中国科大微控制器原理与接口技术论文by时中&严哲

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1、技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710微控制器原理及接口技术实验报告作者简介：严哲，09000班学生，现就读于中国科学技术大学自动化系时中，09010系学生，现就读于中国科学技术大学自动化系摘要：本文简要介绍了作者构思下的一个微控制器系统的基本原理与实现方法，是对课程所学内容的一次实践和提升。其中主要使用到了单片机编程的基本原理和单片机运算和定时器部分的功能。基本都是基于瑞萨M16C单片机的一些工作。关键词：瑞萨M16C/62P单片机定时器计算器C语言引言：本实验报告具体说明了我们通过课程对瑞萨M16C单片机的理解以及通过这个单片机实现的一个简单的计算器—定时器

2、系统的基本原理与方法。一、瑞萨M16C/62P单片机概述：首先我们先来熟悉一下本课程所使用的单片机M16C，它是由瑞萨公司推出的一款单片机：这就是M16C单片机的引脚配置图，跟实际电路是一样的，有图有真相：1技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710有了单片机，我们就可以做下一步的工作了，那么如何利用单片机构造一个最小工作系统呢？答案很简单，其实单片机也是一款产品，那么我们在使用产品之前，就按照说明书操作使用即可。下面给出单片机的最小外围电路的基本原理：2技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710这里有一点需要说明，对于一个单片机系统而言，

3、最重要部分，也是大家最容易用坏的部分就是电源了。单片机系统必不可少的就是逻辑电源供电，一般都是逻辑5V，其次必须要有复位电路。至于时钟电路是可有可无的，原因很简单，单片机的内部带有RC震荡电路，默认为1M的晶振频率，当时钟电路不正常工作的时候，单片机还是可以利用自己的时钟维持工作。最后非必须的部分是输入输出设备，这部分的内容取决于设计者的构思与具体系统的需求。比如我们要做个流水灯，就用一排LED作为输出，我们需要从键盘获取外部输入，就用一个矩阵键盘作为输入。总之一句话，单片机的最好之处就是需求决定构造，这个使得它可以广泛的应用于家电和智能控制等领域。1.单片机的外围电路：电源：利用大家众所周

4、知的M1117的三引脚封装的芯片即可实现：外部时钟：只要利用对应频率的石英晶体搭建好外部的时钟震荡电路即可，简便易用，而且精度还是比较高的。3技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710复位电路：对于一个单片机系统，复位系统就好比是一个应急的开关，当出现异常或者用户想要重新开始执行单片机程序的时候就可以通过复位按钮准确及时得实现硬件复位。注意图中的较大的滤波电容，它的作用是防止按键抖动，保证单片机检测的信号确实是复位信号。4技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710I/O设备：这一部分极为丰富，这里我只是列举一下我们实验板上可以用到的几个I/

5、O设备：矩阵键盘，LCD显示屏，八段数码管，8个发光LED，拨码开关，滑动变阻器（或者叫做电位器），MIC输入口，音频输出口（至于这两部分我表示比较疑惑，为何实验班做了接口但是完全没有SPEAKER和MICPHONE，比较期待实验室的语音模块）。二、实验设计的大体构思与硬件实现：构思部分：我们在仔细观察和思考实验板的现有硬件的基础之上，经过自己的构思，准备做一个带有计时功能的计算器，而且其中的算法完全由我们自己独立设计与实现。主要功能：1.计算器：功能清单：1）整数的输入；2）整数加减乘除四则运算的实现；3）整数具有优先级顺序的四则运算的实现；4）浮点型数据的读入；5）浮点型数据的再存储；6

6、）浮点型数据的显示；2.计时器：功能清单：1）利用LED下的开关作为输入实现控制；2）利用TIMERCOUNTER0实现计数；3）利用八段数码管利用高频扫描的策略实现数字实时显示；4）利用中断控制寄存器的I位实现中断控制，进而实现计时器的清零和暂停；硬件使用电路：以下是扩展板的总图，我们用到的主要硬件都在上面：5技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710输入部分（1.矩阵键盘）：6技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710（2.清零与暂停开关，我们一共用了三个）输出部分：（LCD显示屏）具体说明见下页7技术报告姓名：时中严哲学号：PB092

7、10381PB09000710串行通信数据的时序图：机械结构：电路结构：8技术报告姓名：时中严哲学号：PB09210381PB09000710（8段数码管）这里要做一注解，数码管其实就是8个可以独立控制的LED，但是如何决定哪一个数码管亮呢？这就依赖于它的位选，即选定工作的数码管，一般都是低电平有效。这里的位选是由P5_1到P5_4来实现的。这样就实现了引脚的节约，有效利用有限的引脚控制尽量多的设备。9技术报