目          录

1．课程设计的目的··· 3

2．课程设计的要求··· 3

3．AT89C51芯片分析··· 4

4.程序流程图··· 8

5.原理图··· 9

6.程序语言··· 9

7．分析和总结··· 12

7.1分析·· 12

7.2总结·· 12

7.3体会·· 13

8．参考文献··· 13

1．课程设计的目的

课程设计是本专业集中实践环节的主要内容之一。训练正确地应用单片机，培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的能力。学生通过所做课题，熟悉单片机应用系统开发研制的过程，软硬件设计的工作方法、内容及步骤，对学生进行基本技能训练。例如组成系统、编程、调试、绘图等。使学生理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。

通过本课程设计，主要达到以下目的：

1.使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。

2.使学生掌握单片机的内部功能模块的应用掌握89c51单片机和Keil c51集成开发环境在硬件仿真条件下各参数的设置。

3.使学生了解和掌握单片机应用系统的软/硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。

2．课程设计的要求

1.学生需认真阅读课程设计任务书，熟悉有关设计资料及参考资料，熟悉各种设计规范的有关内容，掌握89c51单片机和Keil c51集成开发环境在硬件仿真条件下各参数的设置。

2.课程设计的成果为“课程设计报告”。课程设计报告内容要正确，概念要清楚，完成任务书所规定的内容，附有原理图及程序流程图，程序清单，文字要通顺，书写要工整，设计图纸必须符合规范。

3．AT89C51芯片分析

ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器，将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。

AT89C51的芯片引脚图如下：

图1.1 AT89C51引脚图

各引脚的说明和功能分析如下：

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P1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/地址的第八位。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外部必须被拉高。

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口作为第八位地址接收。

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。

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当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指钟写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，

8051的初始态（4-2-2）

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地位字节。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。

振荡器特性：XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

芯片擦除：整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。

4.程序流程图

 

 

5.原理图

6.程序语言

    

 UpDown   EQU 00H                                    ;上下行标志

        StartEnd EQU 01H                                ;起动及停止标志

        LAMPCODE EQU 21H                            ;存放流动的数据代码

        ORG      0000H

        AJMP     MAIN

        ORG      30H

MAIN:

        MOV SP,#5FH

        MOV P1,#0FFH

        CLR UpDown                                     ;启动时处于向上的状态

        CLR StartEnd                                      ;启动时处于停止状态

        MOV LAMPCODE,#0FEH                           ;单灯流动的代码

LOOP:

        ACALL KEY                                      ;调用键盘程序

        JNB F0,LNEXT                                    ;如果无键按下,则继续

        ACALL KEYPROC                                 ;否则调用键盘处理程序

LNEXT:

        ACALL LAMP                                     ;调用灯显示程序

        AJMP LOOP                                       ;反复循环,主程序到此结束

DELAY:

        MOV R7,#10

D1:     MOV R6,#100

        DJNZ R6,$

        DJNZ R7,D1

        RET

;---------延时程序,键盘处理中调用

KEYPROC:

        MOV  A,B                                        ;从B寄存器中获取键值

        JB   ACC.2,KeyStart                               ;分析键的代码,某位被按下,则该位为1

        JB   ACC.3,KeyOver

        JB   ACC.4,KeyUp

        JB   ACC.5,KeyDown

        AJMP KEY_RET

KeyStart:

        SETB StartEnd                                     ;第一个键按下后的处理

        AJMP KEY_RET

KeyOver:

        CLR StartEnd                                     ;第二个键按下后的处理

        AJMP KEY_RET

KeyUp:

        SETB UpDown                                    ;第三个键按下后的处理

        AJMP KEY_RET

KeyDown:

        CLR UpDown                                     ;第四个键按下后的处理

KEY_RET:

         RET

KEY:

       CLR F0                                           ;清F0,表示无键按下。

       ORL P0,#00111100B                                ;将P3口的接有键的四位置1

       MOV A,P0                                        ;取P3的值

       ORL A, #11000011B                                ;将其余4位置1

       CPL A                                            ;取反

       JZ  K_RET                                       ;如果为0则一定无键按下

       ACALL DELAY                                    ;否则延时去键抖

       ORL P0,#00111100B

       MOV A,P0

       ORL A,#11000011B

       CPL A

       JZ K_RET

       MOV B,A                                      ;确实有键按下,将键值存入B中

       SETB F0                                         ;设置有键按下的标志

K_RET:

       ORL P0,#00111100B                                ;此处循环等待键的释放

       MOV A,P0

       ORL A,#11000011B

       CPL A

       JZ K_RET1                                       ;直到读取的数据取反后为0说明键释放了,才从键盘处理程序中返回

       AJMP K_RET

K_RET1:

        RET

;-----------------------------------

D500MS:                                                ;流水灯的延迟时间

       PUSH PSW

       SETB RS0

       MOV R7,#5                                       ;如果用实验仿真板，该值可根据你的机器运行情况更改，在1-255之间

D51:

       MOV R6,#250

D52:

       MOV R5,#200

D53:

       DJNZ R5,D53

       DJNZ R6,D52

       DJNZ R7,D51

       POP PSW

       RET

;-----------------------------------

LAMP:

      JB StartEnd,LampStart                                 ;如果StartEnd=1,则启动

      MOV P1,#0FFH

      AJMP LAMPRET                                     ;否则关闭所有显示,返回

LampStart:

      JB UpDown,LAMPUP                                 ;如果UpDown=1,则向上流动

      MOV A,LAMPCODE

      RL A                                                ;向上移动实际就是左移位

      MOV LAMPCODE,A

      MOV P1,A

      LCALL D500MS

      AJMP LAMPRET

LAMPUP:

      MOV A,LAMPCODE

      RR A                                               ;向下流动实际就是右移

      MOV LAMPCODE,A

      MOV P1,A

      LCALL D500MS

LAMPRET:

       RET

       END

             7．分析和总结

本次课程实习我虽然用了二个星期的时间就全部做完，但整个过程我都认真的完成了，而且从中收获很多。可以总结为以下的几点：

7.1分析

     在这次课程设计中，我们也遇到了一些困难。主要是在刚开始使用ISIS 7 Professional软件仿真电路时，仿真出来的电路达不到预定效果，经过老师的讲解，才仿真成功。连接实物图是对MC89C51掌握的不熟悉，导致做实验速度较慢。但是经过同学们的查找资料，掌握方法，进行了焊接，最后实验终于获得了成功。

7.2总结

通过此次为期两周的课程设计，我加深了对单片机以及汇编语言的认识和理解，使各部分的知识得到了进一步的巩固。将平时学的理论知识真正应用到实际中，实现了学与用相结合，应用单片机这一开发环境，软硬件结合来达到设计一实物的目的

我们通过选择的题目，根据要求进行课程设计，，运用所学知识将其付诸实践来完成。这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是一种理论联系实践的能力，需要考虑实际中的很多问题。有些知识在理论上可能完全没错但到了实际中则不然。

因为这是是第一次用焊接电路板，虽然之前的课内实验也用过，但当时的运用也只是插些导线和电阻电容之类的，用了电路板的很小部分。直接自己焊接电路板，实习后对电路板的组成完全了解了，并能熟练运用。

在实习中经常会遇到一些自己可能暂时无法想明白的问题，在设计时和同学相互交流各自的想法是很重要的，我们可以从交流中获得不同的主意，并在大家的商讨中选择最优方案最终一定会得到最好的设计方法。

7.3体会

我认为在这次试验中每一个同学都付出了自己的辛苦劳动，而我们也在同学们的互相帮助和老师指导之下收获了成果，此次课设还锻炼了我们的动手能力，开阔了我们的思维境界，使我们的知识更丰富，不仅加深了我们对所学专业的认识，更增加了我们对所学专业的兴趣！

8．参考文献

【1】 姚福安《电子电路设计与实践》山东科学技术出版社，2001

【2】 涂时亮《单片机软件设计技术》重庆科技文献出版社，1987

【3】 张毅刚《新编MCS51实用汇编程序设计》哈尔滨工业大学出版社，2003

【4】 康华光《电子技术基础》高教出版社，2003

【5】 胡汉才《单片机原理及接口技术》清华大学出版社，1996