1、 1 一一 课程设计的目的和要求课程设计的目的和要求2 2 二二 AT89C51 简介简介.2.2 三三 总体总体设计设计6 6 四四 硬件电路设计硬件电路设计7 7 五五 软件设计软件设计1010 六六 编写程序编写程序1111 七七 仿真调试仿真调试.12.12 八八 总结总结1212 九九 参考文献参考文献 1313 附录附录 原理及电路总框图原理及电路总框图 . .1 14 4 2 一、课程设计的目的和要求一、课程设计的目的和要求 单片机原理及应用课程设计是学生综合运用所学知识， 全面掌握单片微型计 算机及其接口的工作原理、编程和使用方法的重要实践环节。通过独立或协作提 出并论证设计方
2、案，进行软、硬件调试，最后获得正确的运行结果，可以加深和 巩固对理论教学和实验教学内容的掌握，进一步建立计算机应用系统整体概念， 初步掌握单片机软、硬件开发方法。 根据单片机原理及应用课程的要求，主要进行两个方面的设计，即单片机最 小系统和存储器扩展设计、接口技术应用设计。其中，单片机最小系统主要要求 学生熟悉单片机的内部结构和引脚功能、引脚的使用、复位电路、时钟电路、4 个并行接口和一个串行接口的实际应用，从而可构成最小应用系统，并编程进行 简单使用。 存储器扩展设计要求学生掌握常用半导体芯片与单片机的接口，如 EPROM 存储器用作外部程序存储器时与单片机的连接关系，SRAM 存储器用作外
3、部数据 存储器时与单片机的连接关系，E2PROM 存储器用作外部程序/数据存储器时与单 片机的连接关系。能合理分配和使用单片机的内部和外部存储器，编程实现正常 的读写功能。 设计目的 在进行智力竞赛时，为了具有一种反应准确显示方便的抢答装置，下面设计 了一种带有定时功能的多路抢答器。 设计任务与要求： 1、八路抢答，各用一个抢答按钮； 2、设置一个控制开关，该开关由主持人控制； 3、具有数据锁存和显示功能，抢答开始后若有选手按动抢答按钮，编号立即 锁存，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保 持到系统清零为止； 4、当主持人按下“开始”按钮，抢答开始。 5、当某一路抢
4、答成功时，在数码管上显示成功信息和该路的号数； 二二、AT89C51 简介简介 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存 储器（RAM） ，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大AT89C51单片机（图3-1）可为您提供 许多高性价比的应用场 合，可灵活应用于各种控制领域。 主要性能参数： 3 与MCS-51产品指令系统完全兼容 4k字节可重擦写Fl
5、ash闪速存储器 1000次擦写周期 全静态操作：0Hz24MHz 三级加密程序存储器 1288字节内部RAM 32个可编程I/O口线 2个16位定时/计数器 6个中断源 可编程串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式 图 3-1 AT89C51 单片机 功能特性概述： AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM， 32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工 串行通信口， 片内振荡器及时钟电路。 同时， AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作， 并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许
6、RAM，定 时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振 荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 引脚功能说明 VccVcc：电源电压 GNDGND：地 P0 P0 口：口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复 用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口 写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组 口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上 拉电阻。 在FIash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校 4 验时，要求外接上拉电阻。 P1P1口：口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动 （吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻把 端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻， 某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL） 。 F
