基于单片机的数字秒表设计课程设计

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1、基于单片机的数字秒表设计基于单片机的数字秒表设计目录1整体设计方案11.1单片机的基本结构11.2单片机的选择62.秒表的硬件设计82.1LED显示电路82.2键盘控制电路112.3译码器的使用122.4单片机晶振和复位电路133秒表的软件设计153.1C程序整体设计思路153.2主程序设计163.3中断设计174软件调试和结果214.1软件调试与烧写214.2硬件仿真23结论25参考文献26附录2731基于单片机的数字秒表设计1整体设计方案1.1单片机的基本结构单片机是一种可通过编程控制的微处

2、理器，单片机芯片自身不能单独运用于工程或者产品上，它必须要依靠外围数字器件或者模拟器件的协调才能发挥自身的强大功能。单片机内部包含中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O口、定时计数器、外部中断、串行通信等内部结构。1.中央处理器CPU中央处理器CPU是整个单片机的核心部件，是整个单片机最重要的部件。由运算与控制逻辑组成，还有终端系统与部分外部特殊功能寄存器等。是负责控制、指挥和调度整个单元系统的工作。2.运算器运算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。可以对半字节（4位）、单字

3、节等数据进行操作。例如能完成加、减、乘、除、加1、减1、BCD码十进制调整、比较等算术运算和与、或、异或、求补、循环等逻辑操作，操作结果的状态信息送至状态寄存器。89C52运算器还包含有一个布尔处理器，用来处理位操作。它是以进位标志位C为累加器的，可执行置位、复位、取反、等于1转移、等于0转移、等于1转移且清0以及进位标志位与其他可寻址的位之间进行数据传送等位操作，也能使进位标志位与其他可移位寻址的位之间进行逻辑与、或操作。3.程序计数器PC程序计数器PC用来存放即将要执行的指令地址，共16位，

4、可对64K程序存储器直接寻址。执行指令时，PC内容的低8位经P0口输出，高8位经P2口输出。4.指令寄存器指令寄存器中存放指令代码。CPU执行指令时，由程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器，经译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。本设计采用ATMEL的AT89C52微处理器，主要基于以下几个因素：1)AT89C52为51内核，仿真调试的软硬件资源丰富。2)性价比高，货源充足。3)功耗低，功能强，灵活性高。4)DIP40封装，体积小，便于产品小型化。5)为EEPROM程序存储

5、介质，1000次以上擦写周期，便于编程调试。31基于单片机的数字秒表设计6)工作电压范围宽：2.7V－6V，便于交直流供电。5.数据存储器RAM数据存储器用于存放各种运算的中间结果，用作缓存和数据暂存，以及设置特征标志等。分为片内数据存储器和片外数据存储器。8052内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，他们是统一编址的。6.程序存储器ROM程序存储器用于存放程序代码和表格常数。像我们用的STC89C52单片机，它的ROM大小为8KB。7.I/O口I/O口为4并行输入输出口。

6、对于输入，是检测外部有没有在控制它。对于输入，是在写程序的时候控制其管脚的输出为高电平还是低电平。8.T/C对于89C52单片机，有2个16位的可编程定时/计数器，用来实现定时或者计数产生中断用于控制程序转向。9.中断系统8052要比8051的中断系统更加完善。有2个外部中断，2个定时/计数器中断和一耳光串行中断，可满足不同的控制要求，并且具有2级优先级别选择。10.UART一个全双工UART（通用于异步接收发送器）的串口I/O口。用于实现单片机间和单片机与计算机之间的串口通信，11.时钟电路片

7、内振荡器与时钟产生电路，8052内置最高频率高达12MHZ的时钟电路，但是石英晶体与微调电容仍需外接。而且一般最高震荡频率取决于单片机的型号与性能。总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。如图1所示，外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。外部总线有三种:数据总线DB（DataBus）,地址总线AB（AddressBus）和控制总线CB（ControlBus）。如图1，为8051内部结构。对于8051来说，ROM为4KB

8、；对于8052来说，ROM为8KB。单片机总共有40个引脚，如图2所示，每个引脚都有其不同的功能，有的引脚还有第二功能作用。31基于单片机的数字秒表设计8051时钟数据总线地址总线控制总线程序存储器数据存储器定时计数器并行I/O口串行通信口中断系统图18051内部结构1．I/O口引脚-P0口、P1口、P2口、P3口对于P0口是一双向8位三态I/O口，每个口可以独立控制。P0口内部没有上拉电阻，为高阻态，一般选择10欧姆的上拉电阻。对于其他的3组引脚，为准双向8位I/O口，每个口可以独立控制，内带