现代电子技术综合试验单片机部分.ppt

1. 本课程简介及要求 1）课程性质 必修课程：纳入本科培养方案。 综合：先修课程的综合；体现在模拟与数字、硬件与软件技术等的综合。 实验：实践动手完成相应的设计。 2）课程目的 实践能力与工程素质的培养。 3）教学方式 学生为主，教师为辅：教师讲解后，学生自主完成，教师值班指导。 时间：2周（第1周讲课3次，第2周五考试，其余时间开放，每天上午9：00～晚上9：00）。 4）考核方式 平时设计（含设计报告）50分；考试（现场完成，1小时）50分。 考虑完成时间因素。 5）课程内容 具有实际工程应用背景的小课题。 模拟实际电子设备或系统的设计。 目前，主要基于FPGA或单片机两种开发工具。这里主要介绍基于单片机的综合应用。 单片机选型：增强型51单片机。 5）课程内容（续） 硬件：提供统一的单片机开发实验板，但需理解其设计原理、常用芯片、接口设计等。 软件：完成基于开发板的程序设计。 编程语言：C51（面向51单片机的C语言）。 6）平时设计题目 基本要求： （1）程序运行后，在8位数码管的高2位显示自己的学号；低4位显示“秒表计时器”（定时中断实现），显示从“00.00”开始，即00秒00（1/100秒，即10ms）。要求：用定时中断实现（不用Delay()函数）。 （2）当“秒表计时器”显示到“10.00”（即10秒）时，启动TLC549 A/D转换器进行电压测量（输入电压来自电位器，调节范围0~2.49V，单位：V），并将电压值显示在8位数码管的低3位。高2位仍显示学号。 （3）根据显示的电压值来调节一个发光二极管指示灯的亮度（如LED1），即电压为零时，完全不亮，电压为最大2.49V时，全亮。 要求能够线性调节，即A/D转换器TLC549为8bit，理论上可对应256级亮度。提示：用PWM控制，PWM波频率适当即可，建议取2.56ms或25.6ms的周期，亮度等级为25级。 （4）调节电位器，若电压超过2.00V，则声光报警，即用另一个发光二极管指示灯（如LED2）闪烁（亮0.5s、灭0.5s）；蜂鸣器响（用500Hz方波驱动）；若输入电压低于2.00V后，则撤销声光报警。 （5）设置一个按键，当按下该按键时，蜂鸣器响0.1秒（按键提示音），同时启动LM75A数字温度传感器完成温度的测量，并将温度值（2位整数1位小数）显示在低3位数码管上。高2位仍显示学号。 （6）再次按下该键时，蜂鸣器响0.1秒，同时再回到电压测量状态。 扩展要求： （7）对电压测量值进行简单的数据处理，如去除尖峰干扰的平均滤波：每12个测量值数据为一组，去掉最大值和最小值后的10个测量值进行算术平均后，作为显示值。为不影响测量结果的实时性，还可进行滚动滤波。 （8）其他：LCD、扩展接口。 设计报告要求： 按科技论文规范。 7）参考资料 （1）51单片机参考书（主要了解单片机结构和内部资源） （2）C语言、C51程序设计参考书 （3）本课程的电子版资料，包括实验指导书、实验例程、主要元器件数据手册（datasheet）、软件资料等 （4）网络资源 2. 实验开发板介绍 （1）开发板上单片机的选型 P89LV51RD2：80C51 内核的ISP低功耗增强型单片机 含64kB flash和1024字节的数据RAM；另8KB 引导 flash（用来支持 ISP 和 IAP 功能） 可选择X2方式：每个机器周期6个时钟 3V工作电压，操作频率为0～33MHz，兼容TTL和CMOS逻辑电平 SPI（串行外围接口）和增强型UART PCA（可编程计数器阵列），具有PWM和捕获/比较 4个8位I/O口，3个高电流P1口（16mA） 3个16位定时器/计数器 可编程看门狗定时器（WDT） 8个中断源，4个中断优先级 2个DPTR寄存器 低功耗模式、掉电模式，外部中断唤醒、空闲模式 详见其datasheet。 P89LV51RD2 TQFP44封装 引脚图 （3）开发板主要特性和板载资源 外接+5V供电，板上主电源为+3.3V。 开发板在PC机 Windows 环境软件开发工具 Keil uVision的支持下，不需要安装特别的驱动程序，通过RS232串口就能够方便地进行硬件在线仿真、调试，支持单步、全速、断点、跳出、变量观察、外围设备访问等仿真功能。 设置跳线选择，所有4个端口P1、P3、P0、P2可作为普通I/O口；或P3口第二功能、 P0、P2口作为数据/地址。 晶振频率：为常用的11.0592MHz。 复位方式：RC上电复位、按键复位 外部32KB静态RAM（U9，IS62LV256），地址为0x0000~0x7FFF，其中0x0000~0x03ff(1kB)可设置为片内或片外。 8个LED