計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)--基本模型機(jī)的模擬設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、<p>　　計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　總結(jié)報(bào)告</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：基本模型機(jī)的模擬設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　子 題 目：外部中斷控制流水燈、蜂鳴器</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p>

2、<b>　　院 別：</b></p><p><b>　　專 業(yè)：</b></p><p><b>　　班 級(jí)：</b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師: </b&

3、gt;</p><p>　　2011 年 7 月 5日</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　題目 基本模型機(jī)的模擬設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　主要內(nèi)容：</b></p><p>　　對(duì)基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，能夠自己設(shè)計(jì)機(jī)器指令并且能夠翻譯為微程序，并能

4、將機(jī)器指令和微程序分別打入模擬機(jī)的內(nèi)存和控制存儲(chǔ)其中，并通過(guò)程序調(diào)試能將所編寫的程序正確運(yùn)行。</p><p>　　參考資料：《計(jì)算機(jī)組成原理》 唐朔飛著 </p><p>　　《計(jì)算機(jī)組成原理》 白中英著 </p><p>　　《計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》</p><p>　　完 成 期 限： 一周 </p>

5、;<p>　　指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　2011年 7 月5日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)目標(biāo)……………………………………………………………………1</p><p>　　二、采用設(shè)備…………………………………………………………

6、…………1</p><p>　　三、設(shè)計(jì)的原理…………………………………………………………………1</p><p>　　3.1 單片機(jī) ……………………………………………………………………1</p><p>　　3.2中斷方式 …………………………………………………………………2</p><p>　　3.3實(shí)現(xiàn)控制LED和蜂鳴器的原理……

7、………………………………………3</p><p>　　四、邏輯電路圖……………………………………………………………… 3</p><p>　　4.1LED小燈原理圖…………………………………………………………… 3</p><p>　　4.2揚(yáng)聲器原理圖 …………………………………………………………… 3</p><p>　　4.3單片機(jī)的獨(dú)

8、立按鍵原理圖 ……………………………………………… 4</p><p>　　五、程序代碼 …………………………………………………………………4</p><p>　　5.1C語(yǔ)言的特點(diǎn)及選擇 ………………………………………………………4</p><p>　　5.2 程序代 ……………………………………………………………………5</p><p&g

9、t;　　六、調(diào)試情況……………………………………………………………………5</p><p>　　6.1在keil環(huán)境下，編寫外部中斷的程序 …………………………………6</p><p>　　6.2軟件調(diào)試的步驟 …………………………………………………………6</p><p>　　七、心得體會(huì) …………………………………………………………………6</p>

10、;<p>　　八、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………7</p><p>　　摘要：本文介紹了在89c51單片機(jī)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)外部中斷流水燈、蜂鳴器的一種方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：中斷；LED；蜂鳴器</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目標(biāo)</b></p><p>　　通過(guò)本

11、次課題設(shè)計(jì)，應(yīng)用《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等所學(xué)相關(guān)知識(shí)及查閱資料，完成簡(jiǎn)易的外部中斷設(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。達(dá)到鞏固、充實(shí)和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的目的。</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STC-89C52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)，加深對(duì)理論方面的理解。了解軟硬件的有關(guān)知識(shí)，并掌握軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程

12、、方法及實(shí)現(xiàn)，并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、采用設(shè)備</b></p><p>　　由于單片機(jī)集成了運(yùn)算器電路、控制電路、存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及輸入/輸出口電路等，所以用單片機(jī)設(shè)計(jì)控制電路省去了很多分立元器件。由于單片機(jī)是可編程芯片，并且它可以運(yùn)用C語(yǔ)言編寫，對(duì)于一些功能，可以調(diào)用C語(yǔ)言庫(kù)

13、函數(shù)。使編寫程序變得非常簡(jiǎn)單。所以該課題用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，不僅功能易于實(shí)現(xiàn)，而且精確度高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。并且由于其成本低、體積小、技術(shù)成熟和功耗小等優(yōu)點(diǎn)，且技術(shù)比較成熟。性價(jià)比也相當(dāng)高。</p><p>　　綜上所述，并通過(guò)各個(gè)方面綜合比較為達(dá)到最佳效果。我采用本系統(tǒng)就是充分利用了89C52芯片的I/O引腳。系統(tǒng)以采用52系列單片機(jī)STC-89C52為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)的外部中斷，實(shí)現(xiàn)了中斷程序?yàn)長(zhǎng)ED燈滅、蜂

14、鳴器響聲停止功能，中斷程序由本人獨(dú)立完成。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)的原理</b></p><p>　　3.1、用89C52單片機(jī)試驗(yàn)儀來(lái)實(shí)現(xiàn)</p><p>　　本課題用到的是89C52單片機(jī)試驗(yàn)儀，主要元件為89C52單片機(jī)、LED燈，鍵盤，蜂鳴器等。</p><p>　　89C52是一個(gè)低電壓，高性能C

15、MOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的89C52單片機(jī)可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。</p><p>　　89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含

16、2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線， 89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程。</p><p>　　圖1.AT89C52引腳圖</p><p>　　3.2 中斷傳送方式：</p><p>　　中斷方式則是在外設(shè)為數(shù)據(jù)傳送做好準(zhǔn)備之后，就向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)（相當(dāng)于通知CPU）。CPU接收到中斷請(qǐng)求信號(hào)之后立

17、即作出響應(yīng)，暫停正在執(zhí)行的原程序（主程序），而轉(zhuǎn)去外設(shè)的數(shù)據(jù)輸入輸出服務(wù)，待服務(wù)完之后，程序返回。CPU再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序。</p><p><b>　　外部中斷</b></p><p>　　外部中斷是指從單片機(jī)外部引腳輸入請(qǐng)求信號(hào)。輸入/輸出的中斷請(qǐng)求、實(shí)時(shí)事件的中斷請(qǐng)求、掉電和設(shè)備故障的中斷請(qǐng)求都可以作為外部中斷源，從引腳INT0、INT1輸入。</p

18、><p>　　外部中斷請(qǐng)求、有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)及跳變（邊沿）觸發(fā)。這兩種觸發(fā)方式可以通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器TCON編程來(lái)選擇。</p><p>　　3.3實(shí)現(xiàn)控制LED和蜂鳴器的原理</p><p>　　LED燈為共陽(yáng)極接法，其陰極分別接P0口的八個(gè)輸出。P0口各位送低電平，對(duì)應(yīng)各口的LED燈亮。蜂鳴器有P1.5口控制，低電平時(shí)響，高電平時(shí)不響。P0口作為輸出口，用

19、來(lái)控制LED的亮滅，要使其亮只需要讓P0.0-P0.7口保持低電平 就可以使8個(gè)燈亮起來(lái)。同時(shí)通過(guò)P1.5端控制蜂鳴器發(fā)生，當(dāng)1.5輸出低電平時(shí)候使蜂鳴器發(fā)出聲音，按下按鍵可調(diào)節(jié)P0的高低電平，從而控制程序中LED燈的亮滅和蜂鳴器的聲音。</p><p><b>　　四、邏輯電路圖</b></p><p>　　4.1LED小燈原理圖</p><p&

20、gt;<b>　　4.2揚(yáng)聲器原理圖</b></p><p>　　圖3. 揚(yáng)聲器電路</p><p>　　4.3單片機(jī)的獨(dú)立按鍵原理圖</p><p>　　圖4. 獨(dú)立按鍵電路圖</p><p><b>　　五、軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1、C語(yǔ)言的特點(diǎn)及

21、選擇</p><p>　　C語(yǔ)言它把高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來(lái)。C 語(yǔ)言可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作， 而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。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)。在本設(shè)計(jì)中采用C語(yǔ)言編寫軟件程序。</p><p><b>

22、　　5.2 程序代碼</b></p><p>　　#include <reg51.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p><b>　　uint m,n;</b></p><p>　　sbit didi=P1^5;</p><

23、p>　　void delay(int z)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(m=0;m<z;m++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{

24、</b></p><p>　　TCON=0;//TCON取值0或1時(shí)，對(duì)中斷的現(xiàn)象不同</p><p>　　EA=1; //開總中斷 </p><p>　　EX0=1; //開外中斷 0</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>

25、　　{P0=0;</b></p><p>　　delay(6000); //延時(shí)</p><p><b>　　P0=0xFF;</b></p><p>　　delay(6000); //延時(shí)</p><p><b>　　}</b></p><p><

26、b>　　}</b></p><p><b>　　六、調(diào)試情況</b></p><p>　　6.1在keil環(huán)境下，編寫外部中斷的程序。</p><p>　　掌握開發(fā)系統(tǒng)界面的各個(gè)組成部分以及提供給我們的各種不同的調(diào)試工具，文件操作等內(nèi)容。掌握使開發(fā)系統(tǒng)連機(jī)調(diào)試的基礎(chǔ)知識(shí)。</p><p>　　6.2軟件

27、調(diào)試的步驟</p><p>　　軟件調(diào)試一般分為以下四個(gè)階段：1、 編寫程序并查錯(cuò)；2、在C語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序3、對(duì)程序進(jìn)行編譯連接，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯(cuò)誤；4、改正錯(cuò)誤。</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>　　七、心得體會(huì)</

28、b></p><p>　　經(jīng)過(guò)一周的努力,終于完成了這次學(xué)期的《計(jì)算機(jī)組成原理》科目的課程設(shè)計(jì).雖然只有短短的一周,但是缺感覺(jué)學(xué)到了很多東西.</p><p>　　這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，一方面通過(guò)C51單片機(jī)等一些器件的設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)要點(diǎn)，也使以前學(xué)的很多知識(shí)都得到了運(yùn)用。熟悉Keil C51編程平臺(tái)及相關(guān)c語(yǔ)言編程軟件，另一方

29、面在WORD中進(jìn)行編輯，這個(gè)過(guò)程中讓我掌握了計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)技術(shù)。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</p><p>　　理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，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，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)

30、理解得不夠深刻，對(duì)軟件、硬件方面的許多知識(shí)掌握得不夠牢固。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中不斷學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，超越自己。</p><p>　　總之，經(jīng)過(guò)一個(gè)周的試驗(yàn)我受益匪淺，同時(shí)我還要感謝老師對(duì)我們的耐心指導(dǎo)，幫我們分析解決了許多棘手的問(wèn)題，也為我拓展思路提供了很好的指導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 《計(jì)算機(jī)