硬件实习淮阴工学院统计按键次数.docx
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硬件实习淮阴工学院统计按键次数
淮阴工学院
硬件实习报告
选题名称:
统计按键的次数
系（院）:
计算机工程学院
专业:
通信工程
班级:
通信1082
姓名:
成锦学号:
1081302203
指导教师:
刘虎金鹰张粵戴峻峰
学年学期:
2010~2011学年第2学期
2011年6月10日
摘要：
单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：
一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
本次实习为计数器的应用，利用定时器/计数器0实现按键次数的统计功能，即利用单片机内部定时的功能达到技术的效果。
本次课程实习主要对89C52单片机进行了研究，对89C52单片机内部结构有一个感性的认识，利用89C52单片机内部的定时/计数功能，通过LED灯的亮灭更加形象生动。
并一同设计复位电路，达到按键按下使定时器停止计时和开始计时的效果。
为达到上面的功能，主要用到了89C52单片机内部的定时器0、工作方式2，以晶振12MHz，以此达到所要求的效果。
关键词：
单片机；计数器；89C52
1课题综述
1.1课题意义
此次选的题目不是很难，但是这也是一次实践，可以为我们带来很多益处，更可以提高我们自己的动手能力，受益匪浅：
（1）可以使我们增进对单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解。
（2）可以使我们掌握软硬件的有关知识等。
（3）可以使我们掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和应用打下基础。
（4）培养我们学生的创造力和小组的团结合作能力。
（5）可以培养我们综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。
（6）查阅图书资料各种工具书的能力，加深了我们对单片机这们课的认识。
（7）提高了我们工程绘图和识图的能力。
（8）增强了我们写技术报告和编制技术资料的能力。
（9）加深了我们对计数器工作原理和组成器件的认识。
1.2预期目标
利用AT89C52单片机的P1.0—P1.7做输出口，接八只发光二极管，用单片机的T0做为按钮开关。
编写程序，读编码开关状态，使发光二极管有计数显示效果。
编写程序，调试运行，一次按下按钮开关，接P1.0—P1.7的二极管一次发光。
并且起到能够计数的功能，即亮一次计数器就加一。
2系统分析
2.1涉及的基础知识
2.1.1AT89C52的引脚及功能
单片机AT89C52的引脚图如2-1所示
图2-1AT89C52引脚配置
AT89C52单片机芯片的40条引脚功能为：
主电源引脚VCC和VSS，VCC——（40脚）接+5V电压，VSS——（20脚）接地。
外接晶体引脚XTAL1和XTAL2，XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。
XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。
控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP，RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG（30脚）：
当访问外部存贮器时，ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
PSEN（29脚）：
此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。
在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次PSEN有效。
但在此期间，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。
PSEN同样可以驱动（吸收或输出）8个LS型的TTL输入。
EA/VPP（引脚）：
当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对851/8751/80C51）或1FFFH（对8052）时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
当EA保持低电平时，则只访问外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。
输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）P0口（39脚至32脚）：
是双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载。
P1口（1脚至8脚）：
是准双向8位I/O口。
由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向I/O口。
P2口（21脚至28脚）：
是准双向8位I/O口。
在访问外部存储器时，它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。
P3口（10脚至17脚）：
是准双向8位I/O口，在MCS-51中，这8个引脚还用于专门功能，是复用双功能口。
P3能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载
2.1.2定时/计数器的结构
定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。
TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。
TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请。
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。
2.1.3定时方式选择寄存器（TMOD）
本次设计用到了计时器0，而TMOD寄存器用于设定定时器/计数器的工作方式。
寄存器地址为89H，但他没有位地址，不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置其内容。
该寄存器位定义如表3-1所示：
表2-1TMOD寄存器
B7H
B6H
B5H
B4H
B3H
B2H
B1H
B0H
GATE
C/T
M1
M0
GATE
C/T
M1
M0
B7H~B4H：
定时器/计数器1
B3H~B0H：
定时器/计数器0
位定义如下：
GATE：
门控位。
M1M0—工作方式选择。
M1M0=00，工作方式0；M1M0=01，工作方式1；
M1M0=10，工作方式2；M1M0=11，工作方式3.
2.1.4定时器/计数器的工作方式2
本设计使用的是定时器/工作方式2，即使方式寄存器TMOD中M1M0=10时，设置为工作方式2，定时器/计数器设置为可自动装载计数初值的8位定时器/计数器，在这种方式下，TL0（TL1）被定义为计数器，TH0（或TH1）被定义为赋值寄存器，其逻辑结构图如图2-2所示，当计数器TL0计满产生溢出时，不仅使溢出标志TF0置1，同时还自动打开TH0和TL0之间的三态门，使TH0的内容重新装入TL0中，并继续计数操作，TH0的内容可通过编程预置，重新装载后其内容不变，因而用户可省去重新装入计数初值的程序。
图2-2定时器/计数器0工作方式2的逻辑结构
2.1.5复位电路
目前，在单片机系统中使用过4中类型的复位电路，分别为：
积分电路型、微分电路型、比较器型和看门狗型。
其中前3种是在芯片外面用分立元件或集成电路芯片搭建，而最后一种位于芯片内部，是单片机芯片的一部分。
对于片外复位电路，无论那种类型，加电复位和手动复位都是必不可少的基本功能。
本次设计用到了积分型电路。
积分型复位电路实在积分电路的基础上形成的，用于产生低电平复位信号。
图2-3是最基本的也是这次设计使用到的复位电路。
图2-3
2.2解决的基本思路
利用AT89C52单片机内部的计数器0、工作方式2进行设计定时器，并相应的设计一复位电路。
即TMOD=00000110。
2.3总体方案
利用AT89C52单片机内部的定时器0、工作方式2进行设计定时器，并相应的设计一复位电路。
利用一个按键起到计数器停止工作和开始工作的功能，编写代码实现计数器同济按键次数的功能，并且使二极管亮。
3系统设计
3.1原理图设计
图3-1
所用电子元器件单：
AT89C52：
1个；
电路板：
1个；
220欧姆电阻：
8个；
发光二极管：
8个；
电容（30pf）：
2个；
晶振（12MHz）：
1个；
按键：
1个。
3.2PCB设计
图3-2
3.3程序流程图
图3-3程序流程图
4代码编写
4.1汇编代码
这是我刚开始的想法，但是遗憾的是没有运行成功，被小组PASS掉了。
采用定时器/计数器0，工作方式2，晶振为12MHz的代码为：
ORG0000H;程序入口地址
LJMPMAIN
ORG0100H;MAIN入口地址
MAIN:
MOVIE,#00H;禁止定时器中断
MOVTMOD,#02H;设置计数器0为工作方式2
LOOP1:
MOVTH0,#FFH;保存计数初值
MOVTL0,#FFH;预置计数初值
JBP2.0,$;判断开关是否还处于被按下的状态
JNBP2.0,$;P2.0=0?
;判断开关是否释放
SETBTR0;启动运行控制
SETBEA;中断总允许
SETBET0;中断允许
ADDP2,#01H;计数
END
4.2C代码
由于汇编代码刚开始没有运行成功，对汇编掌握也不是精通，与同组人员商量后运用C代码实现相应功能，具体C代码如下：
#include
unsignedcharcounter;//定义无符号计数counter
voidmain（void）
{
counter=0;//计数器赋初值0
P2=0x00;//将P2口复信号00000000，灯灭
TMOD=0X06;//设置工作方式2
TH0=256-1;//高位置位11111111
TL0=256-1;//低位置位11111111
ET0=1;//中断允许
EA=1;//中断总允许
TR0=1;//启动运行控制
while
（1）//循环
{
P2=counter;//赋值计数
}
}
voidcounter0（void）interrupt1using0
{
counter++;//计数器累加
}
5实验Proteus仿真
图5-1Proteus仿真图
总结
回顾此次硬件实习，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，整整一个星期的日子里，我学到了很多很多的东西，不仅仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所学不到的内容。
例如定时器的设计，书上虽然讲的很详细，但真正操作起来，却是很难，不仅要理解AT89C52引脚及其个个引脚的功能，还要对对这些引脚的地址和一些寻址方法要了解，仅仅这些还是不够，还要编写相应的程序进行调试，这才是最重要也是最能体现能力的地方。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践想结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识。
才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
还有一点，也是我觉得最重要的一点，就是团队的精神，团结、互助这些精神正是团队精神的核心，在这次实习中都有体现。
且同够这次设计，同学之间的默契跟好了，关系也随之升华了。
特别是在组长的带领下，每个人都在这次设计中发挥了自身的价值，都作出了自己的贡献。
在设计的过程中我也遇到了各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解的不够深，掌握的不够牢固，通过这次单片机课程设计，我对单片机有了更深一层的理解，也对单片机产生了浓厚的兴趣。
希望自己以后在单片机方面有一定的进步。
致谢
从大一到现在已经经历了好几次课程设计和实习，每次我的收获都很多。
实习是理论与实践相结合的体现，我们经常对课本上的知识不能充分的理解，一部分原因是因为课本上的知识比较抽象，往往不能被大多数人所接受，另外一部分原因是同学吗比较懒惰，一遇到不理解的问题就逃避，，而课程设计就弥补了这两个缺点。
同学们在做课程设计的时候，遇到不会的问题，会自觉的去查找资料，，解决所面临的问题。
这次课程设计是以分组的形式展开的，而且每组都有组长，我们组员在组长的带领下，每个人都有自己的事情做，没有一个人偷懒，都尽自己的能力在为设计努力着。
课程设计一方面还开发我们想象力的能力，例如本次设计中用户界面的设计，不同的人有不同方法，界面上控件有不同的格局，不同的菜单选项，每个控件所对应的功能也不一样，只要是自己做的东西，答辩时对老师问的问题就不会百口莫辩。
经过这次课程设计，对我的自学能力又进一步的提高，对书本知识的认识更加充分和深刻，同学之间团结互助的精神体现的淋漓精致，老师与同学之间的距离也更近了，交流也更多了。
师生之间的关系进一步得到了升华。
感谢学校给我们课程设计的机会，感谢老师对我们的谆谆教导，同时也要谢谢那些帮助同学的学生，他们不厌其烦的说明，感谢他们，感谢所有作出贡献的人！
参考文献
1李广弟，朱月秀，冷祖祁.单片机基础.第3版.北京：
北京航空航天大学出版社，2007.6
2张春光.微型计算机控制技术.北京：
化学工业出版社，2002
3楼然苗，李光飞.北京航空航天大学出版社，2002
4蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用.北京：
高等教育出版社，1992
5俞光昀.计算机控制技术.北京：
电子工业出版社，2002
6刘国荣.计算机控制技术与应用.北京：
机械工业出版社，2002
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