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1、单片机课程设计单片机定时器实验 课程设计 课题名称： 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二一二年六月 （一）课程设计的目的 （1）检验对所学知识的掌握程度和灵活运用情况。 （2）检验对具体问题的分析能力和解决问题的能力。 （3）锻炼实际设计能力，为毕业设计打基础。 （4）加强对单片机在应用设计中的感性认识。 （二）课程设计的内容和要求 （1）实验要求： 由8031内部定时器1，按方式1工作，即作为16位定时器使用每0.05秒钟T1溢出中断一次。P1口的P1.0P1.7分别接8个发光二极管。要求编写程序模拟一时序控制装置。开机后第一秒钟L1，L3亮，第二秒钟L2，L4亮
2、，第三秒钟L5，L7亮，第四秒钟L6，L8亮，第五秒钟L1，L3，L5，L7亮，第六秒钟L2，L4，L6，L8亮，第七秒钟八个二极管全亮，第八秒钟全灭，以后又从头开始，L1，L3亮，然后L2，L4亮一直循环下去。 （2）实验目的： 1）学习8031内部计数器的使用和编程方法。 2）掌握中断处理程序的编程方法。 （3）设计要求： 1）实验电路及连接。 2）实验程序设计框图及程序清单。 3）验证实验可靠性。 主要芯片简介 8031单片机简介 （一）8031单片机的引脚 （1）主电源引脚Vss和Vcc 1）Vss接地 2）Vcc正常操作时为+5伏电源 （2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2 1）X
3、TAL1内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。 2）XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。 （3）控制或与其它电源复用引脚RST/VPD，ALE/ ，和/Vpp 1）RST/VPD 当振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期的高电平（由低到高跳变），将使单片机复位，在Vcc掉电期间，此引脚可接上备用电源，由VPD向内部提供备用电源，以保持内部RAM中的数据。 2）ALE/ 正常操作时为ALE功能（允许地址锁存）提供把地址的低字节锁存到外部锁存器，ALE 引脚以不变的频率（振荡器频率的
4、）周期性地发出正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。但要注意，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲，ALE 端可以驱动（吸收或输出电流）八个LSTTL电路。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚接收编程脉冲（功能） 3）外部程序存储器读选通信号输出端，在从外部程序存储取指令（或数据）期间，在每个机器周期内两次有效。同样可以驱动八LSTTL输入。 4）/Vpp 、/Vpp为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当/Vpp为高电平时，访问内部程序存储器，当/Vpp 为低电平时，则访问外部程序存储器。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚上加
5、21伏EPROM编程电源（Vpp）。 （二）8031单片机的定时器和中断 8031 片内有两个位定时/计数器（增量式计数） （）工作方式（方式、方式、方式、方式） 方式（位定时/计数） （）控制寄存器 1）定时/计数器方式控制寄存器：TMOD 2）定时/计数器控制寄存器：TCON TF1,TF0: 定时/计数器中断请求标志，：有请求；：无请求 TR1,TR0: 定时/计数器运行控制位，：打开；：关断 IE1,IE0: 外部中断INT1,INT0 中断请求标志，：有请求；：无请求 IT1,IT0: 外部中断INT1,INT0 触发方式，：下降沿触发；：低电平触发 （3）中断系统 个中断源： IN
6、T0：外部中断 INT1：外部中断 T0：定时/计数器中断 T1：定时/计数器中断 TI/RI：串行/中断 1）中断允许寄存器：IE（：允许；：不允许） 2）TF1：定时器T1 溢出中断请求。当定时器T1 产生溢出时，定时器T1中断请求标志位（TCON.7）置位（由硬件自动执行），请求中断处理。 3）中断处理过程 包含：中断请求、中断响应、中断服务、中断返回四个阶段.。 中断请求：中断源将相应请求中断的标志位置“1”，表示发出请求，并由CPU 查询。 中断响应：在一条指令的最后一个周期按优先级顺序查询中断标志，为“1”并满足响应 条件时响应。 中断服务：根据入口地址转中断服务程序，保护现场、执
7、行中断主体、恢复现场。 中断返回：中断服务完后，计算机返回原来的断点位置，继续执行原来的程序。 74LS373简介 373为三态输出的八 D 透明锁存器，输出端 O0O7 可直接与总线相连。 当三态允许控制端 OE 为低电平时，Q0Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE 为高电平时，Q0Q7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。 当锁存允许端 LE 为高电平时，Q 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，D 被锁存在已建立的数据电平。当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。 引出端符号： D0D7 数据输
8、入端 OE 三态允许控制端（低电平有效） LE 锁存允许端 Q0Q7 输出端 真值表： 2716简介 2716是一种2K8的EPROM存储器芯片，双列直插式封装，24个引脚，其最基本的存储单元，就是采用如上所述的带有浮动栅的MOS管。 （一）芯片的内部结构 Intel 2716存储器芯片的内部结构框图如图4-13(b)所示，其主要组成部分包括： A 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7O 1O 2 O 0A 0地 V C C A 8A 9V P P OE A 10CE O 7O 6O 5O 4O 3 V C C O E O E 地址输入 数据输出A 0A 101234567891011121
9、3 1415161718192021222324 ? 存储阵列；Intel2716存储器芯片的存储阵列由2K 8个带有浮动栅的MOS 管构成，共可保存2K 8位二进制信息； ? X 译码器：又称为行译码器，可对7位行地址进行译码； ? Y 译码器：又称为列译码器，可对4位列地址进行译码； ? 输出允许、片选和编程逻辑：实现片选及控制信息的读/写； ? 数据输出缓冲器：实现对输出数据的缓冲。 （二）芯片的外部结构： Intel2716具有24个引脚，其引脚分配如图4-13(a)所示，各引脚的功能如下： ? A l0A 0：地址信号输入引脚，可寻址芯片的2K 个存储单元； ? O 7O 0： 双向
10、数据信号输入输出引脚； ? CE ：片选信号输入引脚，低电平有效，只有当该引脚转入低电平时，才能对相应的芯片进行操作； ? OE ：数据输出允许控制信号引脚，输入，低电平有效，用以允许数据输出； ? Vcc ：+5v 电源，用于在线的读操作； ? VPP ：+25v 电源，用于在专用装置上进行写操作； ? GND ：地。 （三）Intel2716的工作方式与操作时序 （1） 读方式 这是Intel2716连接在微机系统中的主要工作方式。在读操作时，片选信号CE 应为低电平，输出允许控制信号OE 也为低电平其时序波形如图4-14所示。 读周期由地址有效开始，经时间tACC 后，所选中单元的内容就
11、可由存储阵列中读出，但能否送至外部的数据总线，还取决于片选信号CE 和输出允许信号OE 。时序中规定，必须从CE 有效经过t cs 时间以及从OE 有效经过时间t OE ，芯片的输出三态门才能完全打开，数据才能送到数据总线。 上述时序图中参数的具体值，请参考有关的技术手册。 除了读方式外，2716还有如下工作方式： （2）禁止方式； （3）备用方式； （4）写入方式； （5）校核方式； 图4-14 Intel2716读时序波形 （6）编程。 设计步骤 （一）原理 以2716为8031程序存储，用P1控制LED 灯。 （二）实验电路图及连接 （三）实验程序设计框图及程序清单 地址 高阻 有效输出
12、 CE OE （1）实验程序设计框图如下： （2）实验源程序如下： #include unsigned char shijian=0; unsigned char time=0; main() EA=1; /开总中断 TMOD=0x10; /设置定时器1工作方式为1 TL1=15535%256; /对定时器1低8位赋值 TH1=15535/256; /对定时器1高8位赋值 ET1=1; /开定时器1中断 TR1=1; /启动定时器1 while(1) switch(shijian) case 0:P1=0xfa;break; /第1秒点亮L1，L3 case 1:P1=0xf5;break;
13、/第2秒点亮L2，L4 case 2:P1=0xaf;break; /第3秒点亮L5，L7 case 3:P1=0x5f;break; /第4秒点亮L6，L8 case 4:P1=0xaa;break; /第5秒点亮L1，L3，L5，L7 case 5:P1=0x55;break; /第6秒点亮L2，L4，L6，L8 case 6:P1=0x00;break; /第7秒8个灯全点亮 case 7:P1=0xff;break; /第8秒8个灯全灭 void fun() interrupt 3 TL1=15535%256; /对定时器1低8位赋值 TH1=15535/256; /对定时器1高8位赋值 if(time19)time+; /一秒钟定时 else time=0; if(shijian7)shijian+; else shijian=0; （四）仿真结果 （1）第1秒钟 （2）第2秒钟 （3）第3秒钟 （4）第4秒钟 （5）第5秒钟 （6）第6秒钟 （7）第7秒钟