電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、. 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 前言本次電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是利用模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、可編程邏輯器件技術(shù)等完成一個(gè)或多個(gè)小型電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試任務(wù)。主要是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程操作，編程的主要目的是使集成電路上集成的數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字以及對(duì)按鍵的識(shí)別操作，最終通過編程的方式通過按鍵的選擇控制數(shù)碼管上顯示數(shù)字的變化。小板編程可以熟悉并且進(jìn)一步掌握匯編語(yǔ)言的編程過程及流程圖的設(shè)計(jì)。本實(shí)驗(yàn)的主控芯片的選擇是8279和12887芯片。由于需要編程者可以對(duì)該芯片進(jìn)行即時(shí)編程，實(shí)際實(shí)驗(yàn)的時(shí)候用到的是單片機(jī)仿真器，該仿真器內(nèi)部存在有單片機(jī)及其最小系統(tǒng)電路，因此該仿真器

2、可以完全替代單片機(jī)并接入集成電路板中，通過仿真器可以實(shí)現(xiàn)電腦與集成電路板的連接，以便于編程者隨時(shí)修改程序并且可以隨時(shí)觀察到實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。一、通用鍵盤與顯示器接口芯片82791、8279芯片的特點(diǎn) 8279芯片是一種通用可編程鍵盤/顯示器接口電路芯片，它能完成監(jiān)視鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。8279對(duì)鍵盤部分提供一種掃描工作方式，能對(duì)64個(gè)按鍵鍵盤陣列不斷掃描，自動(dòng)消抖，自動(dòng)識(shí)別出閉合的鍵并得到鍵號(hào)，能對(duì)雙鍵或N鍵同時(shí)按下進(jìn)行處理。 顯示部分為L(zhǎng)ED或其他顯示器提供了按掃描方式工作的顯示接口，可顯示多達(dá)16位的字符或數(shù)字。另外，8279還具有以下功能及其特點(diǎn)：(1) 、進(jìn)行鍵盤掃描及文字顯示；

3、(2)、鍵盤掃描模式(Scanned Keyboard Mode)；(3)、傳感器掃描模式(Scanned Sensor Mode)；(4)、激發(fā)輸入模式(Strobe Input Entry Mode)；(5)、8乘8鍵盤FIFO(先進(jìn)先出)；(6)、具有接點(diǎn)消除抖動(dòng)，2鍵鎖定及N鍵依此讀出模式；(7)、雙排8位數(shù)或雙排16位數(shù)的顯示器；(8)、右邊進(jìn)入或左邊進(jìn)入。16位顯示示波器。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： (1)、設(shè)計(jì)程序使8279的數(shù)碼管顯示數(shù)字“12345678”：8279的數(shù)據(jù)口地址為7000H，將寄存器R0先存入數(shù)01H，講R0的數(shù)據(jù)送入7000H，然后顯示，并用時(shí)延保持，再使R0加1，再送

4、入7000H，然后時(shí)延，同樣方法重復(fù)8次即可存入8個(gè)數(shù)并顯示在數(shù)碼管上。 (2)、8279的16位按鍵顯示： 使8279的一個(gè)數(shù)碼管顯示，按一次8279上的按鍵，比如“1”鍵，則在數(shù)碼管上顯示數(shù)字“1”，對(duì)應(yīng)按鍵顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字或字母。過程為初始化以后，要讀鍵盤，如果有按鍵，判斷按的是哪個(gè)鍵，然后對(duì)應(yīng)顯示按鍵內(nèi)容。按鍵要注意消抖。顯示器鍵碼：022H 10AFH 231H 325H 40ACH 564H 660H 72FH 820H 92CH A28H B0E0H C72H D81H E30H F0E8H3、實(shí)現(xiàn) (1)、初始化7279的命令/狀態(tài)口地址為7001H，數(shù)據(jù)口地址為7000H。初始

5、化首先將命令/狀態(tài)口地址寫入DPTR，然后將控制字送入累加器，為清除命令。然后向命令/狀態(tài)口地址寫入控制字，這時(shí)需要讀取的狀態(tài)。的狀態(tài)字的第七位表示顯示無(wú)效，即顯示由于清除顯示或全清命令尚未完成時(shí)。所以要檢查清除狀態(tài)是否完成，完成以后再繼續(xù)。00H為編碼掃描鍵盤，2AH為程控時(shí)鐘命令。用同樣的方法可對(duì)8279進(jìn)行讀顯示、寫顯示、讀鍵盤等命令操作。 (2)、顯示12345678：8279數(shù)據(jù)入口地址為7000H。先將7001H寫入命令字90H，90H為寫顯示命令，同時(shí)每次寫入之后，地址會(huì)自動(dòng)加1指向下一個(gè)地址，所以下一次順序?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)就不必重新設(shè)置寫顯示RAM命令字。然后設(shè)置寫入的數(shù)從1開始，一

6、共8個(gè)數(shù)。用寄存器R0存數(shù)，寫一個(gè)數(shù)，R0加1，然后再繼續(xù)寫下一個(gè)數(shù)并顯示。要注意加時(shí)延，因?yàn)槌绦驁?zhí)行時(shí)間很短，如果不加時(shí)延不能夠持續(xù)看清楚數(shù)字，數(shù)碼管會(huì)閃爍。4、實(shí)驗(yàn)流程圖如圖所示： 是否有鍵按下？是否1號(hào)鍵按下？是否2號(hào)鍵按下？顯示值加1顯示值減1YYNNYN初始化顯示1延時(shí)是否有鍵按下？NY 5、程序：實(shí)驗(yàn)程序見附錄1二、DS12887時(shí)鐘芯片：1、芯片12887的引腳特點(diǎn)：DS12887是美國(guó)達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司推出的時(shí)鐘芯片，此芯片是基于CMOS技術(shù)的，把時(shí)鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關(guān)電路集于芯片內(nèi)部，這無(wú)疑大大簡(jiǎn)化了外圍電路。在沒有外部電源的情況下可以工作10年；自帶晶體振蕩器及電

7、池；可計(jì)算到2100年前的時(shí)分秒、星期、年月日等七種日歷信息并帶閏年補(bǔ)償；有12和24小時(shí)兩種制式；用二進(jìn)制碼或bcd碼代表日歷和鬧鐘信息；內(nèi)建128字節(jié)RAM。以下是它的主要特性： (1).具有時(shí)鐘、鬧鐘功能及到2100年的日歷功能，可選擇12小時(shí)制或24小時(shí)制計(jì)時(shí)，有AM和PM、星期、夏令時(shí)制時(shí)間操作及閏年自動(dòng)補(bǔ)償功能。 (2).DS12887內(nèi)部有14個(gè)寄存器，包括10個(gè)時(shí)標(biāo)寄存器、4個(gè)狀態(tài)寄存器。還有114B做掉電保護(hù)用的低功耗RAM。 (3).具有用軟件編程選擇的周期性中斷方式和多頻率輸出的方波發(fā)生器功能。 (4).該芯片可以滿足各種不同的待機(jī)要求，最長(zhǎng)可達(dá)24小時(shí)。 (5).可選擇

8、二進(jìn)制或BCD碼來(lái)表示時(shí)間。 (6).工作電壓：+4.5V+5.5V (7).工作電流：715mA。 (8).工作溫度范圍：0+702、設(shè)計(jì)利用INTEL8279鍵盤與顯示器接口芯片將DS12887內(nèi)部時(shí)鐘的時(shí)分秒送到8279緩沖區(qū)并顯示在數(shù)碼管上。先對(duì)8279和DS12887初始化，給8279的六個(gè)數(shù)碼管設(shè)置初值，然后開始讀取DS12887時(shí)鐘電路的時(shí)間，把時(shí)分秒按順序分配給相應(yīng)的地址40H、41H、42H，然后再把這個(gè)地址的數(shù)據(jù)送給8279的數(shù)據(jù)口地址7000H，同時(shí)要注意時(shí)分秒順序送數(shù)。這樣DS12887的時(shí)鐘的時(shí)間就可以顯示在8279的6個(gè)數(shù)碼管上。3、 實(shí)現(xiàn) (1)、初始化8279的

9、初始化同上介紹，下面介紹DS12887內(nèi)部時(shí)鐘的初始化設(shè)置：DS12887采用連續(xù)工作制，一般無(wú)需每次都初始化，即使是系統(tǒng)復(fù)位時(shí)也如此。但初始化時(shí)，應(yīng)首先禁止芯片內(nèi)部的更新周期操作。所以，先講DS12887狀態(tài)寄存器B中的SET位置1，然后初始化00H09H時(shí)標(biāo)參數(shù)寄存器和狀態(tài)寄存器A。伺候，再通過讀狀態(tài)寄存器C，清除寄存器C中的周期中斷標(biāo)志位PF、報(bào)警中斷標(biāo)志位AF、更新周期結(jié)束中斷標(biāo)志位UF。寄存器D中的VRT位在讀操作后將自動(dòng)置1。最后，將狀態(tài)寄存器B中的SET位置0，芯片開始計(jì)時(shí)工作。 (2)、讀時(shí)間00H09H為10個(gè)時(shí)標(biāo)寄存器，分別將秒（00H）、分（02H）、時(shí)（04H）寄存器中

10、的內(nèi)容對(duì)應(yīng)存入地址40H、41H、42H中。由于時(shí)分秒分別都是由2位數(shù)組成，顯示時(shí)也需要2個(gè)數(shù)碼管來(lái)顯示，因此，在讀取時(shí)間后并送入8279顯示時(shí)要注意高低位數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，按順序送入7000H單元中顯示。4、實(shí)驗(yàn)流程圖如圖所示：5、 程序:實(shí)驗(yàn)程序見附錄23、 基于8279和DS12887的綜合設(shè)計(jì)利用實(shí)驗(yàn)板上的16個(gè)鍵盤來(lái)控制時(shí)鐘，A、B、C鍵分別是時(shí)、分、秒鍵，F(xiàn)鍵為回車鍵。按A鍵顯示小時(shí)，然后按0-9數(shù)字鍵來(lái)調(diào)整時(shí)間，同理，按B鍵顯示分鐘，然后按0-9數(shù)字鍵來(lái)調(diào)整分鐘，按C鍵顯示秒，然后按0-9數(shù)字鍵來(lái)調(diào)整秒。按F鍵后計(jì)算機(jī)將修改的時(shí)間、分、秒按各個(gè)功能鍵的不同分別傳給DS12887中相應(yīng)功

11、能單元，最后顯示器顯示正常的時(shí)、分、秒。1、實(shí)驗(yàn)流程圖：開始8279、DS12887初始化（20H）=0？讀DS12887，時(shí)間送顯示讀鍵盤有鍵？A鍵？30H R001H（20H）清20HB鍵？30HR002H （20H）=1？將30、31H中內(nèi)容送8279顯示顯示=2？=3？清20HC鍵？30H R003H （20H）數(shù)字鍵？將鍵碼轉(zhuǎn)換為BCD碼將BCD碼存入AMOV R0，AINC R0MOV A，R0ANL A，#0F1H讀20H=1？將30H、31H數(shù)據(jù)送DS12887 秒清20H=3？30H、31H數(shù)據(jù)送DS12887 時(shí)=2？將30H、31H數(shù)據(jù)送DS12887 分MOV R0,A

12、2、 程序：實(shí)驗(yàn)程序見附錄34、 總結(jié)本次的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，我們學(xué)習(xí)了51單片機(jī)如何具體應(yīng)用在實(shí)際編程系統(tǒng)中，對(duì)于8279芯片的學(xué)習(xí)和使用使得對(duì)于單片機(jī)和外圍芯片綜合運(yùn)用的能力得以了提高。學(xué)會(huì)了如何用串口發(fā)送接收數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)了如何編程實(shí)現(xiàn)各種不同的功能。并且在老師的悉心幫助下，完成了最后的編程設(shè)計(jì)，真正做到了學(xué)以致用，學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合。通過動(dòng)手實(shí)踐，原本在理論知識(shí)學(xué)習(xí)中些許不理解的地方也茅塞頓開，終于明白了單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際功能和意義，看似小小的一塊芯片，卻能實(shí)現(xiàn)我們生活中最常用最普遍的一些工具。總的來(lái)說，這次電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)真是收獲頗豐。除此之外，在了解其原理的基礎(chǔ)上，更加深入得掌握其功能在實(shí)

13、際中的運(yùn)用,熟練的操作對(duì)以后的工作會(huì)有很大的幫助。增長(zhǎng)了我們的知識(shí)，而且還培養(yǎng)了我們解決問題的態(tài)度和心理素質(zhì)，如何一步一步建立設(shè)計(jì)思路，如何解決遇到的問題等，這應(yīng)該是本次實(shí)驗(yàn)，我最大的收獲了。附錄：附錄11.芯片8279程序初始化子程序D1: MOV DPTR,#77FFH MOV A,34H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#77FFH MOV A,#0D1H MOVX DPTR,A LP:MOVX A,DPTR JB ACC.7,LP MOV A,#00H MOVX DPTR,A MOV A,#2AH MOVX DPTR,A MOV A,#90H MOVX DPTR,ARET2.

14、 顯示子程序 MOV DPTR,#7001HMOV A,#90HMOVX DPTR,AMOV R0,#01HMOV R7,#08H DL0: MOV A,R0 MOV DPTR,#ADSEGMOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#7000HMOVX DPTR,AINC R0DJNZ R7,DL0LUMP: AJMP LUMPADSEG:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH附錄21.DS12887日歷時(shí)鐘芯片程序初始化子程序 D2: MOV DPTR,#670BH MOV A,#82H MOVX DPTR,A MOV DPTR

15、,#6700H MOV A,32H MOVX DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOV A,33H MOVX DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOV A,34H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#670BH MOV A,#02H MOVX DPTR,A RET2.讀時(shí)間程序 DS:MOV DPTR,#6000HMOVX A,DPTRMOV 40H,AINC DPTRINC DPTRMOVX A,DPTRMOV 41H,AINC DPTRINC DPTRMOVX A,DPTRMOV 42H,ADL0:MOV R0,#25HMOV A,40HANL A,

16、#0F0HMOV R0,AMOV A,40HSWAP AANL A,#0F0HDEC R0MOV R0,ADEC R0MOV A,41HANL A,#0F0HMOV R0,AMOV A,41HSWAP AANL A,#0F0HDEC R0MOV R0,ADEC R0MOV A,42HANL A,#0F0HMOV R0,AMOV A,42HSWAP AANL A,#0F0HDEC R0MOV R0,AMOV R0,#20HMOV R1,#06H附錄31.8279與12887的電子時(shí)鐘的程序 ORG 00H LJMP START ORG 100HSTART: MOV SP,#60H MOV DPT

17、R,#77FFH MOV A,#0D1H MOVX DPTR,ALP: MOVX A,DPTR JB ACC.7,LP LCALL TIME MOV 20H,#0HEE: MOV A,20H CJNE A,#0,J1TT: LCALL KK LCALL DISDIR:MOVDPTR,#77FFH MOVX A,DPTR ANLA,#07H JZ EE LJMP ABC J1: MOV A,20H CJNE A,#01,J2 SJMP JJ2: MOV A,20H CJNE A,#02,J3 SJMP JJ3: MOV A,20H CJNE A,#03,J4 SJMP JJ: MOV DPTR,

18、#77FFHMOV A,#90HMOVX DPTR,AMOV A,40HMOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#77FEHMOVX DPTR,AMOV A,41HMOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#77FEHMOVX DPTR,ASJMP DIRJ4:MOV 20H,#0HSJMP DIRKK:MOV DPTR,#600AHWW:MOVX A,DPTRJB ACC.7,WWMOV DPTR,#6000HMOVX A,DPTRMOV 32H,AMOV DPTR,#6002HMOVX A,DPTRMOV 31H,AMOV DPTR

19、,#6004HMOVX A,DPTRMOV 30H,ARETTIME: MOV DPTR,#600BHMOV A,#0A2HMOVX DPTR,AMOV DPTR,#6000HMOV A,#12HMOVX DPTR,AINC DPTRMOV A,#0FFHMOVX DPTR,AINC DPTRMOV A,#12HMOVX DPTR,AINC DPTRMOV A,#0FFHMOVX DPTR,AINC DPTRMOV A,#12HMOVX DPTR,AINC DPTRMOV A,#0FFHMOVX DPTR,AMOV DPTR,#600EHMOV A,#14HMOVX DPTR,AMOV DPT

20、R,#600AHMOV A,#20HMOVX DPTR,AMOV DPTR,#600CHMOVX A,DPTRINC DPTRMOVX A,DPTRMOV DPTR,#600BHMOV A,#22HMOVX DPTR,ARET DIS:MOV DPTR,#77FFHMOV A,#90HMOVX DPTR,AMOV R0,#30HMOV R7,#03H LOOP:MOV A,R0SWAP AANL A,#0FHMOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#77FEHMOVX DPTR,AMOV A,R0ANL A,#0FHMOV DPTR,#TABMOVC A,A+DP

21、TRMOV DPTR,#77FEHMOVX DPTR,AINC R0DJNZ R7,LOOPRET ABC: MOV DPTR,#77FFH;讀鍵盤ABCMOV A,#40HMOVX DPTR,AMOV DPTR,#77FEHMOVX A,DPTRMOV B,#08HDIV AB MOV R2,AMOV A,#08HMUL ABADD A,R2MOV 42H,AXRL A,#0AHJZ AA MOV A,42HXRL A,#0BH JZ BB MOV A,42HXRL A,#0CH JZ CCMOV A,42HMOV B,#0AHDIV ABJZ SZ MOV A,42H XRL A,#0FH JZ FUN AA:MOV 20H,#01HMOV R0,#40H MOV DPTR,#600AH WWA:MOVX A,DPTRJB ACC.7,WWAMOV DPTR,#6004HMOVX A,DPTRSWAP AANL