1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目 計(jì)算器課程設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 單片機(jī)原理及接口技術(shù) </p><p>　　院 部 名 稱 </p><p>　　專 業(yè)

2、 </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　地 點(diǎn)

3、</p><p>　　學(xué) 時(shí) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p>

4、<b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　1.1 課題簡(jiǎn)介3</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目的3</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)3</p><p>　　第二章 課題背景5</p><p>　　2.1 單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p>　　

5、2.2 計(jì)算器發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p>　　2.3 單片機(jī)簡(jiǎn)介5</p><p>　　2.4 矩陣鍵盤7</p><p>　　2.5 計(jì)算器設(shè)計(jì)思路7</p><p>　　第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1 鍵盤接口電路9</p><p>　　3.2 LED顯示模塊

6、10</p><p>　　3.3 運(yùn)算模塊11</p><p>　　第四章 軟件設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 C語(yǔ)言的特點(diǎn)12</p><p>　　4.2 鍵盤掃描程序設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.3 算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.4 顯示程序設(shè)計(jì)14&

7、lt;/p><p>　　第五章 系統(tǒng)調(diào)試與存在的問(wèn)題15</p><p>　　5.1 軟件調(diào)試15</p><p>　　5.2 硬件調(diào)試15</p><p><b>　　總 結(jié)16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><

8、p>　　附錄一C語(yǔ)言源程序18</p><p><b>　　主函數(shù)：18</b></p><p>　　鍵盤掃描函數(shù)：21</p><p>　　數(shù)碼管輸出函數(shù)：25</p><p>　　附錄二 Protel仿真電路27</p><p>　　附錄三 Proteus仿真電路28<

9、/p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　計(jì)算機(jī)在人們的日常生活中是比較常見(jiàn)的電子產(chǎn)品之一。可是它還在發(fā)展之中，以后必將出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的計(jì)算器，基于這樣的理念，本次設(shè)計(jì)是用單片機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算器。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)是以AT89C51單片機(jī)為核心，外接矩陣鍵盤，通過(guò)鍵盤掃描輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)執(zhí)行處理，再由LED數(shù)碼管作為顯示輸出，軟件程序用C語(yǔ)言編寫，具有較好的移植

10、性。實(shí)驗(yàn)報(bào)告詳細(xì)介紹了整個(gè)計(jì)算器系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)，工作原理以及軟件程序設(shè)計(jì)。計(jì)算其具有簡(jiǎn)單的整數(shù)加減乘除功能。</p><p>　　整個(gè)計(jì)算器系統(tǒng)的工作過(guò)程為：首先存儲(chǔ)單元初始化，顯示初始值和鍵盤掃描，判斷按鍵位置，查表得出按鍵值，單片機(jī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與相應(yīng)處理轉(zhuǎn)換，之后送入LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示。整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)主要功能模塊：功能模塊一，實(shí)時(shí)鍵盤掃描；功能模塊二，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示器顯示；功能模塊三，顯示器動(dòng)態(tài)

11、顯示。</p><p>　　關(guān)鍵字：計(jì)算器AT89C51 C語(yǔ)言</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題簡(jiǎn)介</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì)，隨著人們物質(zhì)生活的不斷提高，電子產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了家家戶戶，無(wú)論是生活或?qū)W習(xí)，還是娛樂(lè)和消遣幾乎樣樣都離

12、不開(kāi)電子產(chǎn)品，大型復(fù)雜的計(jì)算能力是人腦所不能勝任的，而且比較容易出錯(cuò)。計(jì)算器作為一種快速通用的計(jì)算工具方便了用戶的使用。計(jì)算器可謂是我們最親密的電子伙伴之一。本設(shè)計(jì)著重在于分析計(jì)算器軟件和開(kāi)發(fā)過(guò)程中的環(huán)節(jié)和步驟，并從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)對(duì)計(jì)算器設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的分析和研究。</p><p>　　單片機(jī)由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域中。在工業(yè)生產(chǎn)中。單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，

13、也是頗具生命力的機(jī)種。單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p><p>　　本系統(tǒng)就是充分利用了8051芯片的I/O引腳。系統(tǒng)以采用MCS-51系列單片機(jī)Intel8051為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算器控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際輸入值顯示并存儲(chǔ)的功能，計(jì)算程序則是參照教材。至于位數(shù)和功能，如果有需要可以通過(guò)設(shè)計(jì)擴(kuò)充原系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。</p><p><b>　

14、　1.2 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過(guò)本次課題設(shè)計(jì)，應(yīng)用《單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》、《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》等所學(xué)相關(guān)知識(shí)及查閱資料，完成簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì)，以達(dá)到理論與實(shí)踐更好的結(jié)合、進(jìn)一步提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)的能力的目的。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，可以使我在基本思路和基本方法上對(duì)基于MCS-51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí)，并具備一定程度的

15、設(shè)計(jì)能力。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)中，主要完成如下方面的設(shè)計(jì)任務(wù)：</p><p>　?。?）簡(jiǎn)要闡述單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及LED動(dòng)態(tài)顯示和矩陣鍵盤基本原理；</p><p>　　（2）掌握AT89C51的最小電路及外圍擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法；</

16、p><p>　?。?）了解單片機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能及工作過(guò)程；</p><p>　?。?）完成主要功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)及必要的參數(shù)確定；</p><p>　?。?）自學(xué)Protel、Proteus等在課程設(shè)計(jì)中要用到的軟件。</p><p><b>　　第二章 課題背景</b></p><p>　　目前，

17、51系列單片機(jī)在我國(guó)的各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，各大專業(yè)院校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校，均開(kāi)設(shè)了單片機(jī)原理與應(yīng)用方面的課程，這是一門技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，必須通過(guò)一系列的軟硬件實(shí)驗(yàn)、理論聯(lián)系實(shí)際，才能學(xué)好、學(xué)懂，取得較好的學(xué)習(xí)效果。</p><p>　　2.1 單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)：低功耗CMOS化；微型單片化；主流與多品種共存；單片機(jī)從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)

18、，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。</p><p>　　2.2 計(jì)算器發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　計(jì)算器一般由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、鍵盤、顯示器、電源和一些可選外圍設(shè)備及電子配件通過(guò)人工或機(jī)器設(shè)備組成。低檔計(jì)算器的運(yùn)算器、控制器由數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的串行運(yùn)算，其隨機(jī)存儲(chǔ)器只有一、二個(gè)單元，供累加存儲(chǔ)用。高檔計(jì)算

19、器由微處理器和只讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算程序，有較多的隨機(jī)存儲(chǔ)單元以存放輸入程序和數(shù)據(jù)。鍵盤是計(jì)算器的輸入部件，一般采用接觸式或傳感式。為減小計(jì)算器的尺寸，一鍵常常有多種功能。顯示器是計(jì)算器的輸出部件，有發(fā)光二極管顯示器和液晶顯示器等。除顯示計(jì)算結(jié)果外，還常有溢出指示、錯(cuò)誤指示等。計(jì)算器電源采用交流轉(zhuǎn)換器或電池，電池可用交流轉(zhuǎn)換器或太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器再充電。為節(jié)省電能，計(jì)算器都采用CMOS工藝制作的大規(guī)模集成電路（見(jiàn)互補(bǔ)金屬-氧化物-半導(dǎo)體

20、集成電路），并在內(nèi)部裝有定時(shí)不操作自動(dòng)斷電電路。計(jì)算器可選用的外圍設(shè)備有微型打印機(jī)、盒式磁帶機(jī)和磁卡機(jī)等。</p><p><b>　　2.3 單片機(jī)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　8051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和

21、中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1所示，現(xiàn)在分別加以說(shuō)明：</p><p>　　圖2.1 8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　中央處理器：</b></p><p>　　中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)

22、度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)：</p><p>　　8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p&g

23、t;<p>　　程序存儲(chǔ)器(ROM)：</p><p>　　8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p><b>　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器：</b></p><p>　　8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷，用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p>

24、;　　并行輸入輸出(I/O)口：</p><p>　　8051共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2和P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p><b>　　全雙工串行口：</b></p><p>　　8051內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。</p&

25、gt;<p><b>　　中斷系統(tǒng)：</b></p><p>　　8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。</p><p><b>　　時(shí)鐘電路：</b></p><p>　　8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用

26、于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。</p><p>　　單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的 MCS-51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。<

27、;/p><p><b>　　2.4 矩陣鍵盤</b></p><p>　　鍵盤是單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的人機(jī)對(duì)話輸入設(shè)備，用戶通過(guò)鍵盤向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)或指令。鍵盤控制程序需完成的任務(wù)有：監(jiān)測(cè)是否有鍵按下，有鍵按下時(shí)，若無(wú)硬件去抖動(dòng)電路時(shí)，應(yīng)用軟件延時(shí)方法消除按鍵抖動(dòng)影響；當(dāng)有多個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，只處理一個(gè)按鍵，不管一次按鍵持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。</p>

28、;<p>　　矩陣按鍵掃描程序是一種節(jié)省I/O口的方法,按鍵數(shù)目越多節(jié)省I/O口就越可觀，思路：先判斷某一列（行）是否有按鍵按下，再判斷該行（列）是哪一只鍵按下。但是，在程序的寫法上，采用了最簡(jiǎn)單的方法，使得程序效率最高。本程序中，如果檢測(cè)到某鍵按下了，就不再檢測(cè)其它的按鍵，這完全能滿足絕大多數(shù)需要，又能節(jié)省大量的CPU時(shí)間。</p><p>　　2.5 計(jì)算器設(shè)計(jì)思路</p><

29、;p>　　根據(jù)功能和指示要求，本系統(tǒng)選用以MCS-51單片機(jī)為主控機(jī)。通過(guò)擴(kuò)展必要的外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算器的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　具體設(shè)計(jì)如下：</b></p><p>　?。?）由于要設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)單的計(jì)算器，可以進(jìn)行四則運(yùn)算，為了得到教好的顯示效果，采用LCD顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。</p><p>　　(2) 另外鍵盤包括數(shù)字

30、鍵（0-9）、符號(hào)鍵（+、-、*、/）、清除鍵和等號(hào)鍵，故只需要16個(gè)按鍵即可，設(shè)計(jì)中采用集成的計(jì)算機(jī)鍵盤。</p><p>　　(3) LED開(kāi)始顯示零，等待輸入數(shù)值，當(dāng)輸入第一個(gè)數(shù)字，LED顯示輸入值，當(dāng)輸入+、-、*、/運(yùn)算符后，LED顯示0，輸入第二個(gè)數(shù)字，LED顯示第二個(gè)輸入數(shù)字，按“=” 就會(huì)在LED上顯示運(yùn)算結(jié)果。</p><p>　?。?）由于只進(jìn)行整數(shù)運(yùn)算，當(dāng)計(jì)算9

31、47;4結(jié)果只顯示整數(shù)部分，即結(jié)果只顯示2。</p><p>　?。?）計(jì)算最大數(shù)字為255，當(dāng)輸入256時(shí)，將顯示0。</p><p>　　第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件的芯片，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很難直接和被控

32、對(duì)象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控對(duì)象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選用以AT89S51單片機(jī)為主控單元。顯示部分：采用LCD靜態(tài)顯示。按鍵部分，采用4*4鍵盤。 硬件電路原理圖如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 硬件電路原理圖</p><p>　　3.1 鍵盤接口電路</p><p>　　計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字和其他功

33、能按鍵時(shí)要用到很多按鍵，在這種情況下，編程會(huì)很簡(jiǎn)單，但是會(huì)占用大量的I/O口資源，因此在很多情況下都不采用這樣的方式，而是采用矩陣鍵盤的方式。矩陣鍵盤采用四條I/O線作為行線，四條I/O線作為列線組成鍵盤，在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤上按鍵的數(shù)量就為4*4個(gè)。這樣行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。</p><p>　　計(jì)算器的鍵盤布局：一般有16個(gè)鍵組成，在單片機(jī)中正好有

34、一個(gè)P端口實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵功能，這種形式在單片機(jī)系統(tǒng)中最常用。</p><p>　　3.2 LED顯示模塊</p><p>　　發(fā)光二極管LED是單片機(jī)應(yīng)用中簡(jiǎn)單而常用的輸出設(shè)備，其在系統(tǒng)中的主要作用是顯示單片機(jī)的輸出數(shù)據(jù)、狀態(tài)等。因而作為典型的外圍設(shè)備，LED顯示單元是反映系統(tǒng)輸出和操作輸入的有效器件。LED具備數(shù)字接口可以方便的和系統(tǒng)連接。</p><p><

35、;b>　　3.3 運(yùn)算模塊</b></p><p>　　MCS-51單片機(jī)是在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多功能I/O等計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。如果按功能劃分，它由以下功能部件組成，即微處理器(CPU)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM），并行I/O口，串行口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（SFR）。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修

36、改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的一些功能，通過(guò)使用單片機(jī)編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能、高效率以及高可靠性，因此采用單片機(jī)作為計(jì)算器的主要功能部件，可以很快的實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能。</p><p><b>　　第四章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 C語(yǔ)言的特點(diǎn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案，選擇

37、的編程語(yǔ)言是C語(yǔ)言。C語(yǔ)言語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，使用方便，靈活，運(yùn)算豐富，表達(dá)化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點(diǎn)。</p><p>　　4.2 鍵盤掃描程序設(shè)計(jì)</p><p>　　鍵掃程序的過(guò)程為：開(kāi)始時(shí)，先判斷是否有鍵閉合，無(wú)鍵閉合時(shí)，返回繼續(xù)判斷，有鍵閉合時(shí)，先去抖動(dòng)，然后確定是否有鍵按下，若無(wú)鍵按下，則返回繼續(xù)判斷是否有鍵閉

38、合，若有鍵按下，則判斷鍵號(hào)，然后釋放，若釋放按鍵完畢，則返回，若沒(méi)有釋放按鍵，則返回繼續(xù)釋放。其流程圖如圖所示。</p><p>　　4.3 算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)</p><p>　　首先初始化參數(shù)，送LED低位顯示“0”，高位不顯示。然后掃描鍵盤看是否有鍵盤輸入，若有，讀取鍵碼。判斷鍵碼是數(shù)字鍵、清零鍵還是功能鍵（+ - * ∕=）），是數(shù)值鍵則送LED顯示并保存數(shù)值，是清零鍵則做清零處理，

39、是功能鍵就判斷是“=”還是運(yùn)算鍵，若是“=”則計(jì)算出最后結(jié)果并送LED顯示，若是運(yùn)算鍵則保存相對(duì)運(yùn)算程序的首地址。運(yùn)算程序框圖如圖所示：</p><p>　　4.4 顯示程序設(shè)計(jì)</p><p>　　LED開(kāi)始顯示零，等待輸入數(shù)值，當(dāng)輸入第一個(gè)數(shù)字，LED顯示輸入值，當(dāng)輸入+、-、*、/運(yùn)算符后，LED顯示0，輸入第二個(gè)數(shù)字，LED顯示第二個(gè)輸入數(shù)字，按“=” 就會(huì)在LED上顯示運(yùn)算結(jié)果。

40、</p><p>　　第五章 系統(tǒng)調(diào)試與存在的問(wèn)題</p><p><b>　　5.1 軟件調(diào)試</b></p><p>　　軟件調(diào)試一般分為以下四個(gè)階段：</p><p>　　（1）編寫程序并檢查；</p><p><b>　?。?）編寫源程序；</b></p>

41、<p>　?。?）進(jìn)行編譯生成可執(zhí)行程序。</p><p>　　在本次調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題有：</p><p>　?。?）在程序中有的函數(shù)名未定義；</p><p>　?。?）在抄錄程序時(shí)，少錄入一些字符，如：“；”、“{”、“-”等符號(hào)，而出現(xiàn)錯(cuò)誤；</p><p>　?。?）有一些函數(shù)名錄入時(shí)少寫一個(gè)字母或順序顛倒；</p

42、><p>　　（4）沒(méi)有注意函數(shù)名的調(diào)用及定義；</p><p>　　（5）芯片引腳定義出錯(cuò)而導(dǎo)致沒(méi)有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。</p><p>　　在軟件調(diào)試過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達(dá)到既定的設(shè)計(jì)效果。</p><p><b>　　5.2 硬件調(diào)試</b></p><p&g

43、t;　　在AT89C51中載入編寫好的程序，運(yùn)行電路，觀察是否執(zhí)行命令，運(yùn)算結(jié)果是否正確。如果不正確，檢查電路、修改程序，反復(fù)磨合，最終得到理想結(jié)果。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　我的題目是簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì)，對(duì)于我們這些實(shí)踐中的新手來(lái)說(shuō)，這是一次考驗(yàn)。怎樣才能找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn),怎樣讓自己的業(yè)余更接近專業(yè),怎樣讓自己

44、的計(jì)劃更具有序性，而不會(huì)忙無(wú)一用，這都是我們所要考慮和努力的。這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的東西，學(xué)會(huì)了怎么樣去制定計(jì)劃，怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃，并掌握了在執(zhí)行過(guò)程中怎么樣去克服心理上的不良情緒。不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的編程。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出

45、結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，例如對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對(duì)C語(yǔ)言掌握得不夠好等。在這里真誠(chéng)地對(duì)所有關(guān)心我、幫助我、鼓勵(lì)我的老師和同學(xué)們。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐愛(ài)鈞.智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)（第二版）．北京

46、航天航空大學(xué)出版社,2004.9 </p><p>　　[2]孫育才等.MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用（第4版）．東南大學(xué)出版社，2004.3</p><p>　　[3]李萍等.智能儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書．大連交通大學(xué)，2007.9</p><p>　　[4]單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（C語(yǔ)言）.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2006.6</p><p>　　

47、[5]武慶生,仇梅等著.單片機(jī)原理與應(yīng)用.電子科技大學(xué)出版,1998.12 </p><p>　　[6]朱定華著.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社,2001.4 [7]王宜懷,劉曉升等著.嵌入式應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)教程.北京清華大學(xué)出版社,2005.7 </p><p>　　[8]王威著.HCS12微控制器原理及應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社,2007.10 </p><p&

48、gt;　　[9]龔運(yùn)新著.單片機(jī)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)技術(shù).北京清華大學(xué)出版社,2006.10 </p><p>　　[10]周立功.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.北京航空航天大學(xué)出版社，2004.3</p><p><b>　　附錄一C語(yǔ)言源程序</b></p><p><b>　　主函數(shù)：</b></p><p>　　

49、#include<reg51.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#include"key.h"</p><p>　　#include"display.h"</p><p>　　unsigned char tempdata[6]=

50、{11,11,11,11,11,11},temp[6];</p><p>　　bit firstflag;</p><p>　　void main(void) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char keynum,i,sign,a,b;</p>

51、<p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　keynum=KeyPro();</p><p>　　if(keynum!=0xff)</p><p><b>　　{</b></p><p&

52、gt;　　if((keynum=='+')||(keynum=='-')||(keynum=='*')||(keynum=='/')||(keynum=='=')||(keynum=='c'))</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　

53、i=0;</b></p><p>　　if(firstflag==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　firstflag=1;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　for(i=0;i<6;i++)&l

54、t;/p><p>　　temp[i]=0;</p><p><b>　　i=0;</b></p><p>　　if(keynum!='=')</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sign=keynum;</p><p&g

55、t;　　if(sign=='c')</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　a=b=0;</b></p><p><b>　　sign=0;</b></p><p>　　firstflag=0;</p><p>

56、;<b>　　i=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p&g

57、t;　　firstflag=0;</p><p>　　switch(sign)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case'+':a=a+b;break;</p><p>　　case'-':a=a-b;break;</p><p>　　c

58、ase'*':a=a*b;break;</p><p>　　case'/':a=a/b;break;</p><p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　b=0;</b></p><

59、p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(i<6)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if((i==1)&&temp[0]=='0')</

60、p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp[0]=keynum-'0';</p><p><b>　　i=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b&

61、gt;</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp[i]=keynum-'0';</p><p>　　if(firstflag==0)</p><p>　　a=a*10+temp[i];</p><p><b>　　else</b>&

62、lt;/p><p>　　b=b*10+temp[i];</p><p><b>　　i++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p&g

63、t;<p>　　if(firstflag==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempdata[3]=a/100;</p><p>　　tempdata[4]=a/10%10;</p><p>　　tempdata[5]=a%10;</p><p>&

64、lt;b>　　if(a<100)</b></p><p>　　tempdata[3]=11;</p><p><b>　　if(a<10)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempdata[4]=11;</p><

65、p>　　tempdata[3]=11;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　

66、tempdata[3]=b/100;</p><p>　　tempdata[4]=b/10%10;</p><p>　　tempdata[5]=b%10;</p><p><b>　　if(b<100)</b></p><p>　　tempdata[3]=11;</p><p><b&

67、gt;　　if(b<10)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempdata[4]=11;</p><p>　　tempdata[3]=11;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　

68、}</b></p><p>　　display(tempdata);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　鍵盤掃描函數(shù)：</b></p><p>　　#ifndef _

69、_KEY_H__</p><p>　　#define __KEY_H__</p><p>　　#define KeyPort P3</p><p>　　/*------------------------------------------------</p><p>　　將跳線帽套在J5的BIN針上</p><p>

70、　　獨(dú)立按鍵掃描函數(shù)，返回掃描鍵值</p><p>　　左邊一列從上向下對(duì)應(yīng)P30，P31，P32，P33</p><p>　　分別是0,1,2,3號(hào)鍵</p><p>　　------------------------------------------------*/</p><p>　　void delay50us(unsigned

71、int t) //50us 延時(shí)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char j; </p><p>　　for(;t>0;t--) </p><p>　　for(j=19;j>0;j--) </p><p><b>　　

72、;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char KeyScan(void) //鍵盤掃描函數(shù)，使用行列逐級(jí)掃描法</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char Val;</p>

73、<p>　　KeyPort=0xf0;//高四位置高，低四位拉低</p><p>　　if(KeyPort!=0xf0)//表示有按鍵按下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay50us(200); //去抖</p><p>　　if(KeyPort!=0xf0)</p&

74、gt;<p>　　{ //表示有按鍵按下</p><p>　　KeyPort=0xfe; //檢測(cè)第一行</p><p>　　if(KeyPort!=0xfe)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Val=KeyPort&0xf0;</p>

75、<p>　　Val+=0x0e;</p><p>　　while(KeyPort!=0xfe);</p><p>　　delay50us(200); //去抖</p><p>　　while(KeyPort!=0xfe);</p><p>　　return Val;</p><p><b>　　}&

76、lt;/b></p><p>　　KeyPort=0xfd; //檢測(cè)第二行</p><p>　　if(KeyPort!=0xfd)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Val=KeyPort&0xf0;</p><p>　　Val+=0x0d;</p&

77、gt;<p>　　while(KeyPort!=0xfd);</p><p>　　delay50us(200); //去抖</p><p>　　while(KeyPort!=0xfd);</p><p>　　return Val;</p><p><b>　　}</b></p><p&g

78、t;　　KeyPort=0xfb; //檢測(cè)第三行</p><p>　　if(KeyPort!=0xfb)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Val=KeyPort&0xf0;</p><p>　　Val+=0x0b;</p><p>　　while(KeyPor

79、t!=0xfb);</p><p>　　delay50us(200); //去抖</p><p>　　while(KeyPort!=0xfb);</p><p>　　return Val;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　KeyPort=0xf7; //檢測(cè)第四行<

80、;/p><p>　　if(KeyPort!=0xf7)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Val=KeyPort&0xf0;</p><p>　　Val+=0x07;</p><p>　　while(KeyPort!=0xf7);</p><p&g

81、t;　　delay50us(200); //去抖</p><p>　　while(KeyPort!=0xf7);</p><p>　　return Val;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　

82、}</b></p><p>　　return 0xff;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char KeyPro(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　switch(KeyScan()

83、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0xbe:return '9';break;//4 9</p><p>　　case 0xbd:return '6';break;//5 6</p><p>　　case 0xbb:return '3&#

84、39;;break;//6 3</p><p>　　case 0xde:return '8';break;//8 8</p><p>　　case 0xdd:return '5';break;//9 5</p><p>　　case 0xdb:return '2';break;//a 2</p>

85、<p>　　case 0xd7:return '0';break;//b 0</p><p>　　case 0xee:return '7';break;//c 7</p><p>　　case 0xed:return '4';break;//d 4</p><p>　　case 0xeb:return

86、'1';break;//e 1</p><p>　　case 0xe7:return 'c';break;//f c</p><p>　　case 0x7e:return '/';break;//0 按下相應(yīng)的鍵顯示相對(duì)應(yīng)的碼值 /</p><p>　　case 0x7d:return '*';

87、break;//1 x</p><p>　　case 0x7b:return '-';break;//2 - </p><p>　　case 0x77:return '+';break;//3 + </p><p>　　case 0xb7:return '=';break;//7 =</p&g

88、t;<p>　　default:return 0xff;break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　#endif</b></p><p><b>　　數(shù)碼管輸出函數(shù)：</

89、b></p><p>　　#ifndef __DISPLAY_H__</p><p>　　#define __DISPLAY_H__</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　//0

90、 1 2 3 4 5 6 7 8 9- 滅 _</p><p>　　unsigned char code DuanMa[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0xf7,0xab,0x8e};//共陽(yáng) </p><p>　　unsigned c

91、har code WeiMa[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};//分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的數(shù)碼管點(diǎn)亮,即位碼 </p><p>　　#define DataPort P0 //定義數(shù)據(jù)端口 程序中遇到DataPort 則用P0替換</p><p>　　void delay_50us(uint t) //50us 延時(shí) </p><p>

92、<b>　　{</b></p><p>　　uchar j; </p><p>　　for(;t>0;t--) </p><p>　　for(j=19;j>0;j--) </p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}<

93、;/b></p><p>　　void SEG_Latch(void) //段碼鎖存子程序 </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2|=0x01;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p>&

94、lt;p>　　P2&= 0xfe;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void BIT_Latch(void) //位碼鎖存子程序 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2|= 0x02; //P2.7~P2.5=110,Y6=

95、0,Y6C=1,即U8的LE=1,位碼數(shù)據(jù)選通 </p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　　P2&= 0xfd; //P2.7~P2.5=000,Y6=1,Y6C=0,即U8的LE=0,位碼數(shù)據(jù)被鎖存 </p><p><b>　　}</b></p><p&g

96、t;　　void display(uchar *point)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i=0;</p><p>　　for(i=0;i<6;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>

97、　　DataPort=WeiMa[i];</p><p>　　BIT_Latch();</p><p>　　DataPort=DuanMa[*(point+i)]; //取顯示數(shù)據(jù)，段碼 </p><p>　　SEG_Latch();</p><p>　　delay_50us(20); // 掃描間隙延時(shí)，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)閃爍,太短不亮

98、 </p><p>　　DataPort=0xff; //關(guān)顯示,消除重影 </p><p>　　SEG_Latch();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　#endif</b>