線以搜索閉合鍵將鍵盤數(shù)據(jù)送入FIFO存儲(chǔ)器，有鍵閉合時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)入FIFO存儲(chǔ)器，使IRQ置位向CPU申請(qǐng)中斷。顯示緩

40、沖區(qū)（RAM）存放顯示數(shù)據(jù)的段碼，數(shù)據(jù)輪流從顯示寄存器輸出，在SL0～SL3的配合下，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。（OUTA和OUTB）</p><p>　　8279各功能部件如下：</p><p>　　（1）I/O控制和數(shù)據(jù)緩沖器</p><p>　?。?）控制寄存器、定時(shí)寄存器和定時(shí)控制</p><p><b>　?。?）掃描計(jì)數(shù)器</

41、b></p><p><b>　?。?）返回緩沖器</b></p><p>　　（5）FIFO（先進(jìn)先出）/SENSOR RAM及狀態(tài)碼</p><p>　　2、74LS373鎖存器</p><p>　　373為三態(tài)輸出的八 D 透明鎖存器，共有54S373 和 74LS373 兩種線路。我們使用的是74LS373

42、，其引腳圖如下圖3.2.5。</p><p>　　圖3.2.5 74LS373引腳圖 表3.2.1 74LS373真值表</p><p>　　引出端符號(hào)：D0～D7是數(shù)據(jù)輸入端；/OE是三態(tài)允許控制端（低電平有效）；LE是鎖存允許端；Q0～Q7是輸出端。其引腳功能如表3.2.1所示。</p><p>　　當(dāng)三態(tài)允許控制

43、端 /OE 為低電平時(shí)，Q0～Q7為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) /OE 為高電平時(shí)，Q0～Q7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。 </p><p>　　當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)，Q 隨數(shù)據(jù) D 而變。當(dāng) LE 為低電平時(shí)，D 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。</p>