51单片机交通灯课程设计

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1、 1 第一章 单片机概述 单片机是 20 世纪 70 年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在 一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算 机。20 世纪 80 年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接， 单片机应用不断深入，新技术层出不穷。 单片机的应用技术是一项新型的工程技术，其内涵随着单片机的发展而发展。由 于 MCS-51 系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活，为许多大公司所采 纳， 使8051系列的单片产品日新月异。 在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51 系列单片机以后， 世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列

2、兼容的单片 机，使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强，在国内外单片机应 用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点，在 各个领域都有广泛的应用，有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透 了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高， 同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 2 第二章 MSC-51 芯片简介 8051 是 MCS-51 系列单片机的典型产品。 8051 单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RA

3、M)、定时/ 计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控 制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： 中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是 8 位数据宽度的处理器，能处 理 8 位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工 作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 数据存储器(RAM) 8051 内部有 128 个 8 位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元，它们是 统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用 于存放用户数据，所以，用户能使用的 RAM 只有 128 个，可存放读写的数据

4、， 运算的中间结果或用户定义的字型表。 程序存储器(ROM)： 8051 共有 4096 个 8 位掩膜 ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 定时/计数器(ROM)： 8051 有两个 16 位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于 控制程序转向。 并行输入输出(I/O)口： 8051 共有 4 组 8 位 I/O 口(P0、 P1、P2 或 P3)，用于对外部数据的传输。 全双工串行口： 8051 内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该 串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 中断系统：中断系统： 8051 具备较完善的中断功能，有

5、两个外中断、两个定时/计数器中断和一个 串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2 级的优先级别选择。 时钟电路：时钟电路： 3 8051 内置最高频率达 12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉 冲时序，但 8051 单片机需外置振荡电容。 单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛 (Harvard)结构， 另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合 二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL 的 MCS-51 系列单片机采用 的是哈佛结构的形式，而后续产品 16 位的 MCS-96 系列单片机则采用普林斯顿 结构。

6、4 第三章 设计方案 1课程设计要求： 1） 、以 MCS-51 系列单片机为核心器件组成交通灯控制系统，采用定时中断实现 精确定时； 2） 、利用提供单元模块构成硬件系统。 系统完成内容如下： 正常情况下，A、B 道（A、B 道交叉组成十字路口，A 是主道，B 是支道）轮 流放行，A 道放行 60 秒（两个数码管从 60 秒开始倒数，其中 5 秒用于警告） ， B 道放行 30 秒（两个数码管从 30 秒开始倒数，其中 5 秒用于警告） 。 3） 、一道有车而另一道无车（用按键开关 S1、S2 模拟）时，使有车车道放行。 4） 、有紧急车辆通过（用按键开关 S0 模拟）时，A、B 道均为红灯（两次按下 S0 后，回复正常状态） 。 要求： 3） 、编写系统的程序，完成系统的分、秒的计时功能 2具体编程过程： 根据要求我首先想到 显示界面:采用数码管和LED灯相结合的方法， 因为实际既要求倒计时施主输出， 又要求又状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实状况，用 2 个数码管与 12 个 LED 分别显示时间和提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又