李江伟 课程设计(1)

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1、鲁东大学单片机课程设计报告书题目：交通灯设计班级：通信0801学号：姓名：李江伟成绩：一．设计目的1.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。2.掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。3.通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。4.通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。5.通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，为我们今后从事相应工作打下基础。二．设计思路交通灯的变化规律按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态为状态1，南北

2、方向绿灯通车，东西方向红灯。经过过一段时间（25S）转换状态2，南北方向绿灯闪几次转亮黄灯，延时5S，东西方向仍然红灯。再转换到状态3，东西方向绿灯通车，南北方向红灯。过一段时间（25S）转换到状态4，东西方向绿灯闪几次转亮黄等，延时5S，南北方向仍然红灯。最后循环至南北绿灯，东西红灯。在这些状态下，有时钟倒数计时。三．硬件介绍交通灯控制器实例主要使用了89C51单片机的定时器／计数器，基础知识主要包括交通灯的变化规律、定时器／计数器的概念、定时器／计数器的相关寄存器、定时器／计数器的4种工作方式、以及定时器／计数器的变成。3.

3、1定时器/计数器定时器／计数器是单片机中最常用、最重要的功能模块之一，本节通过交通灯控制器实例来演示定时器的使用。3.2定时器／计数器的概念89C51单片机内有两个可编程的定时器／计数器T0、T1。当定时器／计数器用作“定时器”时，每经过1个机器周期（12个时钟周期），计数器加1。当定时器／计数器用作“计数器”6时，计数器在对应的外部输入管脚（T0为P3.4引脚，T1为P3.5引脚）上每发生一次1到0的跳变时加1。使用“计数器”功能时，外部输入每个机器周期被采样一次。当某一周期管脚状态采样为高电平而下一周期采样为低电平时，计数器

4、加1。由于检测下降沿跳变需要两个机器周期（24个时钟周期）的时间，所以技术频率最大值只能为时钟周期的1／24。计数器对外部输入信号的占空比并无限制，但为了保证给定的电平信号在其改变之前至少被采样一次，外部输入信号必须至少保持一个完整的机器周期。3.3定时器／计数器的相关寄存器与定时器／计数器相关的寄存器有定时器／计数器工作方式寄存器（TMOD）、定时器／计数器控制寄存器（TCON）。TMOD寄存器:定时器／计数器工作方式寄存器（TMOD），字节地址89H，不可进行位寻址。定时器／计数器工作方式寄存器（TMOD）的8位分为两组，高

5、4位控制T1，低4位控制T0。TMOD每一位的功能如下。GATE：门控位。GATE＝0，仅由运行控制位TRX（X＝0，1）＝1来启动定时器／计数器运行；GATE＝1，由运行控制位TRX（X＝0，1）＝1和外部中断引脚上的高电平共同来启动定时器／计数器运行。C／T：定时器模式和计数器模式选择位。C／T＝0，为定时器模式；C／T＝1，为计数器模式。M1、M0：工作方式选择位。M1、M0的4中编码对应4种工作方式，对应关系见表3.5定时器／计数器的4种工作方式定时器／计数器的4种工作方式下的逻辑结构如表所示。M1M2工作方式00方式0

6、，为13位定时器/计数器01方式1，为16位定时器/计数器10方式2，为初值自动重装的8位定时器/计数器11方式3，仅T0有效，将T0分为两个8位定时器/计数器6（1）方式0。定时器／计数器的工作方式0称为13位定时器／计数器的。它由TLX的低5位和TLX的8位构成13位的计数器，此时TLX的高3位未使用。改工作方式是为了和48系列单片机兼容而设计的一种工作方式，一般情况不使用方式0进行定时／计数。方式0的控制方式与方式1完全相同，下面重点介绍方式1的控制方式。（2）方式1定时器／计数器的工作方式1称为16位定时器／计数器。它由

7、TLX和THX构成，TLX计数溢出向THX进位，THX计数溢出置位TCON中溢出标志位TFX。GATE位的状态定时器／计数器运行控制取决于TRX一个条件还是TRX和INTX引脚这两个条件。当GATE=0时，则只要TRX被置为1，定时器／计数器即被允许计数（定时器／计数器的计数控制仅由TRX的状态确定，TRX=1计数，TRX=0停止计数）。当GATE=1时，定时器／计数器是否计数由INTX输入的电平和TRX的状态共同确定：当TRX=1，且INTX=1时，才允许定时器／计数器计数（定时器／计数器的计数控制由TRX和INTX两个条件控

8、制）。（3）方式2定时器／计数器的工作方式0和方式1再计数溢出后，计数器的值为0，需要通过程序重新装入计数初值。定时器／计数器的工作方式1称为初值自动重装的8位定时器／计数器。在该工作方式下，TLX作为计数器，当TLX计数溢出时，在置1溢出标志TFX的同时，还自