单片机课程设计报告.docx

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单片机课程设计报告

江苏师范大学连云港校区

海洋港口学院

课程设计报告书

课程名称单片机课程设计

专业机械设计制造及其自动化

班级

学号

姓名

指导教师

2016年月日

课程设计基本要求

课程设计是本科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。

课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。

为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。

1.课程设计教学一般可分为平时实训考勤、项目设计、参考文献、总结等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。

2.课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。

3.平时实训考勤主要包括每次的实训报到情况和练习情况。

4.项目设计主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。

5.学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。

6.提问是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向提问学生提出2～3个问题，通过提问可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。

7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。

课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。

8.课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交院里统一管理。

一、课程设计项目名称

单片机最小系统设计及制作

二、课程设计目的

设计目的：

学会运用AT89C51单片机设计单片机最小系统

三、课程设计技术要求

项目一：

微机系统的拆装实训

观察并拆装微机系统，掌握微机系统的基本组成结构，能识别系统硬件组成。

项目二：

认识AT89C51单片机最小系统

通过对AT89C51单片机的最小系统结构图的理解，将AT89C51单片机散件在图中标明元器件内容，最后组成AT89C51单片机最小系统。

项目三：

设计仿真AT89C51单片机的最小系统

上机画出AT89C51单片机最小系统的基本结构，并设计最小系统中的电路图。

项目四：

软件编程并调试

上机通过单片机仿真设计硬件图，调试汇编语言，得到结果。

项目五：

参考文献和课程设计心得

写参考文献不低于5篇，并写课程设计心得。

四、课程设计具体要求及步骤

项目一：

1.使用文字加图片的形式简述微机系统的基本组成框图

2.使用文字加图片的形式简述拆装微机系统的过程和注意事项

3.使用文字加图片的形式说明微机系统中主机内部的基本硬件设备

项目二：

认识元器件注意事项

1.对每个元器件进行仔细的观察，如查明正负极等。

2.仔细分辨颜色和电路的流向。

3.对单片机应用系统中所用的器件与设备，要仔细核对型号，检查它们对外连线（包括集成芯片引脚）是否完整无损。

4.在word中处理元器件图片。

项目三：

1.AT89C51单片机的基本组成结构构图，并具体说明

2.什么是AT89C51单片机的最小系统

3.AT89C51单片机的最小系统PCB板原理图

4.AT89C51单片机的时钟电路

5.AT89C51单片机的外接电源电路

6.AT89C51单片机的复位电路

7.AT89C51单片机最小系统proteus仿真设计图

项目四：

1.写出设计流程图

2.用汇编语言编写设计指令

3.在wave伟福软件中进行调试，得结论（截图解释）

项目五：

1.参考文献（参考书、网页或电子书）

要求：

相关文摘不少于5篇，参考文献格式如下：

[1]作者姓名.文献名称.文献发行城市：

文献出版社,出版年月.

[2]详细网址

2.课程设计心得（不少于150字）

设计内容

项目一：

微机系统的拆装实训

1.内存条HyundaiKoreaHY57v64820NG0130TAT-h

HYUNDAIKOREA是品牌

HY57V64820HGHY57V64820NG

“HY”是HYNIX的简称，代表着该颗粒是现代制造的产品。

品牌：

现代

“57”是内存芯片类型SD类型。

“V”代表处理工艺及电压为2.5V。

（V：

VDD=3.3V&VDDQ=2.5V；U：

VDD=2.5V&VDDQ=2.5V；W：

VDD=2.5V&VDDQ=1.8V；S：

VDD=1.8V&VDDQ=1.8V）

“64”代表芯片容量密度和刷新速度是64M4K刷新。

（64：

64M4K刷新；66：

64M2K刷新；28：

128M4K刷新；56：

256M8K刷新；57：

256M4K刷新；12：

512M8K刷新；1G：

1G8K刷新）

“8”是内存条芯片结构，代表改内存由8颗芯片构成。

（4=4颗芯片；8=8颗芯片；16=16颗芯片；32=32颗芯片）

“2”指内存的bank（储蓄位）。

（1=2bank；2=4bank；3=8bank）

0代表电气接口为LVTTL

NG代表版本

0130A是日期

T-H是PC133，就是内存

2.硬盘希捷酷鱼ST320415A

品牌：

希捷

硬盘容量：

40GB

缓存：

2MB

转速：

5400rpm

接口类型：

IDE

接口速率：

DMA100

平均寻道时间：

12.5ms

传输标准：

UltraATA100

3.CPUintel赛扬celeron733/128/66/1.7v

品牌：

intel

系列：

赛扬

主频：

733MHZ

L2缓存：

128MB

L1缓存：

66MB

工作电压：

1.7V

4.电源金河田ATX-310WB

品牌：

金河田

功率：

310w

5.显卡

6.连接线

总线：

32位

总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。

在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。

项目二：

认识AT89C51单片机最小系统

二．单片机的最小系统图

1.色环电阻

色环电阻，是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。

识别方法：

黑，棕，红，橙，黄，绿，蓝，紫，灰，白，金，银

0，1，2，3，4，.5，6，.7，8，9，.5%，10%

倒数第二环，表示零的个数。

最后一位，表示误差。

这个规律有一个巧记的口诀：

棕一红二橙是三，四黄五绿六为蓝，七紫八灰九对白，黑是零，金五银十表误差.

例如，红，黄，棕，金表示240欧。

色环电阻是电子电路中最常用的电子元件，采用色环来代表颜色和误差，可以保证电阻无论按什么方向安装都可以方便、清楚地看见色环。

色环电阻的基本单位是：

欧姆（Ω）、千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）。

色环电阻用色环来表示电阻的阻值和误差，普通的为四色环，高精密的用五色环表示，另外还有六色环表示的（此种产品只用于高科技产品且价格十分昂贵）。

2.排阻

排阻（NetworkResistor），即网络电阻器（Wire-woundResistor）。

排阻是将若干个参数完全相同的电阻集中封装在一起，组合制成的。

它们的一个引脚都连到一起，作为公共引脚。

其余引脚正常引出。

所以如果一个排阻是由n个电阻构成的，那么它就有n+1只引脚，一般来说，最左边的那个是公共引脚。

它在排阻上一般用一个色点标出来。

排阻具有装配方便、安装密度高等优点，目前已大量应用在电视机、显示器、电脑主板、小家电中。

排阻通常都有一个公共端，在封装表面用一个小白点表示。

其颜色通常为黑色或黄色。

排阻一般应用在数字电路上，比如：

作为某个并行口的上拉或者下拉电阻用。

使用排阻比用若干只固定电阻更方便。

排阻的作用：

1）.集成若干单一电阻，内部方式可以串联，或者并联；简化PCB板设计、安装更加方便、保证SMT焊接质量、减小成套设备的体积

2）.阻抗匹配Impedancematching

➤优点：

阻抗匹配后对本级信号基本无影响

➤关系：

阻抗是电阻与电抗在向量上的总和

➤负载阻抗与电源内阻的阻抗匹配

➤负载阻抗与传输线阻抗的阻抗匹配

➤负载阻抗和信源内阻的阻抗匹配

➤满足高频电路的阻抗匹配

3）.匹配条件matchingterm

➤负载阻抗等于信源内阻，即辐角与模相等，在负载阻抗上可以得到无失真的电压传输

➤负载阻抗等于信源内阻的共轭值，它们的模相等且辐角之和为零。

在负载阻抗上可以得到最大功率。

这种匹配条件称为共轭匹配。

如果信源内阻和负载阻抗均为纯阻性，则两种匹配条件是等同的

阻排的特点：

排阻具有方向性，与色环电阻相比具有整齐、少占空间的优点。

3.发光二极管

发光二极管简称为LED。

由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。

当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。

在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。

砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。

因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。

4.引脚

引脚，又叫管脚，英文叫Pin。

就是从集成电路（芯片）内部电路引出与外围电路的接线，所有的引脚就构成了这块芯片的接口。

引线末端的一段，通过软钎焊使这一段与印制板上的焊盘共同形成焊点。

引脚可划分为脚跟（bottom）、脚趾（toe）、脚侧（side）等部分。

管教说明：

VCC：

供电电压。

GND：

接地。

P0口：

P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。

在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。

P1口：

P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。

P2口：

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：

P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

口管脚备选功能

P3.0RXD（串行输入口）

P3.1TXD（串行输出口）

P3.2/INT0（外部中断0）

P3.3/INT1（外部中断1）

P3.4T0（计时器0外部输入）

P3.5T1（计时器1外部输入）

P3.6/WR（外部数据存储器写选通）

P3.7/RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：

每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：

外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：

当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：

来自反向振荡器的输出。

5.陶瓷电容

陶瓷电容用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。

它又分高频瓷介和低频瓷介两种。

制作原理：

用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。

它又分高频瓷介和低频瓷介两种。

具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。

低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。

这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。

用途：

在大功率、高压领域使用的高压陶瓷电容器，要求具有小型、高耐压和频率特性好等特点。

随着材料、电极和制造技术的进步，高压陶瓷电容器的发展有长足的进展，并取得广泛应用。

高压陶瓷电容器已成为大功率高压电子产品不可缺少的元件之一。

高压陶瓷电容器的用途主要分为送电、配电系统的电力设备和处理脉冲能量的设备。

项目三：

设计仿真AT89C51单片机的最小系统

项目四：

软件编程并调试

已知（30H）=D4H,（37H）=10H,（50H）=58H,（58H）=30H,PSW=00H,（2456H）=5BH,

（2457H）=77H

mova,50h

movr0,a

xcha,30h

dec@r0

mov30h,r0

mov38h,@r0

swapa

xchda,@r0

mova,#01h

movdptr,#2456h

movxa,@dptr

movb,#0ah

adda,#10h

mulab

全部执行

单步执行

第一步

第二步

第三步

第四步

第五步

第六步

第七步

第八步

第九步

第十步

第十一步

第十二步

第十三步

第十四步

项目五：

参考文献和课程设计心得

设计心得

这个学期的单片机课已经早早的上完了，但是理论纯属理论，没有与实践的结合总让我们学的不踏实，感觉没有达到学以致用的效果。

所庆幸的是在课程介绍考试完之后，老师给我们

安排了这次单片机课程设计，给了我们学以致用的做好的实践。

关于这次课程设计，我们花费了比较多的心思，既是对课程理论内容的一次复习和巩固，还让我们丰富了更多与该专业相关的其他知识，比如软件应用等，在摸索中学习，在摸索中成长，在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。

在整个课程设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

虽然这个课程设计做的还是有一些遗憾，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富。

最后，无论如何都要好好的感谢指导老师的帮助，在整个课程设计过程中，几乎每一个程序的设计成功都离不开老师的指导和帮助。

在老师的辛勤指导之下，学到了很多有用的经验和使用的知识。

而且还得感谢身边同学的帮助和交流，在互相帮助和交流的过程中能够学到很多很有创意的编程思想，更加扩宽了自己的思想。

参考文献

    [1]   李广弟等 单片机基础 北京航空  

航天出版社， 2001.7  

    [2]   楼然苗等 51 系列单片机设计实  

例 北京航空航天出版社， 2003.3  

    [3]   唐俊翟等 单片机原理与应用 冶  

金工业出版社， 2003.9  

    [4]   刘瑞新等 单片机原理及应用教  

程 机械工业出版社， 2003.7  

    [5]   吴国经等 单片机应用技术 中国  

电力出版社， 2004.1  

    [6]   李全利，迟荣强编著 单片机原  

理及接口技术 高等教育出版社