《单片机原理与应用设计》总结（5篇材料）

第一篇：《单片机原理与应用设计》总结

单片机原理与应用设计

第一章单片机概述

在一块半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、和各种I/O接口的集成电路芯片由于其具有一台微型计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。单片机主要应用于测试和控制领域。

单片机的发展历史分为四个阶段。1974—1976年是单片机初级阶段，1976—1978年是低性能单片机阶段，1978—1983年是高性能单片机阶段，期间各公司的8位单片机迅速发展。1983至现在是8位单片机巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。单片机的发展趋势将向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展。

单片机的发展非常迅速，其中MCS-51系列单片机应用非常广泛，而在众多的MCS-51单片机及其各种增强型、扩展型的兼容机中，AT89C5x系列，尤其是AT89C51单片机成为8位单片机的主流芯片之一。

第二章 89C51单片机的硬件结构

89C51单片机的功能部件组成如下：8位微处理器，128B数据存储器片外最多可外扩64KB，4KB程序存储器，中断系统包括5个中断源，片内2个16位定时器计数器且具有4种工作方式。1个全双工串行口，具有四种工作方式。4个8位并行I/O口及特殊功能寄存器。

89C51单片机的引脚分为电源及时钟引脚、控制引脚及I/O口。电源为5V供电，P0口为8位漏极开路双向I/O口，字节地址80H，位地址80H—87H。可作为地址/数据复用口，用作与外部存储器的连接，输出低8位地址和输出/输入8位数据，也可作为通用I/O口，需外接上拉电阻。P1、P2、P3为8位准双向I/O口，具有内部上拉，字节地址分别为90H，A0H，B0H。其中P0、P2口可作为系统的地址总线和数据总线口，P2口作为地址输出线使用时可输出外部存储器的的高8位地址，与P0口输出的低8位地址一起构成16位地址线。P1是供用户使用的普通I/O口，P3口是双向功能端口，第二功能很重要。

89C51的CPU包括运算器和控制器，其中运算器包括ALU、累加器A、位处理器、程序状态字寄存器PSW及两个暂存器。控制器包括程序计数器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其主要任务是识别指令，并根据指令的性质控制单片机个功能部件。

89C51的存储器空间分为程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间及外部数据寄存器。外部数据存储器与外扩的I/O口统一编址。89C51复位后程序存储器PC的内容为0000H，P0—P3口为FFH，SP为07H，程序从0000H开始执行。5个中断源的中断入口地址为：INT0是0003H，T0是000BH，INT1是0013H，T1是001BH，串行口为0023H。通常在这5个中断入口地址处都存放一条跳转指令条向中断服务程序。

89C51的时钟信号有内部时钟方式和外部时钟方式两种，指令的执行是以时钟周期为时序基准，12个时钟周期为一个机器周期。

第三章 89C51的指令系统

89C51的寻址方式有7种。

1、寄存器寻址方式，即操作数在寄存器中。例如：MOVA,Rn2、直接寻址方式，指令中直接以单元地址的形式给出操作数，该单元地址中的内容就是操作数。例如：MOVA,40H3、寄存器间接寻址方式，寄存器中存放的是操作数的地址，为区别寄存器寻址和寄存器间接寻址，在寄存器间接寻址方式中应在寄存器名称前面加前缀“@”。例如：MOVA,@Ri;i=0或

14、立即寻址方式，即直接在指令中给出操作数，为与直接寻址中的直接地址加以区别，在立即数前加“#”。例如：MOVA,#40H5、基址寄存器加变址寄存器间接寻址，用于读程序存储器中的数据到累加器中。以DPTR或PC作为基址寄存器，以累加器A作变址寄存器并以两者内容相加形成16位地址作为操作数的地址。例如：MOVCA,@A+DPTR6、位寻址方式，位寻址指令中可以直接使用位地址。例如：MOVC，40H7、相对寻址方式，目的地址=转移指令所在地址+转移指令字节数+rel;其中rel是一个带符号的8位二进制数补码数，范围为-128~+127。

89C51指令系统共111条指令，按功能分为5类：

1、数据传送类（28条）。

2、算术运算类（24条）。

3、逻辑操作类（25条）。

4、控制转移类（17条）。

5、位操作类（17条）。

第四章 89C51汇编语言程序的设计与调试

汇编语言语句有两种类型：指令语句和伪指令语句。指令语句汇编产生指令代码。伪指令语句是在汇编语言源程序中向汇编程序发出的指示信息，告诉它如何完成汇编工作的。伪指令不产生相应的机器代码。

汇编语言语句的四分段格式：标号字段：操作码字段操作数字段；注释字段

注：符号$用于表示该转移指令操作码所在地址，例如：JNB F0,$

常用伪指令：ORG汇编起始地址命令，END汇编终止命令，DB定义字节命令，DW定义数据字命令，EQU赋值命令

汇编语言程序设计步骤：

1、分析问题确定算法 2,、根据算法画程序框图

3、分配内存工作区及有关端口地址

4、编写程序

5、上机调试

汇编语言程序的基本结构分：顺序结构、分支结构、循环结构、子程序、中断服务子程序。

各类程序设计简介：

1、子程序，是一种能完成某一特定任务的程序段。

注：（1）子程序子程序第一条指令前必须有标号

（2）两条子程序调用指令：绝对调用指令ACALL addr11;长调用指令LCALL adder16

（3）子程序结构中必须用到堆栈，但现场保护与恢复不是必须的（4）子程序返回主程序最后一条指令必须是RET2、查表程序，查表就是根据自变量x，在表格中寻找y，使y=f(x)；两条查表指令为：MOVCA,@A+DPTR和MOVCA,@A+PC3、关键字查找程序，有两种（1）顺序检索，要检索的表是无序的。（2）对分检索，要检索的数据表已排好序，按对分原则取数进行关键字比较。

4、数据极值查找程序，在指定数据区中找出最大值或最小值。

5、数据排序程序，将一批数按降序或升序排列。最常用的排序算法是冒泡法。

6、分支转移程序设计，分无条件分支转移和有条件分支转移。有条件分支转移程序又分单分支选择结构和多分支选择结构。

7、循环程序，分循环计数控制结构和条件控制结构

第五章 89C51的中断系统

89C51有5个中断请求源，具有两个中断优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。5个中断源为：

（1）/INT0—外部中断请求0。

（2）/INT1—外部中断请求1。

（3）定时器/计数器T0计数溢出中断请求。

（4）定时器/计数器T1计数溢出中断请求。

（5）串行口中断请求。

中断请求标志位分别有特殊功能寄存器TCON和SCON的相应位锁存。TCON为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址88H，可位寻址。

SCON为串行口控制寄存器，字节地址98H，可位寻址。

IE为中断允许寄存器，字节地址A8H，可位寻址。

IP为中断优先级寄存器，字节地址B8H，可位寻址。注：在同时收到几个同一优先级的中断请求时，哪一个中断请求能优先得到响应取决于内部的查询顺序。外部中断0中断级别最高，串行口中断级别最低。

响应中断请求的条件：

（1）总中断允许打开IE=1；

（2）该中断源发出中断请求；

（3）该中断源中断允许位=1；

（4）无同级或更高级中断正在被服务；

在一个单一中断系统里，89C51单片机对外部中断请求的响应时间在3~8个机器周期。外部中断请求有两种触发方式：电平触发方式和跳沿触发方式（负跳变）。但跳沿触发方式，输入的负脉冲宽度至少要保持一个机器周期。

中断响应的撤销：两个定时器计数器的中断请求及外部中断跳沿方式的请求是自动撤销。电平触发的外部中断请求，其中断请求标志自动撤销，中断请求信号的低电平需自己处理。串行口中断请求的撤销只能使用软件方法。

第六章 89C51的定时器/计数器

89C51内有两个16位的硬件增1定时器/计数器T0、T1，分别由特殊功能寄存器TH0、TL0，TH1、TL1构成。都具有定时器、计数器两种工作模式及四种工作方式（方式0~3）。其中特殊功能寄存器TMOD用于选择T0、T1的工作模式和工作方式。TCON用于控制T0、T1的启动和停止计数，同时包含T0、T1的状态。TMOD、TCON均由软件来设置。计数模式是对加在T0(P3.4)和T1(P3.5)两个引脚上的外部脉冲进行计数。定时模式是对单片机的时钟信号经片内12分频后的脉冲计数。

TMOD字节地址89H不能位寻址。其中M1、M0为工作方式选择位，00—方式0为13位定时器/计数器。由TLx的低5位和THx的高8位构成。11—方式1为16位定时器/计数器。10—方式2为8位自动重装定时器/计数器。11—方式3，仅适用于T0，此时T0分成两个8位计数器TL0、TH0，T1停止工作，TL0可计数/定时，TH0被固定为一个8位定时器（不能作为外部计数模式）。

注：T0处于工作方式3时，T1可定位方式0~2，用来作为串行口的波特率发生器，或不需要中断的场合。

定时器/计数器工作于计数模式时，输入信号产生负跳变时计数值增1。外部输入的计数脉冲的最高频率为系统震荡器频率的1/24。

注：在读运行中的定时器/计数器的计数值时，应先读THx，后读TLx，再读

THx，若两次读得的THx相同，则读得正确。

第七章 89C51的串行口

89C51单片机片内有一个可编程的全双工的异步通信串行口，它有两个物理上独立的接收发送缓冲器SBUF，共用同一个字节地址99H。它有四种工作方式，波特率可通过软件设置片内的定时器/计数器控制。串行口的控制寄存器有两个SCON、PCON。SCON中的SM0、SM1两位为工作方式选择位，00—方式0，同步移位寄存器方式（用于扩展I/O口）。01—方式1，8位异步收发，波特率可变（由定时器控制）。10—方式2,9位异步收发，波特率为fosc/64或fosc/32。11—方式3,9位一步收发，波特率可变（由定时器控制）。PCON中的SMOD位为波特率选择位。89C51的串行口用于串行通信时要占用定时器T1作为波特率发生器。

多个89C51单片机可利用串行口进行多机通信。串行口控制寄存器中的SM2位即为多机通信控制位。方式2和方式3中的第9位数据在多机通信和双机通信奇偶校验中很重要。

根据89C51的双机通信距离和抗干扰性的要求可选择TTL电平传输，或选择RS-232C、RS-422A、RS485串行接口进行串行数据传输。

第八章 89C51单片机扩展存储器的设计

89C51采用的是程序存储器空间和数据存储器空间分开的哈弗结构。最大可分别外扩64KB的存储空间，其中I/O接口芯片中的寄存器也作为数据存储器的一部分。

要进行系统扩展首先要构造系统总线，按功能常把系统总线分为3组，地址总线、数据总线、控制总线。以P0口作为低8位地址/数据总线，以P2口作为高8位地址线，形成16位地址线，可寻址64KB范围。控制信号线有引脚/PSEN、/RD、/WR、ALE、/EA。

为使外扩存储器空间分配时一个存储器单元对应一个地址，实地址不发生重叠以避免数据冲突就需要考虑存储器的地址空间分配问题。89C51必须进行两种选择：一是“片选”，二是在片选基础上进行“单元选择”。实现片选有两种方法：线性选择法和地址译码法。常用译码芯片有74LS138（3-8译码器）、74LS139（双2-4译码器）、74LS154（4-16译码器）。在外扩存储器的接口设计中，89C51单片机与存储器的连接就是地址线与地址引脚，数据线与数据引脚的连接，关键要做好控制线的连接。

89C51单片机P0口数据线和低八位地址线，为将它们分离出来须在单片机外加地址锁存器，如74LS373、74LS573。

只读存储器简称ROM，程序存储器的扩展使用比较多的是EPROM、EEPROM。EPROM的典型芯片是27系列产品。单片机系统常用RAM芯片的典型型号有6616、6264、62128、62256。

第九章 89C51扩展I/O接口的设计

虽然89C51本身已有4个I/O口，但是真正用作I/O口线的只有P1的八位I/O线及P3口的某些位线。在多数应用系统中89C51单片机都需要扩展I/O口。89C51扩展I/O接口电路应满足以下要求：

1、实现和不同外设的速度匹配。

2、输出数据锁存。

3、输入数据三态缓冲。

每个I/O接口中的端口都要有地址，常用I/O端口编址方式有两种：独立编址、统一编址。89C51单片机使用的是统一编址。

为实现和不同外设的速度匹配，I/O接口必须根据不同的外设选择恰当的I/O

数据传送方式，有三种：同步传送、异步传送、中断传送。目前常用的外围I/O接口芯片有：82C55、81C55。

82C55具有3个8位的并行I/O口，三种工作方式，可通过编程改变其功能。方式0—基本输入/输出。方式1—选通输入/输出。方式2—双向传送（仅PA口）。81C55包含256B的RAM存储器，RAM的存取时间为400ns，两个可编程的8位并行口PA和PB，一个可编程的6位并行口PC，以及一个14位的减1计数器。PA和PB口可工作与基本输入/输出方式（同82C55的方式0）或选通输入/输出方式（同82C55的方式1）。81C55有两种工作方式：存储器方式和I/O方式。

在89C51单片机系统中有时还需要使用廉价的74LSTTL芯片来扩展并行I/O口。若串行口未被使用，使用串行口来扩展并行I/O口也是一种较好的扩展方案。

第十章 89C51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计

大多数的单片机应用系统，都需要配置输入外设和输出外设。常用的输出外设有LED显示器、LCD显示器、打印机等，常用输入外设有键盘、BCD码拨盘等。

LED分共阳极和共阴极两种，为8段或七段。LED显示器有两种工作方式：静态显示方式和动态显示方式。

在单片机系统中常用的键盘有两种：机械式按键键盘和薄膜键盘。常用键盘接口分两种：独立式键盘接口和行列式键盘接口。键盘的工作方式分三种：编程扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式。按键的确认一定要注意按键的消抖。在单片机应用系统设计中，一般把键盘和显示器放在一起考虑。此时可利用I/O芯片81C55或82C55来实现。也可用专用可编程键盘/显示器接口电路芯片Intel 8279和HD7279A。8279芯片是动态循环扫描显示方式，与89C51的接口需要8位数据线、段驱动器、位驱动器，还需扩充译码器。HD7279芯片可同时驱动8个共阴极LED显示器和64键的矩阵键盘，也是采用动态循环扫描显示方式，与89C51单片机间采用串行接口方式，仅占用4条口线，内部含有译码器及驱动器，能自动消抖和识别键值。性能要优于8279芯片。

LCD显示器具有功耗低，抗干扰能力强等优点，按排列形状可分为：字段型、点阵字符型、点阵图形型。在单片机应用系统中常用点阵字符型LCD显示器，使用时必须有相应的LCD控制器、驱动器来对LCD进行扫描、驱动，还要一定空间的RAM和ROM来存储写入的命令和显示字符的点阵。

在单片机应用系统设计中多使用微型点阵式打印机，常用的有TPuP-40A/16A、GP16及XLF嵌入仪器面板上的汉字微型打印机。有时输入一些控制参数使用数字拨盘简单方便，最方便的拨盘是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。

第十一章 89C51单片机与D/A、A/D转换器的接口

D/A为数模转换器，主要技术指标为分辨率、建立时间和精度。常用的8位D/A转换器有DAC0832，它具有两个输入数据寄存器，电流输出，建立时间为1us，可双缓冲输入、单缓冲输入或直接数字输入，单一电源供电，功耗为20mW。DAC0832可以单、双极性电压输出。设计89C51与DAC0832的接口电路时，常用单缓冲方式或双缓冲方式的单极性输出。当8位DAC的分辨率不够用时，可以采用高于8位的DAC。如12位分辨率的电压输出型D/A转换器AD667。A/D为模数转换器，其种类很多，广泛应用于单片机应用系统的主要有：逐次比较型转换器、双积分型转换器、∑-△式转换器。主要技术指标为转换时间

和转换速率、分辨率、转换精度。常用的8位A/D转换器ADC0809是一种逐次比较型8路模拟输入、8位数字量输出的A/D转换器。ADC0809虽有8路模拟通道可以同时输入8路模拟信号，但每个瞬间只能转换一路。8位ADC不够用时可使用12位A/D转换器AD574A,它是12位逐次比较型A/D转换器。转换时间为15us,转换精度≤0.05%。具有三态缓冲电路，片内有高精度的基准电压源和时钟电路，所以AD574A可在不需要外加电路和时钟信号的情况下完成A/D转换。

双击分型ADC由于两次积分时间比较长，所以AD转换速度慢，但精度可以做的比较高，对周期变化的干扰信号积分为零，抗干扰性能较好。常用的有三位半的双积分型AD转换器MC14433和四位半的双击分型AD转换器ICL7135。第十二章单片机的串行扩展技术

目前，单片机系统中使用的串行扩展方式主要有PHILIPS公司的I²C总线，DALLAS公司的单总线、Motorola公司的SPI串行外设接口。

单总线只有一条数据输入/输出线DQ，总线上所有器件都挂在DQ上，电源也通过这条线供给。单总线器件如：DS18B20。

SPI总线允许单片机与多个厂家生产的标准外围设备直接相连，以串行方式交换信息。SPI使用四条线：串行时钟SCK、主器件输入/从器件输出数据线MISO、主器件输出/从器件输入数据线MOSI和从器件选择线/CS。具有SPI接口的器件如：存储器MC2814、显示驱动器MC14499、MC14489等。

I²C总线用两条连线实现全双工同步数据传送，其中一条数据线SDA，一条时钟线SCL，所以连接到I²C总线上器件的数据线都接到SDA线上，各器件时钟线均接到SCL线上。它的运行由主器件控制。对于不带I²C总线接口的单片机可以使用普通I/O口采用软件模拟I²C总线时序的方法。具有I²C总线接口的器件如：PCF8553、MAX127/128、MAX517/518/

519、AT24C02等。第十三章 89C51单片机应用系统的设计与开发

单片机应用系统设计的步骤有四步：

（1）需求分析，方案论证和总体设计。

（2）器件选择，电路设计制作，数据处理，软件的编制。

（3）系统调试与性能测定。

（4）文件编制。

应用系统的硬件设计应注意以下几点：

（1）尽可能采用功能强的芯片。

（2）以软代硬。

（3）工艺设计。

应用系统的软件总体框架设计应从以下几方面加以考虑：

（1）根据软件功能要求，将系统软件分成若干独立部分。

（2）各功能程序实行模块化。子程序化。

（3）在编写软件之前，应绘制出程序流程图。

（4）要合理分配系统资源，包括RAM、ROM、定时器/计数器、中断源等。对于实时数据采集系统，为消除传感器通道中的干扰信号，除硬件上采用模拟滤波器外还可以采用软件滤波。软件滤波方法一般有：算术平均滤波、滑动平均滤波、中位值滤波、去极值平均滤波等。

单片机系统由于干扰而使程序发生混乱、乱飞时，必须采用将程序纳入的正规措施，如指令冗余、软件陷阱等。

第二篇：《单片机原理及应用》课程

《单片机原理及应用》课程

自评报告

陕西理工学院电气工程系《单片机原理及应用》课程组二○一○年三月

第一部分课程简介

第二部分

课程内容与体系的改革第三部分实验教材

第四部分自评结果和评分依据第五部分存在的主要问题及整改措施附件：自评评分依据《单片机原理及应用》课程自评报告

第一部分课程简介

单片机技术广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、机电一体化产品、家用电器等各个工业领域。因此，单片机原理及应用是工科院校各专业学生的一门重要的应用技术课程，对电类学生尤为重要，通过该课程可以了解工业高新技术，培养综合的工程设计能力。学生在课程设计、毕业设计、科研项目中会广泛应用到单片机知识，而且，进入工作后，更会广泛接触到单片机的工程项目。近几年，一些用人单位直接把单片机应用技术测试作为人才选用的条件。显然，提高该门课程的教学质量，对培养学生的综合应用能力，提升学生在人才需求市场中的竞争能力，具有重要意义。

《单片机原理及应用》课程是自动化、电气工程及其自动化、计算机科学与技术等专业的一门专业技术基础课。单片机应用技术包含着广泛的内容（基本原理、接口技术、开发方法、开发工具、控制技术等），而且构成完整的知识体系。也就是说，缺少某一个方面或某一个环节的知识，将会影响实践应用能力。再者，单片机产品及其应用技术发展日新月异。在一门课程的有限教学时间内，如何让学生比较系统全面的掌握单片机应用知识，同时能反映比较新的应用技术，培养学生的工程设计能力，必须加强课程建设力度，在课程内容与课程体系上进行重大改革。

《单片机原理及应用》课程在自动化、电气工程及其自动化、计算机科学与技术3个本、专科专业中开设学时为40-60学时。多年来，该课程组师资队伍建设稳步提高，教学和实验条件逐步完善，现已形成了相对稳定的较高教学水平的师资队伍和完全满足实验教学条件的实验平台。

目前，《单片机原理及应用》课程组共有6名课程主讲教师和多位实验技术人员，其中教授1人、副教授2人、讲师3人，研究生5人，实验师多人，承担校内相关3个专业本、专科学生的单片机原理及应用课程教学与实验任务。

《单片机原理及应用》课程组在多年的具体教学与实践过程中，在课程建设和教学改革方面取得了较为显著的成效。从2000年开始，课程改革小组注重教育思想和教学观念的转变，开展了课程教学内容、课程体系、教学方法及教学手段的改革研究与实践，对课程的教学内容与体系进行了优化。目前已初步建立了以培养学生工程素质和综合应用能力为教学目标的新的课程体系，在教材建设、实践性教学环节建设方面取得了可喜的成果。李建忠教授把课程组研究的理论成果变成了现实成果，编著的《单片机原理及应用》（第二版被评为国家十一五规划教材）一书被全国30多个省市的100多所高校采用，在国内产生较大影响。组织的实践教学环节在本院多届学生中也取得了显著的成效。

《单片机原理及应用》教学仪器设备丰富，实验开出率100%，同时开设一定的设计性、综合性实验。实验室规章制度健全，管理人员到位，教学服务及时，为实验课程教学提供了有力保障。

随着“单片机原理及应用”课程内容和课程体系改革的进行，课程教学质量逐步明显提高。伴随着教学质量的提高，浮现出了许多科研项目。例如，智能型家用有毒气体探测语音报警呼救装置、机车防带电过分相装置、消失模浇注充型速度的微机化测试的研制，科研项目的进行又推动了教学质量的进一步提高。教师在教学中，结合自己的科研生动地讲解原理、方法、技术。近几年课程组成员结合自己的科研项目，在单片机应用技术方面发表论文多篇。

第二部分课程内容与体系的改革

教材是教育思想、教育理念体现的载体，是一门课程教学内容与体系、教学方法及手段的集中表现。一本好的教材不能局限在知识的传递上，还应表现在科学思维方法、获取知识的方法、综合能力和创新设计能力培养方法的传递上，便于运用新的教学方法和手段组织实施教学。这是课程组改革研究的一个理论成果。

在理论研究的指导下，确定以教材建设为龙头进行课程内容与体系的优化。由于单片机应用技术知识包含的内容广泛，单片机产品及其应用技术发展速度快，如何在有限的计划课时内让学生比较完整的掌握单片机应用技术知识体系，同时了解一些比较新应用技术，吸取了国内外先进的教学思想和教学经验，广泛收集和查阅国内外优秀教材和有关教学资料，又结合我们多年积累的教学经验和教训，比较全面地考虑了各种因素，对课程内容与课程体系进行整体优化，编著了《单片机原理及应用》（第二版被评为国家十一五规划教材）、《单片机原理及应用实践教程》，形成了一套新的课程教学体系。教材内容体系进行了优化组合。既体现了系统全面，包含了基本原理、接口技术、开发方法、开发工具、控制技术等，又进行了浓缩精练，论述严谨透彻。教材内容的组织上采用“以点见面，触类旁通”的精练浓缩方法。例如，在每一章节前都概述出相关的一般性内容和方法，然后再以具体的内容或典型的实例进行说明。始终贯穿应用观点。例如，在单片机原理的讲解中，着重强调站在应用角度，掌握单片机的功能特性和配置结构。即用户站在单片机芯片外部看它所提供给用户的使用功能和资源，达到正确、合理的使用单片机所提供的硬、软件资源。这不仅给学生强调了达到应用的学习目标，而且给学生树立了一个学习掌握应用知识的正确学习方法界面。这一点经教学实践检验，取得了良好的教学效果。又例如，在应用技术的讲解中，大多数选自生产和科研中的应用实例，使学生学后就能用。注重科学思维方法、获取知识的方法、综合能力和创新设计能力的培养方法的传递。掌握一门学科知识的学习方法，其实质是找出并抓住学科知识的内在联系，形成一个完整体系。该书突出了这方面的特色。例如，在指令系统的讲述中，大多数教材采取按功能类逐条指令罗列讲解，使初学者很难理解记忆。其实，指令系统中有一些操作指令的子集合是具有特征规律的，不同操作指令的子集合之间也具有一些可比性特征规律，在该书的讲述中用归纳、类推、类比方法进行纵向归类，横向类推、比较。这不仅能使学生掌握知识，而且学习了科学思维方法和学习方法。在讲解基础知识的基础上，反映新的应用技术成果。例如，紧密结合基础知识讲解了单片机应用程序开发设计方法。

第三部分实验教材

在广泛调研现有实验教材经验与问题的基础上，引入新的教育理念，针对现代工程人才的培养模式、人才素质及能力的要求，课程组认为实验教材不能局限在对基础知识的验证上、不能局限在基本实验的操作指导上、不能局限在某一门课程知识的动手实践能力的培养上、不能局限在理论教材的辅助功能作用上，还应给学生提供广阔的、自由灵活的动手实践空间，要培养学生在基本理论知识的基础上能够吸收、使用新技术方法，培养学生一般的工程实践能力和创新设计能力，使实验教材成为相对独立的综合实践能力培养的指导书。在这样的思想指导下，组织编写了《单片机原理及应用实践教程》的，于2001年5月在本院内部印刷使用。在多年的使用中取得了良好的效果。

《单片机原理及应用实践教程》一书主要具有以下特色：（1）知识的系统完整性与实践过程的系统完整性并重实验内容的编写上紧密结合理论教学，按照单片机原理及应用课程知识的内在联系，保持了知识的系统完整性。从宏观结构上，实验内容分为单片机系统功能、单片机系统扩展、单片机系统配置和综合应用四大实验组。在每个实验组中又按照基础→综合→工程应用的方式安排了多个实验项目，每个实验项目中又按照基本原理、知识提要、基本技术、方法论证、实验结果分析的方式进行组织。这样，使该书成为学习、掌握单片机原理及应用知识的很有价值的参考书。从实践应用过程看，该书宏观上反映了单片机应用系统的开发环境、开发方法、开发过程。在每一个实验项目中，又反映出了一个单片机应用系统立题概要分析、功能结构论证分析、器件选择、硬软件设计、系统调试、性能分析与测试、文档收集与整理的全过程。使学生能够学习、掌握到一个单片机应用系统开发设计过程中各个环节的技术方法。

（2）知识掌握和科学思维能力培养并重

在每个实验项目中都提示出所依据的基本原理知识，所采用的方法和技术，通过实验来加深对基本知识的理解，达到熟练掌握。在每个实验项目后，提出一些很有价值的思考问题，主要围绕实验现象观察与分析，培养学生科学细致地观察与分析问题的方法和能力。每个实验既给出了参考方案，又要求学生在参考方案的基础上自行设计、调试，充分发挥学生的主观能动性和创造力、有意识地培养学生对工程问题的分析与设计方法。每个实验都要求学生按照严格的格式写出实验报告，在实验报告中深入细致地分析、论证有关实验现象与结果，通过实验报告的书写，培养学生严谨求实的科学方法和态度。

（3）既面向验证性实验又面向开放性、设计性实验

根据单片机原理与应用的知识结构，实验内容分为单片机系统功能、单片机系统扩展、单片机系统配置和综合应用四个实验组。每个实验组又按照基本原理、技术、方法的应用，综合应用、工程设计的思路方式安排了多个实验项目，为学生提供了广泛的实验内容，即可以供课程实验使用，也可以供开放实验、设计实验使用。

（4）实验教学的目标确定在以下几个方面：

验证基本理论、方法和技术。通过验证性实验，使学生加深对基本理论、方法和技术理解，能够熟练应用，并使学生进一步认识到：基本理论、方法和技术来源于实践，又对实践有强大的推动作用，在实践中得到发展，得到创新。

基本实践能力的培养。基本实践能力包含：掌握小型单片机应用系统开发研制所采用的基本环境、方法、手段及所使用的仪器设备。

综合工程实践能力的培养。综合工程实践能力包含：掌握复杂单片机工程应用系统开发研制所采用的先进的环境、方法、手段及所使用的仪器设备，并能进行工程决策分析。

创新设计能力的培养。创新设计能力包含：在一些关键的技术环节上能够激发出超常的思想方法或采用前沿性的技术手段分析解决问题。

（5）实验教学的实施方式

根据现代工程人才的培养模式、人才素质及能力的要求，我们设计出了形式多样的实验教学方式。

指导型实验。这类实验纳入单片机原理及应用课程的教学计划和教学大纲，在老师的指导下，进行规定要求实验，实验后要写出实验报告。实验目标是基本实践能力的培养。

开放型实验。这类实验是学生根据自己的要求自发地进行实验，实验室必须随时满足学生的实验要求。在这种实验中，学生可根据自己的情况实现多种目标。

设计型实验。这类实验学生带着自己的设计问题，进入实验室进行调试或测试，一般结合课程设计、毕业设计、大学生科技活动项目进行。实验要有明确的目标，主要培养学生综合工程实践能力和创新设计能力。

第四部分自评结果和评分依据

为了进一步提高课程教学质量，努力做好课程建设与评估，电气工程系专门成立了院系、教研室（课程组）两级评估领导小组，负责对申报课程的指导、监督和审查。课程组全体任课教师认真学习、领会相关课程建设与评估精神，认真对照精品课程建设评估指标体系的各项要求，总结多年来课程建设的成果，结合课程建设过程中存在的实际问题，进行了认真细致地资料整理、自查自评。通过本次自查自评活动，真正达到了“以评促改，以评促建”的目的。

自评结果：Q=102分（≥100），符合并达到了校级精品课程的条件。详见附件：课程自评表。

第五部分存在的主要问题及整改措施

1.网络教学和资源共享方面还需进一步的丰富和完善。实现与本课程相关的信息查询、辅导答疑、作业练习等多种功能，方便学生网上学习。

2.实验教学设备更新不够，试验教学手段还不够丰富、不够先进，理论教学内容和体系还需要进一步整合、优化；

3.进一步加大教学改革力度，转变教育教学理念，探索高教理论，不断改进和提高教师的理论与实践教学方法和手段。

同时还需要认清形势，剖析自我，虚心向兄弟院校学习先进的课程建设经验，弥补自己的差距和不足，加快课程建设步伐，使《单片机原理及应用》课程教学全面上台阶、上水平。

附件：自评评分依据师资结构：19分/20 1.1师资结构：A级，4分/4 课程组职称结构合理，有教授、副教授、讲师、高级实验师、实验师共8人，主要由教授、副教授、讲师上课。

1.2教学水平：A级，5 分/6 教学水平高，高、中级职称教师均开课2门以上；教学工作量饱满，教案齐全；有教改及科研项目。

1.3学术水平：A级，6 分/6近3年发表论文篇，人均6篇；主编、参编教材9部；完成省厅级科研项目3项，校级科研基金项目3项，院教改项目7项。

1.4教风建设：A级，4分/4 教风良好；教研室制度健全，坚持教学研究活动，每年教研活动大于18次，有记录；能坚持相互听课、评教；能收集学生对教学的反馈信息，并改进教学；教学组无任何教学事故。教学条件：24分/25 2.1教学大纲：A级，6分/6 教学大纲符合专业培养目标和教学计划的基本要求，并能结合教学计划适时修订、完善；大纲能反映课程体系结构，项目完整，层次清晰，重点、难点突出，要求明确；教学过程中能够严格执行大纲。

2.2教材及教学参考书：A级，7 分/7 选用学校自编国家级规划教材及相应教学参考书，满足不同专业的培养计划要求，使用效果好。

2.3课程教学管理及教学文件：A级，5分/6 教学参考资料丰富、齐全，能反映本课程发展现状；课程有完整的教学工作总结，教师有教学日历和教案。

2.4教学设备和手段：A级，6分/6 使用多媒体、板书讲解和现场教学等手段；与实验室共同开发研制有相应的实验教学设备，且符合本校学生情况，使用效果好，完全能满足正常的教学需要。3 考核：15分/17 3.1考试说明：A级，3分/3 在教学大纲的指导下，能按要求进行命题考试工作，命题质量高，考分分布合理。3.2题库(卷库)建设：B级，4分/5 有与教材配套使用的高质量的试题库，试题库完全符合教学要求。3.3命题与评分：A级，4分/4 考试命题形式多样，有外校试题、教研室组织命题、试题库组题等，全部为考教分离；有评分标准，流水阅卷，有效控制了评分误差。3.4试卷分析：B级，3分/5 试题内容体现教学大纲的基本要求，难度适中，有一定的可信度和区分度；成绩分布基本合理。4 教学改革：分/13 4.1教改方案：A级，4分/5 在切实可行的教改计划，且能运用在教学过程中，有一定的总结。4.2教改效果：A级，7分/8 有专业教改项目的实施，完成教改项目7项，教改效果比较显著，获校教学成果奖二等奖3项。5 教学效果：21分/25 5.1讲课质量：A级，9分/10 根据师生对讲课质量的综合评价，课程组总体讲课水平较高。5.2课外指导：A级，5分/6 对学生课外学习有明确具体的要求，并认真落实、检查；坚持课外辅导、答疑，效果较好。

5.3教学获奖情况：A级，4分/4近几年获院级以上教学成果奖、讲课大赛奖、教案评比奖的人数占课题组人数的70％；有毕业生调查信息表，毕业生反映本课程教学效果优良。

5.4学习质量：B级，3分/5 在严格组织考试、评分的情况下，学生考试成绩真实，客观反映了学生学习的现状；学生基本知识掌握较扎实，但综合解题能力一般。6 特色指标：A级，16分/20（1）兼顾教学的典型性和技术先进性

教学内容的典型性有利于学生理解相关基础知识，掌握基本原理和方法，触类旁通。随着单片机应用技术日异月新的发展，在未来的实际工作中又会广泛接触到新技术、新器件。在理论教学和实践充分考虑了典型性问题，同时在每个实验的实现方案中又提示学生在典型性问题的基础上采用一些新器件、新方法自行设计，让学生接触一些先进性技术、方法。

（2）基础训练与实际应用相结合

在注重单片机原理、实用接口技术的基础上、还突出教学内容的实践性和实用性。大多数实验内容都取材于生产和科研实际。综合应用实验集中锻炼学生了解实际系统要求，设计应用系统的能力。有助于开拓视野，强化工程观念，培养创新能力和协作精神，提高综合素质。

（3）注重综合工程实践能力和创新设计能力的培养

大多数实验内容都取材于生产和科研实际，使学生所学就能所用。

每一个实验项目的实验过程都突出一个单片机工程应用系统开发设计的各个关键技术环节，尤其突出调试方法和手段。每一个实验项目中都设置了若干问题，让学生充分发挥主观能动力和创新思维能力进行调试。每一个实验项目除给出参考实验方案外，还提示采用不同的方案、不同的器件、不同的方法自行设计、调试，给学生留下创新发挥的空间。

电气工程系

《单片机原理及应用》课程组

2010.3

第三篇：单片机原理及应用课程设计

智能电子钟（LCD显示）

1、设计内容及要求...............................................................................................2 1.1、设计内容..............................................................................................2 1.2、设计要求..............................................................................................2 1.3、撰写设计报告......................................................................................2

2、总体方案设计...................................................................................................2 2.1、方案图................................................................................................2 2.2、面板布置图.........................................................................................2 2.3、方案讨论.............................................................................................3 2.4、明晰任务.............................................................................................4

3、电路原理图......................................................................................................4

4、程序框图.........................................................................................................5 4.1、显示子程序流程图............................................................................5 4.2、实时时钟芯片 1302 读/写数据流程图............................................6

5、编程序................................................................................................................6

6、调试....................................................................................................................6 6.1、软件调试.............................................................................................6 6.2、仿真调试..............................................................................................7

7、自我感想............................................................................................................7

8、参考书目............................................................................................................8 附录：C 语言编程源程序.......................................................................................8 1.设计内容及要求 1.1、设计内容：

以AT89C51 单片机为核心，制作一个 LCD 显示的智能电子钟。1.2、设计要求：

(1)计时：秒、分、时、天、周、月、年。(2)闰年自动判别。

(3)五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。(4)时间、月、日交替显示。(5)自定任意时刻自动开/关屏

(6)计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置）

(7)键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成 1.3、撰写设计报告

单片机课程设计是以课题或项目设计方式开展的一门课程，具有较强的综合性、实践性，是工科、工程类院校或职业类院校电类专业在校生的必修课，是将单片机原理与应用课程的理论知识转变为应用技术的重要教学环节。这一环节不但能加深对单片机原理的理解，而且还能培养学生的实践动手能力，开发学生的分析、解决问题的能力。单片机课程设计环节的训练能够让学生知道单片机工程项目的制作过程，使学生尽早了解单片机系统的开发过程。

2.总体方案设计 2.1、方案图

2.2、面板布置图

2.3、方案讨论

方案一:采用实时时钟芯片

实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点计时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计时数据进行显示，因此计时功能的实现无需占用 CPU 的时间，程序简单。此外，实时时钟芯片多数带有锂电池做后备电源，具备永不停止的计时功能；具有可编程方波输出功能，可用做实时测控系统的采样信号等；有的实时时钟芯片内部还带有非易失性 RAM，可用来存放需长期保存但有时也需变更的数据，由于功能完善，精度高，软件程序设计相对简单，且计时不占用 CPU 时间，因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。

方案二：软件控制

利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时及秒表计时。该方案节省硬件成本，且能使设计者对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而掌握单片机应用技术 MCS-51 汇编语言程序设计方法，因此，本系统设计采用此种软件控制方法来实现计时。而由于 Atmel 公司的AT89C51 是一种自带 4KB Flash 存储器的低电压、高性能的 CMOS 8 位微处理器。该器件采用 Atmel 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出引脚相兼容。AT89C51 将多功能 8 位 CPU 和闪存集成在单个芯片中，是一种高效的微控制器，使用也更方便，寿命更长，可以反复擦除 1000 次。形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能价格比的微控制器。它的功能强大而且也比较容易购买，故本设计中所选的单片机为 AT89C51 单片机。2.4、明晰任务

采用 AT89C51 单片机作为系统的控制核心。时钟数据通过市场上流行的时钟芯片 DS1302 来获取。DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和 31 字节静态 RAM，可以通过串行接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。实时时钟/日历电路能够计算 2100 年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的，具有闰年自动判断调整的能力。定时电路能够实现自定任意时刻自动开/关屏，采用 LCD LM016L 显示年、月、周、天、时、分、秒。通过按键开关实现微调，确保计时精度：误差≤1 秒/月。DS1302 时钟芯片的主要功能特性：

(1)能计算 2100 年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息；每月的天数

和闰年的天数可自动调整；时钟可设置为 24 或 12 小时格式。(2)31B 的 8 位暂存数据存储 RAM。(3)串行 I/O 口方式使得引脚数量最少。

(4)DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需 3 根线。

(5)宽范围工作电压 2.0-5.5V。

(6)工作电流为 2.0A 时，小于 300nA。

(7)功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于 1mW。

3．电路原理图

4．程序框图

4.1、显示子程序流程图

4.2、实时时钟芯片 1302 读/写数据流程图

5．编程序源程序见附录部分 6．调试 6.1、软件调试

目前设计过程中容易造成元件和仪器仪表的损坏，而借助 Keil 和 Proteus进行单片机系统的开发，可以节省设计成本，提高设计速度。Keil 软件包是一个功能强大的开发平台，它包括项目管理器、CX51 编译器、AX51 宏汇编器、BL51/LX51 连接定位器、RTX51 实时操作系统、Simulator 软件模拟器及 Monitor51 硬件目标调试器。它是一种集成化程度高的文件管理编译环境，主要功能为编译 C 语言源程序，汇编程序或混合语言源程序，连接和定位目标文件和库，创建 HEX 文件，调试目标程序等。Keil 是目前最好的 51 单片机开

发工具之一。Keil 支持软件模拟仿真（Simulator）和用户目标调试（Monitor51）两种工作模式。前者不需要任何单片机硬件即可完成用户程序仿真、调试，后者利用硬件目标板中的监控程序可以直接调试目标硬件系统。Proteus 是一个完整的嵌入式系统软件、硬件设计仿真平台，它包括原理图输入系统 ISIS、带扩展的 Prospice 混合模型仿真器、动态元件库、高级图形分析模块和处理器虚拟系统仿真模型 VSM。ISIS 是 Proteus 系统的中心，具有超强的控制原理设计环境。ProteusVSM 最重要的特点是能把微处理器软件作用在处理器上，并和该处理器的任何模拟和数字元件协同仿真，仿真执行目标码就像在真正的单片机系统上运行一样，VSM CPU 模型能完整仿真 I/O 接口、中断、定时器、通用外部设备口及其他与 CPU 有关的外部设备，甚至能仿真多个处理器。6.2、仿真调试 Proteus 仿真

7．自我感想

经历过这么多天不间断的课程设计，我们有挺多感触的，从最基本上说我们看到了，也意识到了自己的不足，对于不断克服的各种阻碍也让我们体会到了课程设计的意义所在。对于只接触课本只动笔杆的我们，面临实际的设计尺寸，让我们很是尴尬，都说理论联系实际，真正到联系的时候才发现挺困难的，不过正是理论知识的各种补充才让我们能最终完成任务，然后深深地体会到理论对现实的指导作用。我们现在最缺乏的就是实际工作经验，而理论联系实践并不像我们想象的那么简单，他需要坚实的理论基础和实际工作经验。坚实的理论基础决定了我必须坚持学习新的知识新的理论，完善了自己的知识结构，才能在以后的实际中轻松面对，才能设计出更好的更有益于人们生活与工作的机械，才能跟上时代的步伐，不被淘汰。在这个一边忙着复习忙着考试又要准备课程设计的日子里，真真正正的体会到了时间的宝贵，有点像高中忙忙碌碌的生活，不过能按时完成课程设计对我们来说也是一个莫大的安慰。严谨和细心是做机械设计的必要态度，要想做好一件事，就必须一丝不苟、态度认真。俗话说：“失之毫厘，谬之千里。”在机械设计上尤其应该注意。在以后的工作中，你的很小的一个疏忽将会造成一个公司很大的损失，甚至给用户带去生命危险，而自己也会为自己的不负责任行为付出代价。再者就是设计中要严谨和细心，对于机械是不能出差错的，任何的微小误差都可能产生不可预计的后果，当然对于我们来说就是设计中要走一些弯路，而且在这个严重缺少时间又惦记回家问题的我们来说也是一个很严重的后果。不过，困难虽是难免的，但我们有信心就能并且已经战胜了困难，完成了这个无比揪心的课程设计。因为时间等各种关系设计中难免有些不足还请老师助教给予批评和帮助。

8．参考文献

《MCS-51 系列单片机原理及应用》孙涵芳主编《新概念 51 单片机 C 语言教程》郭天祥主编《51 单片机课程设计》周向红主编《单片机原理及其应用教程》张元良主编附录：C 语言编程源程序

#include #include //--------#define uint unsigned int #define uchar unsigned char //--------/*ucharcode table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf 8, 0x80,0x98,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};// 共阳极数码管代码 */ ucharcode xingqi[8]={0x00,0x07,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05, 0x06};//星期显示代码 uchar miao,shi,fen,date,month,day,year,year10,set,mun,set_shi,set_fen,time_ flag;// 全局定义

uint year_data,t;//-----sbit SCLK=P3^5;//DS1302 通讯线定义 sbit DIO=P3^6;sbit RST=P3^7;sbit speak=P0^0;sbit DS=P2^0;//595 通讯线定义 sbit SH_CP=P2^1;sbit ST_CP1=P2^2;sbit ST_CP2=P2^3;sbit ST_CP3=P2^4;sbit ST_CP4=P2^5;sbit ST_CP5=P2^6;sbit ST_CP6=P2^7;sbit ST_CP7=P3^0;sbit ST_CP8=P3^1;sbit OE1=P1^0;sbit OE2=P1^1;sbit OE3=P1^2;sbit OE4=P1^3;sbit OE5=P1^4;sbit OE6=P1^5;sbit OE7=P1^6;sbit OE8=P1^7;sbit K1=P3^2;//按键接口定义 sbit K2=P3^3;sbit K3=P3^4;sbit K4=P0^1;sbit K5=P0^2;//-----void write_595(uchar temp)//写 74HC595 一个字节 { uchar temp_595,i;temp_595=temp;for(i=0;i<8;i++)

{

SH_CP=0;

_nop_();_nop_();_nop_();if(temp_595&0x80){ DS=1;} else { DS=0;} _nop_();_nop_();_nop_();SH_CP=1;temp_595<<=1;} } //--------------void delay(uint z)//Nms 延时 { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=112;y>0;y--);} //-------------void delaynus(uint z)//ums 延时 { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=10;y>0;y--);} //---------------void write(uchar date)//写入 DS1302 一个字节 { uchar temp,i;RST=1;SCLK=0;temp=date;for(i=0;i<8;i++){ SCLK=0;if(temp&0x01)DIO=1;else DIO=0;SCLK=1;temp>>=1;} } //-----uchar read()//读出 DS1302 一个字节 { uchar a,temp;RST=1;for(a=8;a>0;a--){ temp>>=1;SCLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCLK=0;if(DIO){ temp=temp|0x80;} else { temp=temp|0x00;} } return(temp);} //---void write_1302(uchar add,uchar dat)//写 DS1302 数据 { RST=0;SCLK=0;RST=1;write(add);write(dat);SCLK=1;RST=0;} //----------uchar read_1302(uchar add)// 读 DS1302 数据 { uchar temp;RST=0;SCLK=0;RST=1;write(add);temp=read();SCLK=1;RST=0;return(temp);} //------------void display()//显示子程序 { miao=read_1302(0x81);//读秒 fen=read_1302(0x83);//读分

shi=read_1302(0x85)&0x3f;//读时 date=read_1302(0x87);//读日 month=read_1302(0x89);//读月 year=read_1302(0x8d);//读年 day=read_1302(0x8B);//读星期 write_595(miao);//显示秒 ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;delaynus(10);write_595(fen);//显示分 ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;delaynus(10);write_595(shi);//显示时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;delaynus(10);write_595(date);//显示日 ST_CP4=0;ST_CP4=1;ST_CP4=0;delaynus(10);write_595(month);//显示月读 ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;delaynus(10);write_595(year);//显示年 ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;delaynus(10);write_595(xingqi[day]);//显示星期 ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;delaynus(10);} //----------void ds1302_init()//1302 初始化 { RST=0;SCLK=0;/* write_1302(0x80,0x00);//设置初始值 SEC write_1302(0x82,0x00);//设置初始值 MIN write_1302(0x84,0x00);//设置初始值 HR write_1302(0x86,0x00);//设置初始值 DATE write_1302(0x88,0x00);//设置初始值 MONTH write_1302(0x8A,0x00);//设置初始值 DAY */ write_1302(0x8C,0x10);//设置初始值 YEAR } //--------------void PORT_INIT()//端口初始化 { P0=0XFE;P1=0X00;P2=0X00;P3=0XFC;} void time_init()//定时器初始化 { TMOD=0x11;//设置定时器 01 都为工作方式 1 TH0=(65536-50000)/256;//装入初值 TL0=(65536-50000)%256;TH1=(65536-10000)/256;//装入初值 TL1=(65536-10000)%256;PT0=1;//T0 定时器优先级最高 EA=1;//开总中断

ET0=1;//开定时器 0 中断 ET1=1;//开定时器 1 中断 TR0=1;//启动定时器 0 TR1=1;// 启动定时器 1 } //--------------void main(void)//主程序 { PORT_INIT();ds1302_init();time_init();year=read_1302(0x8d);//读年数据 year_data=0x2000|year;write_595(year_data>>8);//显示 2010 年的 20 字样 ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;set_shi=0x09;//闹钟初始值设定 set_fen=0x39;time_flag=0;//标志位 set=0;while(1){ switch(set){ case 0: //设置秒 { display();// 显示子程序

if((shi==set_shi)&&(fen==set_fen)&&(time_flag==0))小时和分钟 { speak=~speak;if((K2==0)&&(time_flag==0))//按键 K2 停止闹钟响 { P0&=0XFE;time_flag=1;} delay(10);} } break;} if(fen==set_fen+1)// 当不按下闹钟停止按键，一分钟后自动停止闹钟 { P0&=0XFE;time_flag=0;} } } //--------void time0()interrupt 1 // 定时器 0 中断 { TR0=0;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;mun++;if(mun==15){ mun=0;switch(set){ case 1: //设置秒闪烁 {OE1=1;delay(300);OE1=0;} break;case 2: //设置分闪烁 { OE2=1;delay(300);OE2=0;} break;case 3: //设置时闪烁 { OE3=1;delay(300);OE3=0;} break;case 4: //设置日闪烁 { OE4=1;delay(300);OE4=0;} break;case 5: //设置月闪烁 { OE5=1;delay(300);OE5=0;} break;case 6: //设置年闪烁 { OE6=1;OE8=1;delay(300);OE6=0;OE8=0;} break;case 7: //设置星期闪烁 { OE7=1;delay(200);OE7=0;} break;case 8: //设置闹钟闪烁 { OE2=1;OE3=1;delay(200);OE2=0;OE3=0;} break;} } TR0=1;} //-----------void time1()interrupt 3 // 定时器 1 中断 { TR1=0;//先关定时器 TH1=(65536-20000)/256;TL1=(65536-20000)%256;//-if(K1==0){ delay(10);if(K1==0){ set++;if(set==9){ set=0;write_1302(0x80,miao);//设置初始值 SEC write_1302(0x82,fen);//设置初始值 MIN write_1302(0x84,shi);//设置初始值 HR write_1302(0x86,date);//设置初始值 DATE write_1302(0x88,month);// 设置初始值 MONTH write_1302(0x8A,day);//设置初始值 DAY write_1302(0x8C,year_data);//设置初始值 YEAR } t=50000;while((!K1)&&t){ t--;} } } //-------if(K2==0){ delay(10);if(K2==0){ switch(set){ case 1: { miao++;if((miao&0x0f)>0x09){ miao+=0x10;miao&=0xf0;} if(miao==0x60){ miao=0x00;} write_595(miao);ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;} break;case 2: { fen++;if((fen&0x0f)>0x09){ fen+=0x10;fen&=0xf0;} if(fen==0x60){ fen=0x00;} ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;} break;case 3: { if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ shi++;if((shi&0x0f)>0x09){ shi+=0x10;shi&=0xf0;} if(shi==0x24)//24 小时制 { shi=0x00;} } else { shi=(shi|0x80)+1;if((shi&0x0f)>0x09){ shi+=0x10;shi&=0xf0;} if(shi==0x12)//12 小时制 { shi=0X80;} } write_595(shi);//显示时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;} break;case 4: { date++;if((date&0x0f)>0x09){ date+=0x10;date&=0xf0;} if((date==0x32)&&((month==0x01)||(month==0x03)||(month==0x05)||(month ==0x07)||(month==0x08)||(month==0x10)||(month==0x12))){ date=0x01;} else if((date==0x31)&&((month==0x04)||(month==0x06)||(month==0x09)||(month ==0x11))){ date=0x01;} else if((date==0x29)&&(month==0x02)&&((year_data|read_1302(0x8d))%100!=0)& &((year_data|read_1302(0x8d))%400!=0)){ date=0x01;} else if((date==0x30)&&(month==0x02)&&((year_data|read_1302(0x8d))%100==0)& &((year_data|read_1302(0x8d))%400==0)){ date=0x01;} write_595(date);ST_CP4=0;ST_CP4=1;ST_CP4=0;} break;case 5: { month++;if((month&0x0f)>0x09){ month+=0x10;month&=0xf0;} if(month==0x13){ month=0x01;} write_595(month);ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;} break;case 6: { year_data++;if((year_data&0x000f)==0x0a){ year_data+=0x0010;year_data&=0xfff0;} if((year_data&0x00ff)==0xa0){ year_data+=0x0100;//向前进 1 year_data&=0xff00;//后面尾数归 0 } write_595(year_data);ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;write_595(year_data>>8);ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;} break;case 7: { day++;if((day&0x0f)==0x08){ day=0x01;} write_595(xingqi[day]);ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;} break;} t=50000;while((!K2)&&t){ t--;} } } //-------------------------if(K3==0){ delay(10);if(K3==0){ switch(set){ case 1: { miao--;if((miao&0x0f)==0x0F){ miao&=0xf9;//减到 0 后，再减一次就归 0, } if(miao==0xF9)//当全部减到 00 时，再减一次就为 59 { miao=0x59;} write_595(miao);ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;} break;case 2: { fen--;if((fen&0x0f)==0x0F){ fen&=0xf9;} if(fen==0xF9){ fen=0x59;} write_595(fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;} break;case 3: { if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ shi--;if((shi&0x0f)==0x0F){ shi&=0xf9;} if(shi==0xF9)//24 小时制 { shi=0x23;} } else { shi=(shi|0x80)-1;if((shi&0x0f)==0x0F){ shi&=0xf9;} ST_CP4=0;} break;case 5: { month--;if((month&0x0f)==0x0F){ month&=0xf9;} if(month==0x00){ month=0x12;} write_595(month);ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;} break;case 6: { year_data--;if((year_data&0x000f)==0x0F){ year_data&=0xfff9;} if((year_data&0x00f0)==0xF0){ year_data&=0xf999;} write_595(year_data);ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;write_595(year_data>>8);ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;} break;case 7: { day--;if((day&0x0f)==0x00){ day=0x07;} write_595(xingqi[day]);ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;} break;} t=50000;while((!K3)&&t)//松手检测 { t--;} } } //---switch(set){ case 8: { if(K4==0){ delay(10);if(K4==0){ if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ set_shi++;if((set_shi&0x0f)>0x09){ set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x24)//24 小时制 { set_shi=0x00;} } else { set_shi=(set_shi|0x80)+1;if((set_shi&0x0f)>0x09){ set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x12)//12 小时制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 显示闹钟的时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;t=50000;while((!K4)&&t){ t--;} } } //----if(K5==0){ delay(10);if(K5==0){ set_fen++;if((set_fen&0x0f)>0x09){ set_fen+=0x10;set_fen&=0xf0;}

if(set_fen==0x60)

{

set_fen=0x00;

} write_595(set_fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;t=50000;while((!K5)&&t){ t--;} } set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x12)//12 小时制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 显示闹钟的时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;t=50000;while((!K4)&&t){ t--;} } } //----if(K5==0){ delay(10);if(K5==0){ set_fen++;if((set_fen&0x0f)>0x09){ set_fen+=0x10;set_fen&=0xf0;}

if(set_fen==0x60)

{

set_fen=0x00;

} write_595(set_fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;t=50000;while((!K5)&&t){ t--;} } } } } //------------------------if(((K4==0)||(K5==0))&&(set==0)){ delay(10);if(((K4==0)||(K5==0))&&(set==0)){ write_595(set_shi);//显示闹钟的时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;write_595(set_fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;P1=0XF9;while((!K4)||(!K5));P1=0X00;} } //----------TR1=1;//退出时开定时器 } } //----------

第四篇：单片机原理与应用考试大纲

文章标题：单片机原理与应用考试大纲

第一章微型计算机基础

一、考核知识点：

1、计算机的数据表示和数据运算

2、计算机的各种编码

3、计算机的组成及工作过程

二、考核要求：

1、识记计算机的各种编码

2、领会计算机的组成及工作过程

3、简明应用计算机的数据表示和数据运算

第二章51单片机的硬件结构和原理

一、考核知识点：

1、单片机的发展史及各方面的应用2、51单片机的分类和内部结构

3、单片机的引脚和功能

4、单片机工作的时序

二、考核要求：

1、识记单片机的发展史及各方面的应用

2、识记单片机的引脚和功能

3、领会单片机工作的时序

4、简明应用51单片机的分类和内部结构

第三章51单片机指令系统

一、考核知识点：

1、单片机的寻址方式

2、单片机的指令系统

3、助记符指令和二进制代码指令的异同

二、考核要求：

1、领会助记符指令和二进制代码指令的异同

2、综合应用单片机的寻址方式

3、综合应用单片机的指令系统

第四章汇编语言程序设计

一、考核知识点：

1、伪指令

2、汇编语言设计技巧

3、汇编语言到机器语言的编译过程

二、考核要求：

1、领会伪指令

2、简明应用汇编语言设计技巧

3、综合应用汇编语言到机器语言的编译过程

第五章51单片机的中断系统

一、考核知识点：

1、中断基本概念

2、中断系统的程序编制

3、中断系统的初步应用

二、考核要求：

1、领会中断基本概念

2、简明应用中断系统解决工程问题

3、综合简明应用中断系统的程序编制

第六章51单片机的内部定时器/计数器及串行接口

一、考核知识点：

1、单片机内部定时器/计数器的结构及工作原理

2、定时器/计数器的程序编制

3、定时器/计数器的初步应用

4、串行口的基本概念

5、串行口的程序编制

6、串行口的初步应用

二、考核要求：

1、识记串行口的基本概念

2、领会单片机内部定时器/计数器的结构及工作原理

3、简明应用定时器/计数器解决工程问题

4、简明应用串行口的程序编制

5、简明应用串行口解决工程问题

6、综合应用定时器/计数器的程序编制

第七章单片机的系统扩展与接口技术

一、考核知识点：

1、单片机外部总线的扩展

2、外部存储器的扩展

3、I/O接口的扩展

4、管理功能部件的扩展

5、A/D和D/A接口功能的扩展

二、考核要求：

1、识记单片机外部总线的扩展

2、识记管理功能部件的扩展

3、简明应用A/D和D/A接口功能的扩展

4、综合应用外部存储器的扩展

5、综合应用I/O接口的扩展

第八章单片机应用系统设计

一、考核知识点：

1、单片机应用系统的开发过程

2、单片机开发工具的分类和使用

3、单片机应用系统的软件和硬件调试过程

二、考核要求：

1、识记单片机应用系统的软件和硬件调试过程

2、领会单片机应用系统的开发过程

3、领会单片机开发工具的分类和使用

第九章单片机系统的抗干扰技术

一、考核知识点：

1、单片机干扰源与分类

2、干扰对单片机系统的影响

3、硬件抗干扰技术

4、软件抗干扰技术

5、数字滤波

二、考核要求：

1、识记单片机干扰源与分类

2、识记干扰对单片机系统的影响

3、识记数字滤波

4、简明应用硬件抗干扰技术

5、简明应用软件抗干扰技术

第十章其它单片机简介

一、考核知识点：

1、AT89C系列单片机的特点与性能

2、其它8位单片机的特点与性能3、16位、32位单片机的特点与性能

二、考核要求：

1、识记其它8位单片机的特点与性能

2、识记16位、32位单片机的特点与性能

3、领会AT89C系列单片机的特点与性能

《单片机原理及应用技术》考试大纲

《单片机原理及应用技术》课程是一门面向应用的专业技术课。单片机原理与应用介绍了单片机的基本知识和单片机技术的应用，其内容与工程实际紧密联系，实用性很强，是一门在理论指导下,偏重于实际应用的课程。本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点。本课程围绕使用较为广泛的MCS-51系列单片机进行学习。本课程已成为理、工科电子类专业的一门基础课程，这是从电子系统设计角度考虑的，它体现了电子系统设计的方法和硬件结构的变化。通过该课程的学习，要求学生掌握80C51单片机的工作原理、编程技术，掌握单片机应用系统的扩展方法和实际应用。因此，以单片机为内核，分析和设计一个简单的计算机应用系统是我们学习本课程要达到的目的。

第一部分考试大纲

1单片机概述

本章为单片机的基本概念。

1.掌握有关单片机的基本概念、单片机的特点、单片机的应用。

2.理解单片机的总体组成。

3.了解单片微型计算机的产生、发展历史、主要品种及系列。

2单片机结构和原理

本章以80C51单片机为例介绍了主要硬件结构和主要功能，着重掌握系统所提供的资源特性及其功能特性。

1.掌握80C51的内部结构。

2.掌握80C51单片机的存储器组成。

3.掌握单片机并行输入/输出端口结构及功能。

4.了解单片机的时序概念和复位工作方式。

5.掌握单片机引脚功能

3指令系统

1.掌握指令与伪指令的正确格式。

2.掌握七种寻址方式的使用及寻址方式的含义。

3.掌握五类指令的功能和使用，特别是传送指令。

4.理解书中所列例题与习题。

4汇编语言程序设计举例

本章为MCS-51的一些常用伪指令，介绍顺序结构程序设计、分支结构程序设计、循环结构程序设计和子程序的设计。

1.程序设计的基本步骤、各种基本的结构化程序设计方法；读懂较复杂的常用程序。

2.掌握数据传送指令的编写。

3.理解算术运算程序设计。

4.理解数码转换程序设计。

5.理解查表程序设计。

6.理解子程序设计和参数传递。

7.理解逻辑运算程序设计

5中断系统

1.掌握有关中断、中断源、中断优先级等概念。

2.掌握中断响应过程。

3.掌握中断优先级排列。

4.掌握中断允许寄存器IE、中断优先级寄存器IP各位的含义及设置。

5.掌握外部中断的两种触发方式：电平触发、边沿触发。

6定时/计数器

1.掌握定时器/计数器的四种工作方式及有何不同。

2.掌握TMOD和TCON中各位的含义、作用。

4.掌握不同工作方式计数初值与定时时间的关系，即能根据定时时间算出计数初值，完成定时器的初始化编程和简单应用编程。

7串行通信

1.理解有关通信、协议的概念。

2.理解串行口的四种工作方式。

3.掌握SBUF的含义及作用。

4.了解串行口的工作原理。

5.了解SCON中每一位的含义及SMOD位的作用。

6.掌握串行通信总线RS-232C标准、RS-232C电平转换。

7.了解RS-232C与MCS-51的接口。

8系统扩展技术

1.掌握总线、驱动、锁存和译码、地址重叠的概念。

2.掌握程序存储器的扩展：EPROM程序存储器及其扩展方法。

3.掌握数据存储器的扩展：静态存储器SRAM及其扩展方法。

4.掌握简单I/O口的扩展。

5.掌握8255A可编程并行接口：结构、控制字、工作方式、与8255A的接口方法。

9A/D和D/A转换器接口技术

1.掌握DAC0832与单片机的接口方法与编程。

2.掌握ADC0809与单片机的接口方法与编程。

10键盘/显示接口技术

1.掌握LED显示器结构、工作原理和显示方式。

2.掌握键盘接口原理。

3.理解LED显示器与80C51单片机接口。

4.理解键输入程序设计方法。

5.了解行列式键盘与80C51单片机接口。

11、功率接口技术

1.掌握简单开关量接口、光电耦合接口和继电器接口。

2.晶闸管与故态继电器的应用接口。

12、单片机系统设计技术

掌握单片机系统的设计、开发、调试的原则、步骤及方法。

13、实用举例

了解一两个典型的单片机开发应用系统的设计思想和实现方法。

14、新型单片机介绍

了解MCS-51常见8位单片机。

第二部分考试考核改革方案

一、考试考核要求

《单片机技术及应用》选择具有代表性的、使用较为广泛的MCS-51系列单片机进行学习（具体以80C51为例），介绍了80C51单片机的硬件组成、软件编程及一般应用系统组成。通过本课程的学习，要求掌握80C51单片机的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、单片机常用接口等应用技术。本课程的教学过程由面授辅导、自学、实验及作业四个环节组成，因此本课程考试考核要求为：

1.作业、实验成绩与期末考试成绩共同评定为课程总成绩。

2.作业、实验占课程总分的60，期末理论考试占总分的40。

为使学生不把注意力仅仅放在期末考试上，培养学生系统学习的能力，加强学生各方面能力的培养，平时、实验课、作业、考试都纳入本课程的成绩评定。平时的成绩包括出勤、课堂提问和随堂测试。期末考试可以选择笔试、口试和进行实际实验、设计等多种形式。

二、平时成绩考核要求及说明

1.每章作业按要求完成后交教师批改，完成作业80为12分（及格）；所有作业均完成，且质量较好者，20分（满分）。中间情况酌情给分。

2.每次实验均能按照教师安排进行，实验态度好，至少完成5个实验且实验报告完整，为18分（及格）；能基本独立完成6个或以上实验，实验报告完整、无误，实验质量高，30分（满分）。中间情况酌情给分。如果实验有创新的特点，酌情加分。

3.作业与实验的平均分为平时成绩，满分50分。

4.课程设计单独计算成绩，考评方法见其大纲。

三、理论考试说明

1.单片机技术及应用理论考试，采用闭卷笔试形式，考试时间120分钟。

2.期末考试试题根据教学大纲，其范围和难度按照本方案中制订的考试考核内容和要求确定。考试命题覆盖考试大纲要求范围。

3.期末考试试题类型有以下几种：

①填空题；

②选择题；

③判断题；

④简答题

⑤综合应用题。

四、考试考核要求层次

按照教学大纲的要求，理论考试要求分为掌握、理解和了解三个层次。

掌握：

对于本课程的重点内容要求学生达到掌握的程度。即能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、初步设计和解答与应用相关的问题，能够举一反三。要求学生掌握的内容也就是考试的主要内容，在考试中所占比例约70。

理解：

对于本课程的一般内容要求学生能够理解。即要求学生能够较好地理解所学内容，并且对所涉及的内容能够进行简单分析和判断。要求学生理解的内容也是考试的内容，在考试中所占比例约25。

了解：

对于本课程的次要内容要求学生能够了解。要求学生了解的内容，一般是指在眼下不必进一步深入和扩展，有些也许需要学生自己今后在工作中进行深入研究。对要求了解的内容，在考试中占较小比例，不超过5。

实验五：按键电路、显示电路实验

一、实验目的：

1.掌握独立式按键电路与矩阵式按键电路的设计方法。

2.掌握数码管显示电路的工作原理

3.掌握源程序编辑软件UltraEdit，编译软件KeilC51、仿真软件Proteus的使用方法

4.掌握硬件仿真器ME-52A的使用方法

二、实验器材：

1.单片机实验板

2.单片机硬件仿真器ME-51A

3.计算机

4.电源

三、实验要求：

1．电路如图5所示，用单片机的P3口所接的四个独立式按键控制p1口流水灯花样的方法；具体表现为:p3.0、P3.1、P3.2、P3.3四个小按键分别实现了四个控制：

(1)跑灯：即P1.0---1.7亮点流动：

(2)流水灯：即P1.0-1.7依次点亮

(3)交叉闪烁：即P0.0，P0.2，P0.4，P0.6和P0.1，P0.3，P0.5，P0.7轮流点亮

(4)停止；在任何状态下按此键程序停止运行.

2.电路如图6所示，用P2口所接的4×4矩阵式键盘作为输入，在P1口所接的数码管上显示出每个按键的0～F序号，键盘的布局如下表所示：

9876543210

四、实验原理：

1.独立式按键电路显示如图5所示，从图中可看出，判断有无键按下，只要检测P3.0～P3.3相应端口的高低电平即可，若检测有某一端口为低电平，表明该端口有按键按下，经延时消抖后转去执行相应的功能子程序。若为高电平，表明无键按1.独立式按键电路如图5所示，下，继续检测。

示例程序如下：

ORG000H

LJMPSTAR1

ORG0030H

STAR1:MOVP3,#0FFH;置P3口为输入态

JNBP3.0,FUN0;判别P3.0是否有键按下，是，则转FUN0

JNBP3.1,FUN1;判别P3.1是否有键按下，是，则转FUN1

JNBP3.2,FUN2;判别P3.2是否有键按下，是，则转FUN2

JNBP3.3,FUN3;判别P3.3是否有键按下，是，则转FUN3

JNBF0,STAR1;曾经有键按下F0置1

RET

图

FUN0:LCALLDL10MS;消岸抖动

JBP3.0,STAR1

WAITL0:JNBP3.0,WAITL0;等待键释放

SETBF0

FUN01:LCALLFUN00

LCALLSTAR1

LJMPFUN01

FUN1:LCALLDL10MS;消岸抖动

JBP3.1,STAR1

WAITL1:JNBP3.1,WAITL1;等待键释放

SETBF0

FUN10:LCALLFUN11

LCALLSTAR1

LJMPFUN10

FUN2:LCALLDL10MS;消岸抖动

JBP3.2,STAR1

WAITL2:JNBP3.2,WAITL2;等待键释放

SETBF0

FUN20:LCALLFUN22

LCALLSTAR1

LJMPFUN20

FUN3:LCALLDL10MS;消岸抖动

JBP3.3,STAR1

WAITL3:JNBP3.3,WAITL3;等待键释放

CLRF0

MOVP1,#0FFH;关显示

LJMPSTAR1

FUN00:MOVA,#0FEH;跑灯子程序

FUN000:MOVP1,A

LCALLDL05S

JNBACC.7,OUT

RLA

AJMPFUN000

OUT:RET

FUN11:MOVA,#0FEH;流水灯子程序

FUN111:MOVP1,A

LCALLDL05S

JZOUT

RLA

ANLA,P1

AJMPFUN111

FUN22:MOVA,#0AAH;交叉点亮子程序

MOVP1,A

LCALLDL30S

CPLA

MOVP1,A

LCALLDL30S

RET

;************;

;延时程序;

;************;

DL512:MOVR2,#0FFH

LOOP1:DJNZR2,LOOP1

RET

DL10MS:MOVR3,#14H

LOOP2:LCALLDL512

DJNZR3,LOOP2

RET

DL05S:MOVR4,#0AH

LOOP3:LCALLDL10MS

DJNZR4,LOOP3

RET

DL30S:MOVR5,#03H

LOOP4:LCALLDL05S

DJNZR5,LOOP4

RET

END

2.矩阵式按键电路显示如图6所示。采用扫描方式进行按键的识别检测，并将对应按键的键号用查表指令将对应的代码显示在数码管上。

图6

参考程序如下：

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0030H

START:MOVSP,#60H;设置堆栈指针

SCAN:MOVR3,#0F7H;置行扫描初值

MOVR1,#00H;到TABLE表中取码的指针

SCAN1:MOVA,R3

MOVP2,A;扫描输出

MOVA,P2;重读P2口状态

MOVR4,A;暂存于R4吕中

SETBC;C=1

MOVR5,#03H;扫描4列初值

L1:RLCA;A中内容循环左移

JNCKEYIN;C=0，有键按下，转消抖

INCR1;取码指针加1

DJNZR5,L1;无键按下，继续检测

MOVA,R3;扫描下一行

SETBC

RRCA

MOVR3,A

JCSCAN1;4行是否扫描完，未完，继续

LJMPSCAN

KEYIN:MOVR7,#10;削除抖动

D2:MOVR6,#248

DJNZR6,$

DJNZR7,D2

D3:MOVA,P2;按键放开否？

XRLA,R4

JZD3

MOVA,R1

MOVDPTR,#TABLE;到TABLE中取码

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

LJMPSCAN

TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH

END

DB80H,90H,88H,83H

DB0C6H,0A1H,86H,8EH

END

五、实验步骤：

1.运行UltraEdit-32源程序编辑软件，输入、编辑汇编语言源程序。

2．运行KeiluVision2源程序编译软件，对源程序进行编译，得到目标代码文件。

3.运行Proteus模拟仿真软件，打开已绘制好的仿真电路原理图，进行模拟仿真。

4.把硬件仿真器ME-52A与单片实验板连接好，再用硬件仿真器进行仿真验证。

六、实验分析与总结

1.用仿真系统调试简单程序结构、分支程序结构、循环程序结构、子程序结构和中断结构的关键在于，如何将对程序的分析理解和开发系统提供的基本功能有机地结合起来，其前提条件是必须对源程序的作用、结构特点、运行过程与结果有较全面的认识，并能根据程序运行过程中出现的现象和结果分析并判断产生各种故障现象的原因，再运用排除法逐一检验各种判断是否准确。

2.掌握程序结构特点的基础上，合理选择观测点，通过观察在观测点处参数及路径的变化检验程序运行的结果。

3.高调试程序的效率，应对单片机开发系统所提供的几种程序运行调试方式有足够的了解并能熟练地运用。例如，在调试过程中，若要观察最终结果，则可选择全速运行调试；若要观察相关指令的运行结果或运行路径的变化过程，则可选择单步运行；若要检查子程序的运行过程，则可选择跟踪运行调试；若要检查循环程序或中断服务程序，则可选择断点运行调试；若要定点检查程序运行到某处的结果时，则可选择快速运行到光标处调试。但实际中究竟选用哪种方法更适宜或哪几种方法结合使用更快捷，将随着分析能力与操作的熟练程度逐步提高。

4.程序运行结果是否正确时，应运用单片机开发系统所提供的交互界面，将程序运行过程中程序计数器PC(地址)的变化、各单元(内部RAM和外部RAM)内容的变化、特殊功能寄存器内容的变化、堆栈指针SP内容的变化与程序的理论分析结果相对照。

5.程序和调试程序时，需要多次反复的过程，并非一次就能排除全部故障，特别是单片机应用系统的硬件电路和汇编程序相结合的综合调试就更加复杂，因此，必须通过反复调试，不断修改硬件和软件，直到最终符合设计要求为止。如果在调试中能够根据实验现象预先对产生故障的原因加以判断和分析，并制定出相应的调试方法和步骤，可缩小排除故障的范围，提高调试效率。

七、思考与练习

填空题

1、设X=5AH，Y=36H，则X与Y“或”运算为__7EH_______，X与Y的“异或”运算为___6CH_____。

2、若机器的字长为8位，X=17，Y=35，则X＋Y=__110100_____，X－Y=_11101110______（要求结果写出二进制形式）。

3、单片机的复位操作是____高电平______（高电平/低电平），单片机复位后，堆栈指针SP的值是___07h_____。

4、单片机中，常用作地址锁存器的芯片是__74HC373____________，常用作地址译码器芯片是_____74HC138____________。

5、若选择内部程序存储器，应该设置为_____高_______（高电平/低电平），那么，PSEN信号的处理方式为___不用__________________。

6、单片机程序的入口地址是____0000H__________，外部中断1的入口地址是______0013H_________。

7、若采用6MHz的晶体振荡器，则MCS-51单片机的振荡周期为__0.5us_______，机器周期为_____2us__________。

8、外围扩展芯片的选择方法有两种，它们分别是___线选法_______________和_____译码法__________。

9、单片机的内部RAM区中，可以位寻址的地址范围是____20H~2FH______________，特殊功能寄存器中，可位寻址的地址是___是能被8整除的地址_________________。

10、子程序返回指令是___ret______，中断子程序返回指令是__reti。

11、8051单片机的存储器的最大特点是内部RAM与外部RAM分开编址。

12、8051最多可以有32个并行输入输出口，最少也可以有8个并行口。

13、函数是C语言的基本单位。

14、串行口方式2接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8位中保存。

15、MCS-51内部提供3个可编程的16位定时/计数器，定时器有4种工作方式。

16、一个函数由两部分组成，即说明部分和语句部分。

17、串行口方式3发送的第9位数据要事先写入SCON寄存器的TB8位。

18、利用8155H可以扩展3个并行口，256个RAM单元。

19、C语言中输入和输出操作是由库函数scanf和printf等函数来完成。

二、选择题

1、C语言中最简单的数据类型包括（B）。

A、整型、实型、逻辑型B、整型、实型、字符型

C、整型、字符型、逻辑型D、整型、实型、逻辑型、字符型

2、当MCS-51单片机接有外部存储器，P2口可作为(C)。

A、数据输入口B、数据的输出口

C、准双向输入／输出口D、输出高8位地址

3、下列描述中正确的是（D）。

A、程序就是软件B、软件开发不受计算机系统的限制

C、软件既是逻辑实体，又是物理实体D、软件是程序、数据与相关文档的集合4、下列计算机语言中，CPU能直接识别的是（D）。

A、自然语言B、高级语言C、汇编语言D、机器语言

5、MCS-5l单片机的堆栈区是设置在(C)中。

A、片内ROM区B、片外ROM区C、片内RAM区D、片外RAM区

6、以下叙述中正确的是（C）。

A、用C语言实现的算法必须要有输入和输出操作

B、用C语言实现的算法可以没有输出但必须要有输入

C、用C程序实现的算法可以没有输入但必须要有输出

D、用C程序实现的算法可以既没有输入也没有输出

7、定时器/计数器工作方式1是(D)。

A、8位计数器结构B、2个8位计数器结构

C、13位计数结构D、16位计数结构

8、C语言提供的合法的数据类型关键字是（B）。

A、DoubleB、shortC、integerD、Char9、片内RAM的20H～2FH为位寻址区，所包含的位地址是(B)。

A、00H～20HB、00H～7FHC、20H～2FHD、00H～FFH10、以下能正确定义一维数组的选项是（B）。

A、inta[5]={0,1,2,3,4,5};B、chara[]={0,1,2,3,4,5};

C、chara={'A','B','C'};D、inta[5]=“0123”;

11、数据的存储结构是指（D）。

A、存储在外存中的数据B、数据所占的存储空间量

C、数据在计算机中的顺序存储方式D、数据的逻辑结构在计算机中的表示

12、下列关于栈的描述中错误的是（C）。

A、栈是先进后出的先性表B、栈只能顺序存储

C、栈具有记忆作用D、对栈的插入和删除操作中，不需要改变栈底指针

13、在寄存器间接寻址方式中，间址寄存器中存放的数据是(B)。

A、参与操作的数据B、操作数的地址值

C、程序的转换地址D、指令的操作码

14、MCS-51单片机的复位信号是(A)有效。

A、高电平B、低电平C、脉冲D、下降沿

15、为了使模块尽可能独立，要求（B）。

A、模块的内聚程度要尽量高，且各模块间的耦合程度要尽量强

B、模块的内聚程度要尽量高，且各模块间的耦合程度要尽量弱

C、模块的内聚程度要尽量低，且各模块间的耦合程度要尽量弱

D、模块的内聚程度要尽量低，且各模块间的耦合程度要尽量强

16、若MCS-51单片机使用晶振频率为6MHz时，其复位持续时间应该超过(B)。

A、2μsB、4μsC、8μsD、1ms17、以下选项中可作为C语言合法常量的是（A）

A、－80B、－080C、－8e1.0D、－80.0e18、能够用紫外光擦除ROM中程序的只读存储器称为(C)。

A、掩膜ROMB、PROMC、EPROMD、EEPROM19、以下不能定义为用户标识符是（D）。

A、MainB、_0C、_intD、sizeof20、下选项中，不能作为合法常量的是（B）。//幂不能为小数

A、1.234e04B、1.234e0.4C、1.234e 4D、1.234e021、以下叙述中错误的是（C）

A、对于double类型数组，不可以直接用数组名对数组进行整体输入或输出

B、数组名代表的是数组所占存储区的首地址，其值不可改变

C、当程序执行中，数组元素的下标超出所定义的下标范围时，系统将给出“下标越界”的出错信息

D、可以通过赋初值的方式确定数组元素的个数

22、以下与函数fseek(fp,0L,SEEK_SET)有相同作用的是（D）

A、feof(fp)B、ftell(fp)C、fgetc(fp)D、rewind(fp)

23、存储16×16点阵的一个汉字信息，需要的字节数为（A）

A、32B、64C、128D、25624、已知1只共阴极LED显示器，其中a笔段为字形代码的最低位，若需显示数字1，则它的字形代码应为(B)。

A、06HB、F9HC、30HD、CFH25、在C语言中，合法的长整型常数是（A）

A、OLB、4962710C、324562&D、216D26、以下选项中合法的字符常量是（B）

A、“B”B、’10’C、68D、D27、若PSW.4=0，PSW.3=1，要想把寄存器R0的内容入栈，应使用(D)指令。

A、PUSHR0B、PUSH@R0C、PUSH00HD、PUSH08H28、在片外扩展一片2764程序存储器芯片要(B)地址线。

A、8根B、13根C、16根D、20根

29、设MCS-51单片机晶振频率为12MHz，定时器作计数器使用时，其最高的输入计数频率应为(C)

A、2MHzB、1MHzC、500kHzD、250kHz30、下列数据字定义的数表中，(A)是错误的。

A、DW“AA”B、DW“A”C、DW“OABC”D、DWOABCH

三、判断题

（√）１、在对某一函数进行多次调用时，系统会对相应的自动变量重新分配存储单元。

（×）２、在C语言的复合语句中，只能包含可执行语句。

（√）３、自动变量属于局部变量。

（×）

4、Continue和break都可用来实现循环体的中止。

（√）

5、字符常量的长度肯定为１。

（×）

6、在MCS-51系统中，一个机器周期等于1.5μs。

（√）

7、C语言允许在复合语句内定义自动变量。

（√）

8、若一个函数的返回类型为void，则表示其没有返回值。

（×）

9、所有定义在主函数之前的函数无需进行声明。

（×）

10、定时器与计数器的工作原理均是对输入脉冲进行计数。

（×）

11、END表示指令执行到此结束。

（√）

12、ADC0809是8位逐次逼近式模/数转换接口。

（√）

13、MCS-51的相对转移指令最大负跳距是127B。

（×）

14、MCS-51的程序存储器只是用来存放程序的。

（√）

15、TMOD中的GATE=1时，表示由两个信号控制定时器的的启停。

（×）

16、MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H～80H地址范围内。

（×）

17、MCS-51系统可以没有复位电路。

（×）

18、片内RAM与外部设备统一编址时，需要专门的输入/输出指令。

（√）

19、锁存器、三态缓冲寄存器等简单芯片中没有命令寄存和状态寄存等功能。

（√）20、使用8751且=1时，仍可外扩64KB的程序存储器。

四、简答题

1、在使用8051的定时器/计数器前，应对它进行初始化，其步骤是什么？

答：(1)确定T/C的工作方式——编程TMOD寄存器；

(2)计算T/C中的计数初值，并装载到TH和TL；

(3)T/C在中断方式工作时，须开CPU中断和源中断——编程IE寄存器；

(4)启动定时器/计数器——编程TCON中TR1或TR0位。

2、什么是重入函数？重入函数一般什么情况下使用，使用时有哪些需要注意的地方？

答：多个函数可以同时使用的函数，称为重入函数。

通常情况下，C51函数不能被递归调用，也不能应用导致递归调用的结构。有此限制是由于函数参数和局部变量是存储在固定的地址单元中。重入函数特性允许你声明一个重入函数。即可以被递归调用的函数。

重入函数可以被递归调用，也可以同时被两个或更多的进程调用。重入函数在实时应用中及中断服务程序代码和非中断程序代码必须共用一个函数的场合中经常用到。

3、8051引脚有多少I/O线？他们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系？地址总线和数据总线各是几位？

答：8051引脚共有40个引脚，8051的地址总线由P2和P0口提供，P2口是地址总线的高8位，P0口是地址总线的低8位；数据总线由P0口提供；P0口的地址总线和数据总线是分时进行的，P0口的地址总线需要外接地址锁存器完成地址锁存。

地址总线共16位，数据总线是8位。

4、在有串行通信时，定时器/计数器1的作用是什么，怎样确定串行口的波特率？

答：在有串行通信时，定时器/计数器1的作用是串行口发生器。

串行口的波特率根据串行口的工作方式具有不同的计算方式：

方式0的波特率固定为晶体振荡器的十二分之一；

方式1的波特率=2SMOD.(定时器1的溢出率)/32；

方式2波特率=2SMOD.(fosc/64)；

方式3波特率同方式1(定时器l作波特率发生器)。

5、如何消除键盘的抖动？怎样设置键盘中的复合键？

答：由于按键是机械开关结构，所以当用手按下其中一个键时，往往会出现所按键在闭合位置和断开位置之间发生跳几下后才会稳定到闭合状态的情况。在释放一个键时，也会出现类似的情况，这就是键的抖动，抖动的持续时间不一，但通常不会大于10ms。

若抖动问题不解决，就会引起对闭合键的多次读入。对于键抖动最方便的解决方法就是当发现有键按下后，不是立即进行扫描，而是延时大约10ms后再进行。由于一个键按下的时间一般会持续上百毫秒，所以延迟10ms后再扫描处理并不迟。

复合键可以仿照计算机复合键的处理方法，通常可以假设一个键具有复合功能，再与其它减的键值组合成复合键。

1、矩阵式键盘的结构与工作原理

在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。具体的识别及编程方法如下所述。

2、矩阵式键盘的按键识别方法

确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。

行扫描法行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图所示键盘，介绍过程如下。

1、判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。

2、判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。

下面给出一个具体的例子：

图仍如上所示。8031单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的列线接到P1口的低4位，键盘的行线接到P1口的高4位。列线P1.0-P1.3分别接有4个上拉电阻到正电源 5V，并把列线P1.0-P1.3设置为输入线，行线P1.4-P.17设置为输出线。4根行线和4根列线形成16个相交点。

1、检测当前是否有键被按下。检测的方法是P1.4-P1.7输出全“0”，读取P1.0-P1.3的状态，若P1.0-P1.3为全“1”，则无键闭合，否则有键闭合。

2、去除键抖动。当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步的检测判断。

3、若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合。方法是对键盘的行线进行扫描。P1.4-P1.7按下述4种组合依次输出：

P1.71110

P1.6110

1P1.51011

P1.40111

在每组行输出时读取P1.0-P1.3，若全为“1”，则表示为“0”这一行没有键闭合，否则有键闭合。由此得到闭合键的行值和列值，然后可采用计算法或查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值

4、为了保证键每闭合一次CPU仅作一次处理，必须却除键释放时的抖动。

键盘扫描程序：

从以上分析得到键盘扫描程序的流程图如图2所示。程序如下

SCAN:MOVP1,#0FH

MOVA,P

1ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,NEXT1

SJMPNEXT

3NEXT1:ACALLD20MS

MOVA,#0EFH

NEXT2:MOVR1,A

MOVP1,A

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,KCODE;

MOVA,R1

SETBC

RLCA

JCNEXT

2NEXT3:MOVR0,#00H

RET

KCODE:MOVB,#0FBH

NEXT4:RRCA

INCB

JCNEXT

4MOVA,R1

SWAPA

NEXT5:RRCA

INCB

JCNEXT

5NEXT6:MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,NEXT6

MOVR0,#0FFH

RET

键盘处理程序就作这么一个简单的介绍，实际上，键盘、显示处理是很复杂的，它往往占到一个应用程序的大部份代码，可见其重要性，但说到，这种复杂并不来自于单片机的本身，而是来自于操作者的习惯等等问题，因此，在编写键盘处理程序之前，最好先把它从逻辑上理清，然后用适当的算法表示出来，最后再去写代码，这样，才能快速有效地写好代码。

到本课为止，本站教程暂告一个段落！感谢大家的关心和支持！

矩阵按键部分由16个轻触按键按照4行4列排列，连接到JP50端口。将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。确定矩阵式键盘上何键被按下，介绍一种“行扫描法”。行扫描法行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法.判断键盘中有无键按下：将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。判断闭合键所在的位置：在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。

下面给出一个具体的例子：

电路图路径：G:图片电路图片xl100097.jpg

8031单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的列线接到P1口的低4位，键盘的行线接到P1口的高4位。列线P1.0-P1.3设置为输入线，行线P1.4-P.17设置为输出线。4根行线和4根列线形成16个相交点。

1.检测当前是否有键被按下。检测的方法是P1.4-P1.7输出全“0”，读取P1.0-P1.3的状态，若P1.0-P1.3为全“1”，则无键闭合，否则有键闭合。

2.去除键抖动。当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步的检测判断。

3.若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合。方法是对键盘的行线进行扫描。P1.4-P1.7按下述4种组合依次输出：

P1.71110

P1.6110

1P1.51011

P1.40111

在每组行输出时读取P1.0-P1.3，若全为“1”，则表示为“0”这一行没有键闭合，否则有键闭合。由此得到闭合键的行值和列值，然后可采用计算法或查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值。

4.为了保证键每闭合一次CPU仅作一次处理，必须去除键释放时的抖动。

实验目的：通过XL1000的16位矩阵按键，在数码管上分别显示0---9，A,B,C,D,E,F。

接线方法：1用一条8PIN数据排线，把矩阵按键部份的JP50，接到CPU部份的P1口JP44.

2接8位数码管的数据线。将数码管部份的数据口JP5接到CPU部份的P0口JP51.

3接8位数码管的显示位线。将数码管部份的显示位口JP8接到CPU部份的P2口JP52.

参考程序：

;本程序实现扫描按键显示功能.

;分别按16个键盘显示分别显示数字123A456B789C*0#D

;键盘口P1,数码管显示第二位p21,数码管段位p0口

org0000h

ajmpmain

org0030h

main:

movdptr,#tab;将表头放入DPTR

lcallkey;调用键盘扫描程序

movca,@a dptr;查表后将键值送入ACC

movp0,a;将Acc值送入P0口

CLRP2.1;开显示

ljmpmain;返回反复循环显示

KEY:

LCALLKS;调用检测按键子程序

JNZK1;有键按下继续

LCALLDELAY2;无键按调用延时去抖

AJMPKEY;返回继续检测按键

K1:LCALLDELAY2

LCALLDELAY2;有键按下延时去抖动

LCALLKS;再调用检测按键程序

JNZK2;确认有按下进行下一步

AJMPKEY;无键按下返回继续检测

K2:MOVR2,#0EFH;将扫描值送入R2暂存

MOVR4,#00H;将第一列值送入R4暂存

K3:MOVP1,R2;将R2的值送入P1口

L6:JBP1.0,L1;P1.0等于1跳转到L1

MOVA,#00H;将第一行值送入ACC

AJMPLK;跳转到键值处理程序

L1:JBP1.1,L2;P1.1等于1跳转到L2

MOVA,#04H;将第二行的行值送入ACC

AJMPLK;跳转到键值理程序进行键值处理

L2:JBP1.2,L3;P1.2等于1跳转到L3

MOVA,#08H;将第三行的行值送入ACC

AJMPLK;跳转到键值处理程序

L3:JBP1.3,NEXT;P1.3等于1跳转到NEXT处

MOVA,#0cH;将第四行的行值送入ACC

LK:ADDA,R4;行值与列值相加后的键值送入A

PUSHACC;将A中的值送入堆栈暂存

K4:LCALLDELAY2;调用延时去抖动程序

LCALLKS;调用按键检测程序

JNZK4;按键没有松开继续返回检测

POPACC;将堆栈的值送入ACC

RET

INCR4;将列值加一

MOVA,R2;将R2的值送入A

JNBACC.7,KEY;扫描完至KEY处进行下一扫描

RLA;扫描未完将A中的值右移一位进行下一列的扫描

MOVR2,A;将ACC的值送入R2暂存

AJMPK3;跳转到K3继续

KS:MOVP1,#0FH;将P1口高四位置0低四位值1

MOVA,P1;读P1口

XRLA,#0FH;将A中的值与A中的值相异或

RET;子程序返回

DELAY2:;40ms延时去抖动子程序

MOVR5,#08H

L7:MOVR6,#0FAH

L8:DJNZR6,L8

DJNZR5,L7

RET

tab:

db28h,34h,28h,34h,0a9h,60h,20h,7ah,20h,21h,61h,74h,30h,62h,0a2h,7eh

;0h0hc9878654a321轮流显示键盘因为无法表达*#就用H表示，B用8表示

end

这是我做成功的4X4键盘扫描源程序，P1.0-P1.3做四根列线，P1.4-P1.7做四根行线。

数码管的字型表是按照标准接法做的，按对应的按键数码管显示对应的数字。

以下是源程序：

KEYBUFEQU30H

ORG00H

START:MOVKEYBUF,#

2MOVP2,#00001111B

WAIT:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.4MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK1

MOVKEYBUF,#0

LJMPDK1

NK1:CJNEA,#0DH,NK2

MOVKEYBUF,#1

LJMPDK1

NK2:CJNEA,#0BH,NK

3MOVKEYBUF,#2

LJMPDK1

NK3:CJNEA,#07H,NK4

MOVKEYBUF,#3

LJMPDK1

NK4:NOP

DK1:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK1A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK1A

NOKEY1:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.5MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK5

MOVKEYBUF,#4

LJMPDK2

NK5:CJNEA,#0DH,NK6

MOVKEYBUF,#5

LJMPDK2

NK6:CJNEA,#0BH,NK7

MOVKEYBUF,#6

LJMPDK2

NK7:CJNEA,#07H,NK8

MOVKEYBUF,#7

LJMPDK2

NK8:NOP

DK2:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK2A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK2A

NOKEY2:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.6

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK9

MOVKEYBUF,#8

LJMPDK3

NK9:CJNEA,#0DH,NK10

MOVKEYBUF,#9

LJMPDK3

NK10:CJNEA,#0BH,NK11

MOVKEYBUF,#10

LJMPDK3

NK11:CJNEA,#07H,NK12

MOVKEYBUF,#11

LJMPDK3

NK12:NOP

DK3:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK3A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK3A

NOKEY3:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.7

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK13

MOVKEYBUF,#12

LJMPDK4

NK13:CJNEA,#0DH,NK14

MOVKEYBUF,#13

LJMPDK4

NK14:CJNEA,#0BH,NK15

MOVKEYBUF,#14

LJMPDK4

NK15:CJNEA,#07H,NK16

MOVKEYBUF,#15

LJMPDK4

NK16:NOP

DK4:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK4A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK4A

NOKEY4:

LJMPWAIT

DELY10MS:

MOVR6,#10

D1:MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

RET

TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H,080H,090H;0-9

DB088H,083H,0C6H,0A1H,086H,08EH,089H,0CFH,0C7H,0C8H;A,B,C,D,E,F,H,I,L,N,END

;P3.1数据采集控制

;P2.6P2.7个位十位显示转换控制

;P1口接8个开关模拟数据

;P1.0-P1.3为个位开关量输入

;P1.4-P1.7为十位开关量输入

;此程序仅供参考

;功能P1口接8个开关输入量4个一组，分别为个位，十位输入

;P0口接一个数码管，依次显示输入量。P3.1控制是否读入

;开关量。P2.6P2.7控制是否显示个位或十位

ORG100h

LJMPSTAR

STAR:MOVP1,#0FFH

SETBP3.1数据读入标志

MOVR0,#100，循环工作次数

LOOP:JBP3.1,$P3.1低电平时，采集P1口数据开关量处理显示阶段不再应答P3.1

MOVA,P1

PUSHACC

ANLA,#0FH取个位数值

MOVR1,A个位数值保存到R1

POPACC

ANLA,#0F0H

SWAPA高4位转成字节信息

MOVR2,A十位数值保存到R2

MOVDPTR,#TABLED

MOVA,R1

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

CLRP2.6个位显示

ACALLDELAY500MS

SETBP2.6

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

CLRP2.7十位显示

ACALLDELAY500MS

SETBP2.7

DJNZR0,LOOP

DELAY500MS:延时500毫秒子程略

RET

TABLED:DB0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h

DB80H,90H,88h,83h,0c6h,0a1h,86h,8eh

END

#include

typedefunsignedcharBYTE;

BYTEcodeTABLED[16]={0Xc0,0Xf9,0Xa4,0Xb0,0X99,0X92,0X82,0X0f8,0X80,0X90,0X88,0X83,0Xc6,0Xa1,0X86,0X8e};

BYTEDATled;

sbitP26=P2^6;

sbitP27=P2^7;

sbitP31=P3^1;

intTIME;

voidtimedelay(DTIME)

intDTIME;

{

intI;

for(I=0;I4;

P0=TABLED[TEMP];

P27=0;

timedelay(TIME);

P27=1;

}

1．实验任务

在8X8　LED点阵上显示柱形，让其先从左到右平滑移动三次，其次从右到左平滑移动三次，再次从上到下平滑移动三次，最后从下到上平滑移动三次，如此循环下去。

2．电路原理图

图4.24.1

3．硬件电路连线

(1)．把“单片机系统”区域中的P1端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DR1－DR8”端口上；

(2)．把“单片机系统”区域中的P3端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DC1－DC8”端口上；

4．程序设计内容

(1)．8X8　点阵LED工作原理说明

8X8点阵LED结构如下图所示

图4.24.2

从图4.24.2中可以看出，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，如图49所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：

一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。

一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。

5．汇编源程序

ORG00H

START:NOP

MOVR3,#3

LOP2:MOVR4,#8

MOVR2,#0

LOP1:MOVP1,#0FFH

MOVDPTR,#TABA

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP3,A

INCR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP1

DJNZR3,LOP2

MOVR3,#3

LOP4:MOVR4,#8

MOVR2,#7

LOP3:MOVP1,#0FFH

MOVDPTR,#TABA

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP3,A

DECR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP3

DJNZR3,LOP4

MOVR3,#3

LOP6:MOVR4,#8

MOVR2,#0

LOP5:MOVP3,#00H

MOVDPTR,#TABB

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

INCR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP5

DJNZR3,LOP6

MOVR3,#3

LOP8:MOVR4,#8

MOVR2,#7

LOP7:MOVP3,#00H

MOVDPTR,#TABB

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

DECR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP7

DJNZR3,LOP8

LJMPSTART

DELAY:MOVR5,#10

D2:MOVR6,#20

D1:MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

DJNZR5,D2

RET

TABA:DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH

TABB:DB01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H

END

6．C语言源程序

#include0;j--);

}

voidmain(void)

{

unsignedchari,j;

while(1)

{

for(j=0;j<3;j)//fromlefttoright3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=taba[i];

P1=0xff;

delay1();

}

for(j=0;j<3;j)//fromrighttoleft3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=taba[7-i];

P1=0xff;

delay1();

}

for(j=0;j<3;j)//fromtoptobottom3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=0x00;

P1=tabb[7-i];

delay1();

}

for(j=0;j<3;j)//frombottomtotop3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=0x00;

P1=tabb[i];

delay1();

}

LED点阵显示实验

一.实验要求

编程实现中英文字符的显示。

二.实验目的1.了解LED点阵显示的基本原理和实现方法。

2.掌握点阵汉字库的编码和从标准字库中提取汉字编码的方法。

三.实验电路及连线

点阵显示模块WTD3088的（红色）列输入线接至内部LED的阴极端，行输入线接至内部LED的阳极端（若阳极端输入为高电平，阴极端输入低电平，则该LED点亮）。发光点的分布如图22-0所示。

Fig22-0WTD3088LED分布

如图22-1示，本实验模块使用74LS374来控制列输入线的电平值。将74LS374的某输出置0，则对应的LED阴极端被置低。如图22-2示，本实验模块使用74LS273来控制行输入线，并通过9013提供电流驱动。将74LS273的某输出置1，则对应的LED阳极端被置高。每次系统重新开启或总清后，74LS273输出为全0，LED显示被关闭。

通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。

Fig22-1LED模块及列扫描电路

Fig22-2行扫描电路

Fig22-3地址译码电路

本实验模块使用4块WTD3088组成16×16点阵，以满足汉字显示的要求。为了方便的控制四个单元，使用了一片74LS139译码，产生四个地址片选信号：CLKR1=CSLED，CLKR2=CSLED 1，用于行控制的两片74LS273；CLKC1=CSLED 2，CLKC2=CSLED 3，用于列控制的两片74LS374。

实验接线:按示例程序，模块的CSLED接51/96地址的8000H。

四.实验说明

使用高亮度LED发光管构成点阵，通过编程控制可以显示中英文字符、图形及视频动态图形。LED显示以其组构方式灵活、亮度高、技术成熟、成本低廉等特点在证券、运动场馆及各种室内/外显示场合得到广泛的应用。

所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库（如ASC16、HZ16）中提取。后者需要正确掌握字库的编码方法和字符定位的计算。

实验盘片中“字符转换”子目录下提供的Basc16.exe,BHz16.exe可方便的将单个字符的码表从标准字库Asc16,Hzk16中提取出来。具体使用方法是运行上述可执行程序，根据提示输入所需字符（如是汉字还需要先启动dos下的汉字环境，如ucdos，pdos95等）。程序将该字符的码表提取出来，存放在该字符ASC或区位码为文件名称的.dat文件中。用户只需将该文件中内容拷贝、粘贴到自己的程序中即可。但需要注意字节排列顺序、字节中每一位与具体显示点的一一对应关系，必要时还要对码表稍作修改。同一目录下还提供了上述可执行程序的源文件，使用BC3.1编写，供用户参考。

五.实验程序框图

用户应留心其中行扫描的实现及码表的处理。

六.实验程序：

（一）提供LEDA51演示Asc16字符的简单点阵显示。

;*********LED点阵显示示例程序***********************

;**该程序显示Asc16字符**

;**为了简单起见，程序只显示一个字符**

;**该程序针对T598实验机的模块14**

;****************************************************

CSLEDEQU8000H

CSR1EQUCSLED;行127

3CSR2EQUCSLED 1H;行2273

CSC1EQUCSLED 2H;列137

4CSC2EQUCSLED 3H;列2374

ORG0000H

MOVSP,#60H

INIT:MOVA,#0H;关闭行

MOVDPTR,#CSR

1MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR

2MOVX@DPTR,A

MOVA,#0FFH;关闭列

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

D:MOVR5,#00H

MOVR4,#01H;每次为单行扫描

DISP:

MOVA,R

5MOVDPTR,#ASCE;此处设定所要显示的字符

MOVCA,@A DPTR

CPLACC;代码取反,决定显示的阴阳

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR1

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#8H,DISP

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#08H

MOVR4,#01H

DISP2:

MOVA,R5

MOVDPTR,#ASCE

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#10H,DISP2

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

SJMPD

;********延时子程序,协调字符显示速度*************

DELAY:MOVR7,#1H

DL1:MOVR6,#00H

DL2:DJNZR6,DL2

DJNZR7,DL1

RET

;********字符点阵字库***************

;ASC16字符编码排列

;14

;15

;高位D7--D0

;请注意编码的排列次序和实际显示点阵分布的关系

ASCA:DB00H,00H,10H,38H,6CH,0C6H,0C6H,0FEH

DB0C6H,0C6H,0C6H,0C6H,00H,00H,00H,00H

ASCE:DB00H,00H,0FEH,66H,62H,68H,78H,68H

DB60H,62H,66H,0FEH,00H,00H,00H,00H

ASCD:DB00H,00H,0F8H,6CH,66H,66H,66H,66H

DB66H,66H,6CH,0F8H,00H,00H,00H,00H

ASCK:DB00H,00H,0E6H,66H,66H,6CH,78H,78H

DB6CH,66H,66H,0E6H,00H,00H,00H,00H

;****************************************************

END

（二）LEDHZ51两个示例程序。和Hz16字符的简单点阵显示。

;*********LED点阵显示示例程序***********************

;**该程序显示hz16字符**

;**为了简单起见，程序只显示一个字符**

;**该程序针对T598实验机的模块14**

;****************************************************

CSLEDEQU8000H

CSR1EQUCSLED;行1273

CSR2EQUCSLED 1H;行2273

CSC1EQUCSLED 2H;列1374

CSC2EQUCSLED 3H;列2374

ORG0000H

MOVSP,#60H

INIT:MOVA,#0H;关闭LED显示

MOVDPTR,#CSR1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVX@DPTR,A

MOVA,#0FFH;关闭LED显示

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

D:MOVR5,#00H

MOVR4,#01H

DISP:

MOVA,R5

RLACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVA,R5

RLACC

INCACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR1

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#8H,DISP

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#08H

MOVR4,#01H

DISP2:

MOVA,R5

RLACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVA,R5

RLACC

INCACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#10H,DISP2

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

SJMPD

;********延时子程序,协调字符显示速度*************

DELAY:MOVR7,#1H

DL1:MOVR6,#00H

DL2:DJNZR6,DL2

DJNZR7,DL1

RET

;********字符点阵字库***************

;HZ16字符编码排列

;01

;23

;2829

;3031

;高位D7--D0

HZAI:DB00H,78H,3FH,80H,11H,10H,09H,20H

DB7FH,0FEH,42H,02H,82H,04H,7FH,0F8H

DB04H,00H,07H,0F0H,0AH,20H,09H,40H

DB10H,80H,11H,60H,22H,1CH,0CH,08H

HZDI:DB00H,80H,40H,80H,20H,88H,2FH,0FCH

DB08H,88H,08H,88H,0E8H,88H,2FH,0F8H

DB28H,88H,28H,88H,28H,88H,2FH,0F8H

DB28H,08H,50H,06H,8FH,0FCH,00H,00H

HZKE:DB01H,00H,01H,04H,0FFH,0FEH,01H,00H

DB01H,10H,1FH,0F8H,10H,10H,10H,10H

DB10H,10H,1FH,0F0H,14H,50H,04H,40H

DB04H,40H,08H,42H,10H,42H,60H,3EH

;****************************************************

END

基于89C51的计算机可锁定加密键盘设计

摘要：介绍PC键盘和键盘接口的PS/2通信协议，以及用89C51实现可锁定键盘的软件和硬件设计方法。具有安全可靠、容错能力强、可以直接采用标准键盘进行改装、便于实现等优点，并保留标准键盘的全部功能。

关键词：PS/289C51C51键盘

引言

在智能仪器、自动控制等领域，已大量使用嵌入式PC，如Advantech公司的PC/104、AMD公司的DIMM-PC等。为适应开放式、模块化的要求，嵌入式PC具有标准的PC接口，如VGA显示器控制接口、以太网接口、RS232接口、PC/AT键盘接口等。所以，可以用标准的PC键盘对嵌入式PC进行操作与控制。键盘在输入指令之后，可能很长一段时间不用。为计算机安全和防止误触发，需要将键盘锁定，还要对某些键采取屏蔽措施，但是PC标准键盘不能满足这些要求。本文介绍一种用89C51设计实现的可锁定加密PC/AT键盘。

1键盘功能及工作原理

PC键盘功能主要有按键识别、去抖、重键处理、发送扫描码、自动重发、接收键盘命令、处理命令等。键盘有编码键盘和非编码键盘。编码键盘程序设计简单，但硬件电路复杂，价格较高；非编码键盘用软件来实现识别键、编码转换、去抖等功能，硬件电路简单，价格便宜。现代微机系统中广泛采用非编码键盘。PC键盘多采用18行×8列的二维矩阵行列结构。采用行扫描法识别按下的按键。

2PS/2协议

PS/2协议是外设与主机之间通信的一种同步双向串行协议。在该协议中主机拥有较高的优先级，在一定条件下可以终止外设正在进行的发送过程。PS/2协议采用的传送数据帧的格式为：1位起始位（0）、8位数据位、1位奇偶校验位、1位停止位（1）。数据发送时低位在前，高位在后。外设每收到主机发来的1帧数据，都要紧随该帧的停止位发送一个握手位ACK（0）应答主机。然后，外设还要发1帧应答数据（0xF0），表示外设已经完整地接收到了主机的命令；而主机则不需发送握手位，也不需要发送应答帧。

2.1键盘到PC键盘接口的通信

当时钟线和数据线均为高电平时，允许键盘发送数据，系统将接收数据；当时钟线被拉为低电平时，表明系统禁止数据传输。图1给出了发送时序，包含1个低电平触发的起始位、8位数据位、1个奇校验位和1个高电平的结束位。

2.2PC系统到键盘的通信协议

若时钟线出现高电平，数据线出现低电平，表明系统请求发送，键盘准备产生同步时钟脉冲串，并接收数据。包含了1个低电平触发的起始位、8位数据位、1个奇校验位、1个应答位、1个高电平的结束位。图2为时序图。

(1)键盘命令及执行过程

①FFH：复位键盘。系统通过此软件复位命令使键盘进入程序复位和内部自测试，称为基本保证测试（BAT）。复位键盘的过程如下：

a.键盘收到FFH后立即回送ACK（FAH）作答；

b.键盘接口收到ACK后，将键盘时钟和数据线置为高电平；

c.键盘检测到此状态后开始BAT操作；

d.如果BAT正确完成，键盘发送AAH以表示结束，否则以FDH（或其它任何值）表示诊断有误。

②FEH：重新发送。当系统检测到从键盘送来的任何传输错误时，它便向键盘发送FEH命令。键盘接收到此命令后，将重新送出原来的内容。

③FDH~F7H：空操作（保留未用）。

④F6H：设置缺省值。此命令使键盘所有条件复位到电源接通时的缺省状态，键盘继续扫描。

⑤F5H：设置缺省值和停止键盘。此命令使键盘所有条件复位到电源接通时的缺省状态，并停止键盘扫描，等待下一个键盘命令。

⑥F4H：启动键盘。键盘接收到此命令后，用ACK（FAH）作答，清除输出缓冲器，并启动键盘开始扫描。

⑦F3H：设置拍发速率和延时参数。每当按下任一键时，键盘以拍发速率连续送出键的接通码，直到键被释放为止。延时参数是指按下一键后，键盘输出的响应时间。

系统缺省设置：拍发速率=10个/s±20，延时=500ms±20。

当要改变设置时可以使用F3H命令，并后跟一个字节的参数。参数定义如表1所列。

表1

D6D

5D4D

3D2D1D0

计算拍发速率和响应延时的公式如下：

拍发速率=1/[（8 A）×2B×0.00417]（1/s）

响应延时=（1 C）×250（ms）

注：缺省的延时参数值为2CH。

此命令的执行过程如下：

a.键盘收到F3H命令后，用FAH予以响应，并停止

扫描和等待随后的参数；

b.键盘若收到随后的设置参数，用另一个ACK响

应，并按其参数设置新的拍发速率和响应延时，之后重新开始扫描（若键盘原来是开放的）；

c.键盘若收到FAH命令，但无随后的设置参数，则

键盘结束命令设置，并保持原来的拍发速率和响

应延时，停止扫描。

⑧F2H，F1，EFH：保留未用。

⑨F0H：设置键盘扫描码命令。此命令用于设置键盘的扫描码，后跟参数指定三种扫描码的哪一种。键盘复位时，默认扫描码是第二种。

⑩EEH：回送命令。此命令用于辅助诊断，要求键盘接收到EEH时也要回送EEH予以响应。若键盘原来是开放的，则继续扫描。

EDH：置位/复位LED指示器。键盘右上角有三个LED指示器，分别反映Caps、Num和Scroll三个键的锁定情况。参数字节如表2所列。

表2

D7D

1D0

保留

1=激励CapsLED

1=激励NumLED

1=激励ScrollLED

此命令执行过程与F3H相似。若命令后跟参数，则按参数设定LED状态并继续扫描。若仅有命令无参数，则不改变LED原状态，并停止扫描。

(2)键盘响应

键盘在下列四种情况下都会向键盘接口发送数据。

①按下任一键，键盘以拍发速率向接口发送键盘接通扫描码。

②释放所按下的键，键盘发送断开扫描码。

③系统向键盘发送键盘命令后，键盘回送应答。

④当用户按键速度超出键盘所能容纳的最大键个数时，键盘做出响应。

后三种情况称为键盘响应。响应字节有7个，定义如下。

①FEH：重新发送响应。当键盘收到一个无效的键盘命令，或者检测到奇偶错的键盘命令时，键盘回送响应字节为FEH，要求系统重发键盘命令。

②FAH：正常应答。对任何一个有效的键盘命令，键盘回送FAH予以响应。

③00H：超限应答。当用户按键速度超出键盘所能容纳的最大键符个数时（16个字节的缓冲器），键盘发送00H。

④FDH：诊断故障应答。键盘接受软件复位命令，执行自测试过程中。若检测到故障，则以FDH应答。此时，键盘停止扫描并等待下一个键盘命令。

⑤AAH：诊断正常应答。键盘在软件复位过程中，正常完成BAT测试，以AAH应答。

⑥FEH：回响命令的应答，对键盘FEH命令的应答。

⑦F0H：断开扫描码前缀，键盘对键符按下后释放的应答，第一个字节为F0H，第二个字节为接通扫描码（有几个键例外）。

3硬件设计

PC系列键盘采用18行×8列的矩阵行列结构。89C51单片机有4个8位I/O端口，因此可以采用P0、P2口再加上P3口的2个（P3.6和P3.7）作为行扫描线。P1口作为列输入线（如果用P0口作列输入线，必须加上拉电阻）。采用P3.0、P3.1作为数据线和时钟线与PC系统进行通信，用P3.2、P3.4、P3.5控制键盘上的3个指示灯。硬件原理如图3所示。

键盘与计算机通过一个五芯（PS/2接口为六芯）插座相接，4个有效引脚的定义分别是电源（VCC）、地（GND）、串行时钟线（SCK）、串行数据线（SIO）。

4软件设计

①消抖及重键处理：通过软件上延时程序来消除抖动；采用后按键优先处理，即多键同时按下时，只重复发送最后按下键的扫描码。

②程序包括键盘扫描子程序、发送键码子程序、发送数据子程序、接收命令子程序、定时器1中断服务程序、主程序等。键盘扫描子程序用于扫描键状态，将被按键的位置号存入缓冲器中；发送键码子程序用于将缓冲区键的接通码或断开码发送给计算机键盘接口或者存在键盘密码缓冲区中；发送数据子程序用于将数据发给计算机键盘接口；接收命令子程序用于接收计算机键盘接口发来的键盘命令；定时器1中断服务子程序用于给程序中的延时提供标准时钟，并具有软件看门狗功能，防止软件出现死机现象；主程序用于系统初始化，子程序调度，锁定状态的显示等。

图6发送缓冲区键码子程序流程图

图4~6是主要软件模块的流程图。单片机源程序见本刊网络补充版（http://www.xiexiebang.comEXT

2NEXT3:MOVR0,#00H

RET

KCODE:MOVB,#0FBH

NEXT4:RRCA

INCB

JCNEXT

4MOVA,R1

SWAPA

NEXT5:RRCA

INCB

JCNEXT

5NEXT6:MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,NEXT6

MOVR0,#0FFH

RET

到本课为止，本站教程暂告一个段落！感谢大家的关心和支持！

下面给出一个具体的例子：

电路图路径：G:图片电路图片xl100097.jpg

1.检测当前是否有键被按下。检测的方法是P1.4-P1.7输出全“0”，读取P1.0-P1.3的状态，若P1.0-P1.3为全“1”，则无键闭合，否则有键闭合。

2.去除键抖动。当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步的检测判断。

3.若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合。方法是对键盘的行线进行扫描。P1.4-P1.7按下述4种组合依次输出：

P1.71110

P1.61101

P1.51011

P1.40111

4.为了保证键每闭合一次CPU仅作一次处理，必须去除键释放时的抖动。

实验目的：通过XL1000的16位矩阵按键，在数码管上分别显示0---9，A,B,C,D,E,F。

接线方法：1用一条8PIN数据排线，把矩阵按键部份的JP50，接到CPU部份的P1口JP44.

2接8位数码管的数据线。将数码管部份的数据口JP5接到CPU部份的P0口JP51.

3接8位数码管的显示位线。将数码管部份的显示位口JP8接到CPU部份的P2口JP52.

参考程序：

;本程序实现扫描按键显示功能.

;分别按16个键盘显示分别显示数字123A456B789C*0#D

;键盘口P1,数码管显示第二位p21,数码管段位p0口

org0000h

ajmpmain

org0030h

main:

movdptr,#tab;将表头放入DPTR

lcallkey;调用键盘扫描程序

movca,@a dptr;查表后将键值送入ACC

movp0,a;将Acc值送入P0口

CLRP2.1;开显示

ljmpmain;返回反复循环显示

KEY:

LCALLKS;调用检测按键子程序

JNZK1;有键按下继续

LCALLDELAY2;无键按调用延时去抖

AJMPKEY;返回继续检测按键

K1:LCALLDELAY2

LCALLDELAY2;有键按下延时去抖动

LCALLKS;再调用检测按键程序

JNZK2;确认有按下进行下一步

AJMPKEY;无键按下返回继续检测

K2:MOVR2,#0EFH;将扫描值送入R2暂存

MOVR4,#00H;将第一列值送入R4暂存

K3:MOVP1,R2;将R2的值送入P1口

L6:JBP1.0,L1;P1.0等于1跳转到L1

MOVA,#00H;将第一行值送入ACC

AJMPLK;跳转到键值处理程序

L1:JBP1.1,L2;P1.1等于1跳转到L2

MOVA,#04H;将第二行的行值送入ACC

AJMPLK;跳转到键值理程序进行键值处理

L2:JBP1.2,L3;P1.2等于1跳转到L3

MOVA,#08H;将第三行的行值送入ACC

AJMPLK;跳转到键值处理程序

L3:JBP1.3,NEXT;P1.3等于1跳转到NEXT处

MOVA,#0cH;将第四行的行值送入ACC

LK:ADDA,R4;行值与列值相加后的键值送入A

PUSHACC;将A中的值送入堆栈暂存

K4:LCALLDELAY2;调用延时去抖动程序

LCALLKS;调用按键检测程序

JNZK4;按键没有松开继续返回检测

POPACC;将堆栈的值送入ACC

RET

INCR4;将列值加一

MOVA,R2;将R2的值送入A

JNBACC.7,KEY;扫描完至KEY处进行下一扫描

RLA;扫描未完将A中的值右移一位进行下一列的扫描

MOVR2,A;将ACC的值送入R2暂存

AJMPK3;跳转到K3继续

KS:MOVP1,#0FH;将P1口高四位置0低四位值1

MOVA,P1;读P1口

XRLA,#0FH;将A中的值与A中的值相异或

RET;子程序返回

DELAY2:;40ms延时去抖动子程序

MOVR5,#08H

L7:MOVR6,#0FAH

L8:DJNZR6,L8

DJNZR5,L7

RET

tab:

db28h,34h,28h,34h,0a9h,60h,20h,7ah,

20h,21h,61h,74h,30h,62h,0a2h,7eh

;0h0hc9878654a321轮流显示键盘因为无法表达*#就用H表示，B用8表示

end

这是我做成功的4X4键盘扫描源程序，P1.0-P1.3做四根列线，P1.4-P1.7做四根行线。

数码管的字型表是按照标准接法做的，按对应的按键数码管显示对应的数字。

以下是源程序：

KEYBUFEQU30H

ORG00H

START:MOVKEYBUF,#

2MOVP2,#00001111B

WAIT:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.4MOVA,P

1ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK1

MOVKEYBUF,#0

LJMPDK1

NK1:CJNEA,#0DH,NK2

MOVKEYBUF,#1

LJMPDK1

NK2:CJNEA,#0BH,NK

3MOVKEYBUF,#2

LJMPDK1

NK3:CJNEA,#07H,NK4

MOVKEYBUF,#3

LJMPDK1

NK4:NOP

DK1:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK1A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK1A

NOKEY1:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.5MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK5

MOVKEYBUF,#4

LJMPDK2

NK5:CJNEA,#0DH,NK6

MOVKEYBUF,#5

LJMPDK2

NK6:CJNEA,#0BH,NK7

MOVKEYBUF,#6

LJMPDK2

NK7:CJNEA,#07H,NK8

MOVKEYBUF,#7

LJMPDK2

NK8:NOP

DK2:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK2A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK2A

NOKEY2:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.6

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK9

MOVKEYBUF,#8

LJMPDK3

NK9:CJNEA,#0DH,NK10

MOVKEYBUF,#9

LJMPDK3

NK10:CJNEA,#0BH,NK11

MOVKEYBUF,#10

LJMPDK3

NK11:CJNEA,#07H,NK12

MOVKEYBUF,#11

LJMPDK3

NK12:NOP

DK3:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK3A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK3A

NOKEY3:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.7

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK13

MOVKEYBUF,#12

LJMPDK4

NK13:CJNEA,#0DH,NK14

MOVKEYBUF,#13

LJMPDK4

NK14:CJNEA,#0BH,NK15

MOVKEYBUF,#14

LJMPDK4

NK15:CJNEA,#07H,NK16

MOVKEYBUF,#15

LJMPDK4

NK16:NOP

DK4:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK4A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK4A

NOKEY4:

LJMPWAIT

DELY10MS:

MOVR6,#10

D1:MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

RET

TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H,080H,090H;0-9

DB088H,083H,0C6H,0A1H,086H,08EH,089H,0CFH,0C7H,0C8H;A,B,C,D,E,F,H,I,L,N,END

;P3.1数据采集控制

;P2.6P2.7个位十位显示转换控制

;P1口接8个开关模拟数据

;P1.0-P1.3为个位开关量输入

;P1.4-P1.7为十位开关量输入

;此程序仅供参考

;功能P1口接8个开关输入量4个一组，分别为个位，十位输入

;P0口接一个数码管，依次显示输入量。P3.1控制是否读入

;开关量。P2.6P2.7控制是否显示个位或十位

ORG100h

LJMPSTAR

STAR:MOVP1,#0FFH

SETBP3.1数据读入标志

MOVR0,#100，循环工作次数

LOOP:JBP3.1,$P3.1低电平时，采集P1口数据开关量处理显示阶段不再应答P3.1

MOVA,P1

PUSHACC

ANLA,#0FH取个位数值

MOVR1,A个位数值保存到R1

POPACC

ANLA,#0F0H

SWAPA高4位转成字节信息

MOVR2,A十位数值保存到R2

MOVDPTR,#TABLED

MOVA,R1

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

CLRP2.6个位显示

ACALLDELAY500MS

SETBP2.6

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

CLRP2.7十位显示

ACALLDELAY500MS

SETBP2.7

DJNZR0,LOOP

DELAY500MS:延时500毫秒子程略

RET

TABLED:DB0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h

DB80H,90H,88h,83h,0c6h,0a1h,86h,8eh

END

#include

typedefunsignedcharBYTE;

BYTEcodeTABLED[16]={0Xc0,0Xf9,0Xa4,0Xb0,0X99,0X92,0X82,0X0f8,0X80,0X90,0X88,0X83,0Xc6,0Xa1,0X86,0X8e};

BYTEDATled;

sbitP26=P2^6;

sbitP27=P2^7;

sbitP31=P3^1;

intTIME;

voidtimedelay(DTIME)

intDTIME;

{

intI;

for(I=0;I<=DTIME;I);

}

voidmain()

{

intTEMP;

P26=1;

P27=1;

P31=1;

P1=0xFF;

TIME=1000;

while(1){

while(P31==0){

DATled=P1;

TEMP=DATled&0x0f4;

P0=TABLED[TEMP];

P27=0;

timedelay(TIME);

P27=1;

}

1．实验任务

2．电路原理图

图4.24.1

3．硬件电路连线

(1)．把“单片机系统”区域中的P1端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DR1－DR8”端口上；

(2)．把“单片机系统”区域中的P3端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DC1－DC8”端口上；

4．程序设计内容

(1)．8X8　点阵LED工作原理说明

8X8点阵LED结构如下图所示

图4.24.2

一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。

一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。

5．汇编源程序

ORG00H

START:NOP

MOVR3,#3

LOP2:MOVR4,#8

MOVR2,#0

LOP1:MOVP1,#0FFH

MOVDPTR,#TABA

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP3,A

INCR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP1

DJNZR3,LOP2

MOVR3,#3

LOP4:MOVR4,#8

MOVR2,#7

LOP3:MOVP1,#0FFH

MOVDPTR,#TABA

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP3,A

DECR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP3

DJNZR3,LOP4

MOVR3,#3

LOP6:MOVR4,#8

MOVR2,#0

LOP5:MOVP3,#00H

MOVDPTR,#TABB

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

INCR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP5

DJNZR3,LOP6

MOVR3,#3

LOP8:MOVR4,#8

MOVR2,#7

LOP7:MOVP3,#00H

MOVDPTR,#TABB

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

DECR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP7

DJNZR3,LOP8

LJMPSTART

DELAY:MOVR5,#10

D2:MOVR6,#20

D1:MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

DJNZR5,D2

RET

TABA:DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH

TABB:DB01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H

END

6．C语言源程序

#include

unsignedcharcodetaba[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f0;j--);

}

voidmain(void)

{

unsignedchari,j;

while(1)

{

for(j=0;j<3;j)//fromlefttoright3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=taba[i];

P1=0xff;

delay1();

}

for(j=0;j<3;j)//fromrighttoleft3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=taba[7-i];

P1=0xff;

delay1();

}

for(j=0;j<3;j)//fromtoptobottom3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=0x00;

P1=tabb[7-i];

delay1();

}

for(j=0;j<3;j)//frombottomtotop3time

{

for(i=0;i<8;i)

{

P3=0x00;

P1=tabb[i];

delay1();

}

LED点阵显示实验

一.实验要求

编程实现中英文字符的显示。

二.实验目的1.了解LED点阵显示的基本原理和实现方法。

2.掌握点阵汉字库的编码和从标准字库中提取汉字编码的方法。

三.实验电路及连线

Fig22-0WTD3088LED分布

通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。

Fig22-1LED模块及列扫描电路

Fig22-2行扫描电路

Fig22-3地址译码电路

实验接线:按示例程序，模块的CSLED接51/96地址的8000H。

四.实验说明

五.实验程序框图

用户应留心其中行扫描的实现及码表的处理。

六.实验程序：

（一）提供LEDA51演示Asc16字符的简单点阵显示。

;*********LED点阵显示示例程序***********************

;**该程序显示Asc16字符**

;**为了简单起见，程序只显示一个字符**

;**该程序针对T598实验机的模块14**

;****************************************************

CSLEDEQU8000H

CSR1EQUCSLED;行127

3CSR2EQUCSLED 1H;行2273

CSC1EQUCSLED 2H;列137

4CSC2EQUCSLED 3H;列2374

ORG0000H

MOVSP,#60H

INIT:MOVA,#0H;关闭行

MOVDPTR,#CSR

1MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR

2MOVX@DPTR,A

MOVA,#0FFH;关闭列

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

D:MOVR5,#00H

MOVR4,#01H;每次为单行扫描

DISP:

MOVA,R

5MOVDPTR,#ASCE;此处设定所要显示的字符

MOVCA,@A DPTR

CPLACC;代码取反,决定显示的阴阳

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR1

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#8H,DISP

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#08H

MOVR4,#01H

DISP2:

MOVA,R5

MOVDPTR,#ASCE

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#10H,DISP2

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

SJMPD

;********延时子程序,协调字符显示速度*************

DELAY:MOVR7,#1H

DL1:MOVR6,#00H

DL2:DJNZR6,DL2

DJNZR7,DL1

RET

;********字符点阵字库***************

;ASC16字符编码排列

;14

;15

;高位D7--D0

;请注意编码的排列次序和实际显示点阵分布的关系

ASCA:DB00H,00H,10H,38H,6CH,0C6H,0C6H,0FEH

DB0C6H,0C6H,0C6H,0C6H,00H,00H,00H,00H

ASCE:DB00H,00H,0FEH,66H,62H,68H,78H,68H

DB60H,62H,66H,0FEH,00H,00H,00H,00H

ASCD:DB00H,00H,0F8H,6CH,66H,66H,66H,66H

DB66H,66H,6CH,0F8H,00H,00H,00H,00H

ASCK:DB00H,00H,0E6H,66H,66H,6CH,78H,78H

DB6CH,66H,66H,0E6H,00H,00H,00H,00H

;****************************************************

END

（二）LEDHZ51两个示例程序。和Hz16字符的简单点阵显示。

;*********LED点阵显示示例程序***********************

;**该程序显示hz16字符**

;**为了简单起见，程序只显示一个字符**

;**该程序针对T598实验机的模块14**

;****************************************************

CSLEDEQU8000H

CSR1EQUCSLED;行1273

CSR2EQUCSLED 1H;行2273

CSC1EQUCSLED 2H;列1374

CSC2EQUCSLED 3H;列2374

ORG0000H

MOVSP,#60H

INIT:MOVA,#0H;关闭LED显示

MOVDPTR,#CSR1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVX@DPTR,A

MOVA,#0FFH;关闭LED显示

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

D:MOVR5,#00H

MOVR4,#01H

DISP:

MOVA,R5

RLACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVA,R5

RLACC

INCACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR1

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#8H,DISP

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#08H

MOVR4,#01H

DISP2:

MOVA,R5

RLACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVA,R5

RLACC

INCACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#10H,DISP2

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

SJMPD

;********延时子程序,协调字符显示速度*************

DELAY:MOVR7,#1H

DL1:MOVR6,#00H

DL2:DJNZR6,DL2

DJNZR7,DL1

RET

;********字符点阵字库***************

;HZ16字符编码排列

;01

;23

;2829

;3031

;高位D7--D0

HZAI:DB00H,78H,3FH,80H,11H,10H,09H,20H

DB7FH,0FEH,42H,02H,82H,04H,7FH,0F8H

DB04H,00H,07H,0F0H,0AH,20H,09H,40H

DB10H,80H,11H,60H,22H,1CH,0CH,08H

HZDI:DB00H,80H,40H,80H,20H,88H,2FH,0FCH

DB08H,88H,08H,88H,0E8H,88H,2FH,0F8H

DB28H,88H,28H,88H,28H,88H,2FH,0F8H

DB28H,08H,50H,06H,8FH,0FCH,00H,00H

HZKE:DB01H,00H,01H,04H,0FFH,0FEH,01H,00H

DB01H,10H,1FH,0F8H,10H,10H,10H,10H

DB10H,10H,1FH,0F0H,14H,50H,04H,40H

DB04H,40H,08H,42H,10H,42H,60H,3EH

;****************************************************

END

基于89C51的计算机可锁定加密键盘设计

关键词：PS/289C51C51键盘

引言

1键盘功能及工作原理

2PS/2协议

2.1键盘到PC键盘接口的通信

2.2PC系统到键盘的通信协议

(1)键盘命令及执行过程

①FFH：复位键盘。系统通过此软件复位命令使键盘进入程序复位和内部自测试，称为基本保证测试（BAT）。复位键盘的过程如下：

a.键盘收到FFH后立即回送ACK（FAH）作答；

b.键盘接口收到ACK后，将键盘时钟和数据线置为高电平；

c.键盘检测到此状态后开始BAT操作；

d.如果BAT正确完成，键盘发送AAH以表示结束，否则以FDH（或其它任何值）表示诊断有误。

②FEH：重新发送。当系统检测到从键盘送来的任何传输错误时，它便向键盘发送FEH命令。键盘接收到此命令后，将重新送出原来的内容。

③FDH~F7H：空操作（保留未用）。

④F6H：设置缺省值。此命令使键盘所有条件复位到电源接通时的缺省状态，键盘继续扫描。

⑤F5H：设置缺省值和停止键盘。此命令使键盘所有条件复位到电源接通时的缺省状态，并停止键盘扫描，等待下一个键盘命令。

⑥F4H：启动键盘。键盘接收到此命令后，用ACK（FAH）作答，清除输出缓冲器，并启动键盘开始扫描。

系统缺省设置：拍发速率=10个/s±20，延时=500ms±20。

当要改变设置时可以使用F3H命令，并后跟一个字节的参数。参数定义如表1所列。

表1

D6D5

D4D3

D2D1D0

计算拍发速率和响应延时的公式如下：

拍发速率=1/[（8 A）×2B×0.00417]（1/s）

响应延时=（1 C）×250（ms）

注：缺省的延时参数值为2CH。

此命令的执行过程如下：

a.键盘收到F3H命令后，用FAH予以响应，并停止

扫描和等待随后的参数；

b.键盘若收到随后的设置参数，用另一个ACK响

应，并按其参数设置新的拍发速率和响应延时，

之后重新开始扫描（若键盘原来是开放的）；

c.键盘若收到FAH命令，但无随后的设置参数，则

键盘结束命令设置，并保持原来的拍发速率和响

应延时，停止扫描。

⑧F2H，F1，EFH：保留未用。

⑨F0H：设置键盘扫描码命令。此命令用于设置键盘的扫描码，后跟参数指定三种扫描码的哪一种。键盘复位时，默认扫描码是第二种。

⑩EEH：回送命令。此命令用于辅助诊断，要求键盘接收到EEH时也要回送EEH予以响应。若键盘原来是开放的，则继续扫描。

EDH：置位/复位LED指示器。键盘右上角有三个LED指示器，分别反映Caps、Num和Scroll三个键的锁定情况。参数字节如表2所列。

表2

D7D3

保留

1=激励CapsLED

1=激励NumLED

1=激励ScrollLED

此命令执行过程与F3H相似。若命令后跟参数，则按参数设定LED状态并继续扫描。若仅有命令无参数，则不改变LED原状态，并停止扫描。

(2)键盘响应

键盘在下列四种情况下都会向键盘接口发送数据。

①按下任一键，键盘以拍发速率向接口发送键盘接通扫描码。

②释放所按下的键，键盘发送断开扫描码。

③系统向键盘发送键盘命令后，键盘回送应答。

④当用户按键速度超出键盘所能容纳的最大键个数时，键盘做出响应。

后三种情况称为键盘响应。响应字节有7个，定义如下。

①FEH：重新发送响应。当键盘收到一个无效的键盘命令，或者检测到奇偶错的键盘命令时，键盘回送响应字节为FEH，要求系统重发键盘命令。

②FAH：正常应答。对任何一个有效的键盘命令，键盘回送FAH予以响应。

③00H：超限应答。当用户按键速度超出键盘所能容纳的最大键符个数时（16个字节的缓冲器），键盘发送00H。

④FDH：诊断故障应答。键盘接受软件复位命令，执行自测试过程中。若检测到故障，则以FDH应答。此时，键盘停止扫描并等待下一个键盘命令。

⑤AAH：诊断正常应答。键盘在软件复位过程中，正常完成BAT测试，以AAH应答。

⑥FEH：回响命令的应答，对键盘FEH命令的应答。

⑦F0H：断开扫描码前缀，键盘对键符按下后释放的应答，第一个字节为F0H，第二个字节为接通扫描码（有几个键例外）。

3硬件设计

键盘与计算机通过一个五芯（PS/2接口为六芯）插座相接，4个有效引脚的定义分别是电源（VCC）、地（GND）、串行时钟线（SCK）、串行数据线（SIO）。

4软件设计

①消抖及重键处理：通过软件上延时程序来消除抖动；采用后按键优先处理，即多键同时按下时，只重复发送最后按下键的扫描码。

图6发送缓冲区键码子程序流程图

图4~6是主要软件模块的流程图。单片机源程序见本刊网络补充版（http://www.xiexiebang.com.com）。

5结论

本文介绍的PC/AT键盘具有结构简单、设计灵活、安全可靠的特点，可用于标准PC和嵌入式PC。本键盘可以在标准的键盘基础上进行改造，只需换掉原来的控制芯片即可，可节省设计成本。

单片机C51编程几个有用的模块(1)

KeilC51常用功能模块使用说明

说明

本文档包括单片机系统中常用到的时钟中断、通讯及键盘扫描等模块(见所附源程序)的说明。这些模块使用前后台系统模型。为达到最大的灵活性,需要在用户工程中定义config.h文件,在其中定义各模块可选参数的设置，而不是直接更改源代码。

这些可选内容大部分为宏定义，如果不定义宏相应的功能在编译时被屏蔽，不会增加代码长度。具体可选内容见各模块中的说明。

在Config.h文件中还要包含一个单片机硬件的资源头文件。

各模块使用了定义在Common.h中的一些数据类型。如:BIT(bit)BYTE(unsignedchar)等，具体请参见源程序。

时钟模块

在单片机软件设计中,时钟是重要资源,为了充分利用时钟资源,故设计本时钟模块。本模块使用定时器0，在完成用户指定功能的同时,还能够自动处理一些其它模块中与时钟相关的信息。

时钟模块由声明文件Timer.h以及实现文件Timer.c组成。

用户应该在Config.h中定义宏TIMER_RELOAD来设定定时器0的重装载初值。推荐的定时器0的中断时间大于1毫秒。

在程序的初始化阶段调用时钟模块的初始化函数InitTimerModule()之后，就可以使用时钟模块所以支持的各种功能。具体描述如下：

延时：当用户需要进行一定时间的延时时，可以通过调用Delay()来进行，参数为时钟中断的次数。如时钟中断周期为1ms，想进行100ms的延时，则可以调用Delay(100)。

注意：

如果延时的绝对时间小于时钟中断的周期，则不能够用本方法做到延时。

定时：当程序中需要使用定时功能时，如等待某外部事件，如果在一定时间内发生则继续执行，如果在这段时间内发生，则认为出现错误，转向错误处理机制。

在此推荐一种编程模式，但用户可以用自己认为更合理的方式处理此类问题。

这里简单说明一下关于阻塞式函数及非阻塞式函数。简单说，阻塞式函数就是当检测完成条件，如果不能够完成则等待，如：

voidCheckSomething()

{

//gbitSuccessFlagisaglobalvariable

while(gbitSuccessFlag==FALSE)

{

//donothingbutwaiting

}

可以看到，当bitSuccessFlag没有被设置为TRUE时，函数保持等待状态不返回，这样就是阻塞式的函数。

另外一种情况：

BITCheckSomething()

{

if(gbitSuccessFlag==TRUE)

{

//…

returnTRUE;

}

returnFALSE;

}

在这里，如果所检测的事件有没有完成，函数进行检测之后，立刻返回，通过返回值报告完成情况，如果没有完成，则等待调用者分配再次执行的机会。这样的函数就是非阻塞函数。

在应用定时功能时，首先要将检测函数定义成非阻塞函数。如上面的第二个版本的CheckSomething。

然后下面模式：

BITbitDone=FALSE;

ResetClock();//cleartimerinterrupttimescounter

while(GetClock()

{

if(CheckSomething()==TRUE)

{

bitDone=TRUE;

break;

}

if(bitDone==FALSE)

{

//processtimeout

}

或者简单写成：

BITbitDone=FALSE;

ResetClock();

while(GetClock()=(z))

当然，用户也可以将IsPackageHeader和IsPackageTailer定义成为函数，通过BIT类型的返回值来向调用者提供与相应宏相同的信息。

另一种办法需要在Config.h文件中定义宏SCOMM_ComplexPackageFormat。(需要注意的是，不能够同时定义SCOMM_SimplePackageFormat和SCOMM_ComplexPackageFormat宏，否则会造成严重的不可预见性错误。

这时需要提供回调函数QueryPackageFormat，原形如下：

BYTEQueryPackageFormat(BYTEbyData,BYTEbyCount,BYTEbyParam);

函数中三个参数的含义与使用简单数据包格式时判断数据包尾的宏的参数相同。

函数通过返回值来通知作为调用者的接收函数对接收到的数据如何处理，但目前这种方法仅为需要处理复杂数据包格式时的一种可选方法，但不推荐。用户如果想使用这种方法可以自己更改接收函数中相应的#ifdefSCOM_ComplexPackageFormat

#endif//SCOMM_ComplexPackageFormat

预编译指令之间的内容。

例如指定QueryPackageFormat的返回值的含义：

0：继续找数据包头或继续找数据包尾。

1：找到数据包头。

2：找到数据包尾。

3：数据包出错，需要抛弃。

然后更改源代码来实现上面的协议。

注意：当用户需要使用字符串的时候，可以利用简单的包装函数将字符串转换为字节数组。所以没有必要提供专用的字符串处理函数。

键盘扫描模块

键盘扫描模块有两种工作方式,一种为自动的由时钟模块调用,另一种是由程序员自行调用。

1)由时钟模块自动调用的方式

将时钟模块实现文件(Timer.h)及键盘扫描模块的实现文件(KBScan。c)包含进工程,在Config.h文件中添加TIMER_KBSCANDELAY宏。时钟模块自动对时钟中断进行计数,当达到TIMER_KBSCANDELAY宏所定义的值后,自动调用键盘扫描模块中的函数KBScanProcess()进行键盘扫描，也就是说，这个宏的值可以决定按键消抖动的时间。

用户应该提供两个回调函数OnKBScan()及OnKeysPressed()。在函数OnKBScan中进行键盘扫描,并返回扫描码。扫描码的类型缺省为BYTE,当键盘规模较大时,BYTE不能够完全包含键盘信息时,可在Config.h文件中重定义宏KBvalue,如下:

#defineKBvalueWORD

这样,就可以使用16位的键盘扫描码,如果此时还达不到要求,可以将键盘扫描码定义成一个结构,但这样做将会增加代码量及消耗更多的RAM资源,故不推荐。

扫描模块调用OnKBScan取得扫描码,并调用用户可以重定义的宏IsNoKeyPressed来判断是否有键按下,缺省的IsNoKeyPressed实现如下:

#defineIsNoKeyPressed(x)((x)==0x00)

即认为OnKBScan返回0扫描码时为没有键按下,如果扫描函数返回其它非零扫描码做为无键按下的扫描码时,可以在Config.h文件中重定义IsNoKeyPressed宏的实现。

8位键盘扫描码(缺省值)时,相应的扫描函数为:

BYTEOnKBScan()

当扫描模块经过软件消抖动之后,发现有键按下,就会调用另一个回调函数OnKeysPressed。函数的声明应该如下:

voidOnKeyPressed(BYTEbyKBvalue,BYTEbyState)

其中中的参数byKBvalue的类型为BYTE,此为缺省值,如果使用其它类型的扫描码,就将此参数变为相应类型。这个值由OnKBScan返回。另一个参数byState在通常情况下为零。但当用户在Config.h中定义宏KBSCAN_brUSTCOUNT，同时键盘上的某键被按住不放时,扫描模块对它自己的调用(注意这里和TIMER_KBSCANDELAY宏不同,TIMER_KBSCANDELAY是时钟中断足够的次数后调用扫描模块,而KBSCAN_brUSHCOUNT为扫描模块自身的被调用次数)进行计数，当达到KBSCAN_brUSTCOUNT时，扫描模块调用OnKeysPressed，此时第一个参数的含义不变，而byState变成1,同时计数器复位，又经过一段时间后，用值为3的byState调用OnKeysPressed。这样就可以很方便的实现多功能键或者检测某键的长时间被按下。

2)由用户自行调用

由用户自行在程序中调用扫描模块，而不是由时钟中断自行调用。其它与方式1相同。

注意：

1)函数KBScanProcess为非阻塞函数，它将在很快的时间内返回，等待再次分配给它执行的机会。

2)函数KBScanProcess是在时钟中断外部运行的，它的过程可以被任何中断打断，但不影响系统运行。

3)byState的最大值为250，之后被复位为零。

应用举例

现在来举例说明上述几个模块的使用方法。

硬件环境描述：

为了控制一盏灯，需要单片机提供一个做控制功能的开关量，这里不描述外部接口电路，只说明当单片机的P10脚为高电平时，灯灭，当P10脚为低电平时，灯亮。

可以通过计算机由串口发送命令来控制，或通过一个按键(pushbutton不是自锁式的按键)来手动控制(按键接在P11脚上，当键没有按下时，P11电平为高，键按下时，引脚电平被接低)，当使用按键手动控制的时候，需要给计算机发送通知。

设定串口通讯指令如下：

数据包由0xff做包头，4个字节长，第二个字节为命令代码，第三个字节为数据，最后一个字节为校验位。

命令和数据代码有如下组合：

(计算机发给单片机)

0x100x01:计算机控制灯亮。(数据位是非零值即可)

0x100x00:计算机控制灯灭。

(单片机发给计算机)

0x110x01：单片机正常执行控制指令，返回。(数据位是非零值即可)

0x110x00:单片机不能够正常执行控制指令，或控制指令错(不明含义的数据包或校验错等)。

0x120x01：手动控制灯亮。(数据位是非零值即可)

0x120x00:手动控制灯灭。

建立工程：

在硬盘上建立文件夹Projects，在Projects下建立Common文件夹及Example文件夹。将各模块的头文件及实现文件拷贝到Common文件夹下(推荐使用这样的文件组织结构，其它工程也可以建立在Projects下，各工程共享Common文件夹中的代码)。

启动KeilC的IDE，在Example下建立新工程，将各模块的实现文件包含进工程。

在Example文件夹下建立Output文件夹，更改工程设置，将Output作为输出文件和List文件的输出文件夹(推荐使用这样的结构，当保存工程文件时，可以简单的删除Output文件夹中的内容而不会误删有用的工程文件)。

建立工程配置头文件Config.h及工程主文件Example.c，并将Exmaple.c文件加入工程。

输入代码：

代码的具体编写过程略。下面是最后的Config.h文件及Example.c文件。

//file:Config.h

#ifndef_CONFIG_H_

#define_CONFIG_H_

#include//使用AT89C52做控制

#include“../Common/Common.h”//使用自定义的数据类型

#defineTIMER_RELOAD922//11.0592MHz晶振，1ms中断周期

#defineTIMER_KBSCANDELAY40//40ms重检测按键状态，即40ms消抖

#defineSCOMM_AsyncInterface//使用异步通讯服务

#defineIsPackageHeader(x)((x)==0xff)//判断包头是不是0xff

#defineIsPackageTailer(x,y,z)((y)<=(z))//判断包的长度是不是足够

#endif//_CONFIG_H_

//file:Example.c

#include

#include“../Common/Common.h”

#include“../Common/Timer.h”

#include“../Common/Scomm.h”

#include“../Common/KBScan.h”

BITgbitLampState=1;//灯的状态，缺省为off

staticvoidInitialize()

{

InitTimerModule();//初始化时钟模块

InitSCommModule(0xfd,TRUE);//初始化通讯模块，11.0592MHz晶振，//波特率为19200

EA=1；//开中断

}

voidmain()

{

Initialize();//初始化

while(TRUE)//主循环

{

ImpTimerService();//实现时钟中断服务，如键盘扫描

AsyncRecePackage(4);//接收4个字节长的数据包

}

//在中断外部响应时钟中断事件

voidOnTimerEvent()

{

//donothing

}

//控制外部灯

staticvoidTriggerLamp(BITbEnable)

{

P10=~bEnable;//需要反相控制

}

//键扫描回调函数

BYTEKBScan()

{

BITb;

P11=1;//读之前拉高引脚电平

b=P11;//读入引脚状态

return~b;//数据反相做扫描码

}

//计算校验和

staticBYTECalcCheckSum(BYTE*pbyBuf,BYTEbyLen)

{

BYTEby,bySum=0;

for(by=0;by

bySum =pbyBuf[by];

return0–bySum;

}

//接收到键盘消息回调函数

voidOnKeyPressed(BYTEbyvalue,BYTEbyState)

{

BYTEby[4];

if(byState==0)

{

switch(byvalue)

{

case0x01:

gbitLampState=~gbitLampState;//灯状态取反

TriggerLamp(gbitLampState);//执行控制

by[0]=0xff;//构造数据包

by[1]=0x12;

by[2]=(BYTE)gbitLampState;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);//求校验和

SendPackage(by,4);//发送数据包

break;

//处理其它扫描码

default:

break;

}

//接收到数据包回调函数

voidOnRecePackage(BYTE*pbyBuf,BYTEbyBufLen)

{

BYTEby[4];

by[0]=0xff;

by[1]=0x11;

if(byBufLen!=4||pbyBuf[3]!=CalcCheckSum(pbyBuf,3))

{

by[2]=0;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);

SendPackage(by,4);//处理长度或校验和不正确

}

switch(pbyBuf[1])

{

case0x10:

gbitLampState=(BIT)pbyBuf[2];

TriggerLamp(gbitLampState);

by[2]=1;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);

SendPackage(by,4);//发送成功执行通知

break;

default://不知道的命令

by[2]=0;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);

SendPackage(by,4);//发送没有成功执行通知

break;

}

电话情思

很…想很想，给你打个电话，问问远方的朋友，现在还好吗，顺便问问你的…爸爸妈妈，电话能否把我……的问候转达。很…想很想，给你打个电话，也想和你悄悄…说些知心话，一遍一遍拨…着电话号码，电话响着无人回……答。…………窗外的月光，慢慢的坠下，带不走我对你的牵…挂，夜幕中的留影，飘飘荡荡，能否把我问候转达，窗外的月光，慢慢的坠下，带不走我对你的牵挂，夜幕中的留影，飘飘荡荡，能否把我问候转达。

很想很想，给你打个电话，也想和你悄悄说些知心话，一遍一遍拨着电话号码，电话响着无人回答。窗外的月光，慢慢的坠……下，带不走我对你的牵挂，夜幕中的留影，飘飘荡荡，能否把我问候转达！。

窗外的月光，慢慢的坠下，带不走我对你的牵挂，夜幕中的留影，飘飘荡荡，能否把我问候转达

能…否…把…我…问…候…转……达………！

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第五篇：单片机原理及应用(专升本)复习总结

《单片机原理及应用》复习

单片机(Micro Controller Unit,简称MCU)：把中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片中，构成一个完整的微型计算机。

第一部分时钟与复位

一、振荡器和时钟电路

1.内部时钟方式

2.外部时钟方式：外部时钟信号接至XTAL1，XTAL2悬空(P34 图2-11)

二、时序

1.振荡周期：也称为时钟周期。取决于晶振的频率。（以12MHz为例）2.状态周期：两个时钟周期为一个状态周期，用S表示。

两个时钟周期作为一个状态的两个节拍，分别称为节拍P1和节拍P2。

3.机器周期：一个机器周期包含6个状态周期，用S1、S2、„、S6表示；共12个节拍，依次可表示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、„、S6P1、S6P2。

4.指令周期：执行一条指令所占用的全部时间，它以机器周期为单位。

(1)1机器周期指令：ADD A,Rn(P291：1us)

先行专升本学员专用资料

《单片机原理与应用设计》总结（5篇材料）

第一篇：《单片机原理与应用设计》总结

第二篇：《单片机原理及应用》课程

第三篇：单片机原理及应用课程设计

第四篇：单片机原理与应用考试大纲

第五篇：单片机原理及应用(专升本)复习总结

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