1、 1 目目 录录 一、设计任务和性能指标1 1.1 设计任务2 1.2 性能指标2 二、设计方案2 三、系统硬件设计3 3.1 单片机最小系统3 3.2 键盘接口电路4 3.3 数码管显示电路5 3.5 按键监视电路5 四、系统软件设计6 4.1 键盘扫描子程序设计6 4.2 移位子程序及结果计算子程序设计7 4.3 显示子程序设计7 4.4主程序设计20 五、 调试及性能分析20 5.1调试步骤20 5.2性能分析20 六、 心得体会21 参考文献 21 附录 1、系统硬件电路图22 附录 2、硬件实物图23 附录 3、器件清单 24 2 一、设计任务和性能指标一、设计任务和性能指标 1.1
2、 设计任务设计任务 自制一个单片机最小系统,包括复位电路,采用外部小键盘输入数据,能够 实现加法、乘法及一个科学计算,计算结果显示在四位一体的数码管上。 要求用 Protel 画出系统的电路原理图(要求以最少组件,实现系统设计所要 求的功能) ,印刷电路板(要求布局合理,线路清晰) ,绘出程序流程图,并给出 程序清单(要求思路清晰,尽量简洁,主程序和子程序分开,使程序有较强的可 读性) 。 1.2 性能指标性能指标 1. 加法:四位加法,计算结果若超过四位则显示计算错误; 2. 减法:四位减法,计算结果若小于零则显示计算错误; 3. 乘法:个位数乘法; 4. 除法:整数除法; 5. 取对数;
3、6. 开平方; 7. 指数运算; 8. 有清零功能 二二.设计方案设计方案 按照系统设计的功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、监测模块、显 示模块、键扫描接口电路共四个模块组成,电路系统构成框图如图 1.1 所示。主 控芯片使用 51 系列 AT89C52 单片机,采用高性能的静态 80C51 设计,由先进工 艺制造,并带有非易失性 Flash 程序存储器。它是一种高性能、低功耗的 8 位 COMS 微处理芯片,市场应用最多。 监测模块采用二极管和扬声器(实验室用二极管代替)组成电路。 键盘电路采用 4*4 矩阵键盘电路。 显示模块采用 4 枚共阳极数码管和 74ls273 锁存芯片构成等器件构成。 整个单片机的接口电路: P0 用于显示输出; P1 用于键扫描输入; P2 用于数码管位选控制; P3 用于键盘扩展(部分运