第一篇：微課教學(xué)設(shè)計(jì)--利用單片機(jī)控制流水燈

微課教學(xué)設(shè)計(jì)--利用單片機(jī)控制流水燈

【教學(xué)背景】

單片機(jī)原理及應(yīng)用是電子信息工程以及其他電類專業(yè)必修的一門重要專業(yè)課程。該課程以MCS-51系列單片機(jī)為例，講述單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用。

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握單片機(jī)的基本理論和分析問題的方法，培養(yǎng)其應(yīng)用單片機(jī)解決實(shí)際問題的能力。I/O口是單片機(jī)內(nèi)部重要的硬件資源之一，也是單片機(jī)最為基礎(chǔ)的部分。本次微課通過“流水燈”這樣一個(gè)生動(dòng)的制作實(shí)例，使學(xué)生掌握51單片機(jī)I/O口的使用控制方法，其包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。此實(shí)例可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】

使學(xué)生掌握LED發(fā)光二極管的單向?qū)щ娫砗褪褂梅椒?，鞏固之前在模擬電子線路這門課中所學(xué)知識(shí)；使學(xué)生掌握利用51單片機(jī)的I/O口控制LED發(fā)光二極管的原理和方法；使學(xué)生回顧之前所學(xué)的指令系統(tǒng)，初步掌握利用匯編語言編寫實(shí)際工程例程的能力；初步培養(yǎng)學(xué)生利用單片機(jī)技術(shù)解決生活中實(shí)際問題的能力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】

（1）利用I/O口控制LED發(fā)光二極管的硬件設(shè)計(jì)；（2）“流水燈”的軟件設(shè)計(jì)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】

（1）LED發(fā)光二極管必須采用低電平驅(qū)動(dòng)的原因；（2）“流水燈”流水功能的軟件實(shí)現(xiàn)?！窘虒W(xué)方法】（1）項(xiàng)目教學(xué)法

利用一個(gè)實(shí)際生活中的例子（流水燈），講解51單片機(jī)I/O口的使用控制方法。由于此實(shí)例趣味性較高，可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣，提高他們的學(xué)習(xí)積極性，并使學(xué)生初步了解單片機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的作用。

（2）啟發(fā)教學(xué)法在課堂教學(xué)中，對于學(xué)習(xí)難點(diǎn)，教師設(shè)計(jì)問題，通過提問方式，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，吸引其注意力，使其自己找到問題的答案，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣?！窘虒W(xué)進(jìn)程】

1、發(fā)光二極管的介紹（30秒）

2、LED裝飾品的介紹并演示學(xué)生作品視頻（1分鐘）

3、“流水燈”流水要求介紹（40秒）

4、流水燈硬件電路設(shè)計(jì)（5分30秒）

5、流水燈軟件設(shè)計(jì)思想（4分鐘）

6、流水燈軟件設(shè)計(jì)流程圖（50秒）

7、流水燈軟件程序講解（3分鐘）

8、實(shí)物演示（25秒）

9、課后思考題（35秒）【教學(xué)內(nèi)容】

1、發(fā)光二極管的介紹

指出發(fā)光二極管是本次課程主要用到的元器件，簡單介紹其技術(shù)指標(biāo)（如圖1）。

圖1 發(fā)光二極管主要技術(shù)指標(biāo)介紹

2、LED裝飾品介紹

指出現(xiàn)在有很多裝飾品是由多個(gè)LED組成，通過控制LED的亮滅形成一幅幅圖案（如圖2），以達(dá)到美觀的效果。同時(shí)播放由我校學(xué)生自主設(shè)計(jì)的作品視頻，讓學(xué)生直觀感受到炫目的效果，并引出這次課的主題──利用單片機(jī)控制流水燈。

圖2 LED裝飾品

3、明確“流水燈”設(shè)計(jì)要求

指出具體的流水要求（如圖3）。

圖3 流水要求

4、流水燈硬件電路設(shè)計(jì)

明確發(fā)光二極管在51單片機(jī)中采用的驅(qū)動(dòng)方式（低電平驅(qū)動(dòng)（如圖4）），并提問能否采用高電平驅(qū)動(dòng)，給出相應(yīng)的硬件電路圖（如圖5）并說明不能驅(qū)動(dòng)的原因，最后給出限流電阻的計(jì)算方法（如圖6）。

圖4 發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)方式

圖5 發(fā)光二極管高電平驅(qū)動(dòng)電路圖

圖6 限流電阻計(jì)算方法

5、軟件設(shè)計(jì)思想

把軟件程序中幾個(gè)比較關(guān)鍵的地方提出來設(shè)置成問題，引發(fā)學(xué)生思考，并給出關(guān)鍵指令（如圖7）。

圖7 幾個(gè)關(guān)鍵問題

6、軟件流程圖

在具體程序之前給出軟件流程圖，明確整個(gè)軟件設(shè)計(jì)的流程（如圖8）。

圖8 軟件流程圖

7、軟件設(shè)計(jì)程序軟件設(shè)計(jì)程序（如圖9）在用PPT播放時(shí)不是同時(shí)給出，而是按照軟件流程圖的順序（P1口賦初值點(diǎn)亮第一個(gè)燈→調(diào)用延時(shí)子程序→P1口左環(huán)移→循環(huán)）分步給出，讓學(xué)生進(jìn)一步理清程序設(shè)計(jì)的脈絡(luò)。

圖9 軟件設(shè)計(jì)程序

8、實(shí)物演示將上述程序下載到單片機(jī)中，實(shí)物演示效果，讓學(xué)生有最直觀的感受。

9、思考題

圍繞本次課程，給出兩道思考題，啟發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生能夠更透徹地理解軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容（如圖10）。

圖10 思考題

【教學(xué)總結(jié)】

單片機(jī)原理及應(yīng)用是電子類學(xué)生一門非常重要的專業(yè)課程，單片機(jī)同時(shí)也是該專業(yè)學(xué)生參加電子類競賽和今后工作中用到的主要器件。要想學(xué)好單片機(jī)必須想辦法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本次微課通過流水燈這樣一個(gè)生動(dòng)有趣的實(shí)例，采用PPT講解、視頻演示、實(shí)物演示等多種教學(xué)手段，向?qū)W生展示了整個(gè)流水燈的設(shè)計(jì)過程（包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)），使學(xué)生掌握51單片機(jī)的I/O口使用控制方法，并回顧之前所學(xué)的指令系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其應(yīng)用單片機(jī)解決實(shí)際問題的能力。

在今后單片機(jī)的教學(xué)過程中，能不能開發(fā)出更多更好的項(xiàng)目，既結(jié)合理論教學(xué)需要，又兼顧學(xué)生的興趣愛好，這是單片機(jī)教學(xué)中可以參考的方向。

第二篇：單片機(jī)流水燈課程設(shè)計(jì)

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

基于AT89C51單片機(jī)的流水燈 引言

1.1 課題簡介

單片機(jī)全稱叫單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer)，是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：在智能儀器儀表上的應(yīng)用，例如精密的測量設(shè)備；在工業(yè)控制中的應(yīng)用，用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等；在家用電器中的應(yīng)用可從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無線電對講機(jī)等。單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等；在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用，如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機(jī)的原理)，就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理。

本設(shè)計(jì)著重在于分析計(jì)算器軟件和開發(fā)過程中的環(huán)節(jié)和步驟，并從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)對計(jì)算器設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的分析和研究。本系統(tǒng)就是充分利用了8051芯片的I/O引腳。系統(tǒng)以采用MCS-51系列單片機(jī)Intel8051為中心器件來設(shè)計(jì)LED流水燈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)8個(gè)LED霓虹燈的左、右循環(huán)顯示，并實(shí)現(xiàn)循環(huán)的速度可調(diào)。

1.2 設(shè)計(jì)目的

(1)學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

(2)掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。

(3)培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。

1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求

(1)彩燈用8個(gè)發(fā)光二極管代替。

(2)電路具有控制彩燈點(diǎn)亮右移、左移、全亮及全滅等功能。(3)彩燈兩點(diǎn)移動(dòng)時(shí)間間隔為0.5秒。總體設(shè)計(jì)思路

2.1設(shè)計(jì)思路

本課題使用AT89C51單片機(jī)時(shí)無須外擴(kuò)存儲(chǔ)器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個(gè)帶有八個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個(gè)單片機(jī)。

如果要讓接在P1.0口的LED1亮起來，那么只要把P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄滅，就要把P1.0口的電平變?yōu)楦唠娖?；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7個(gè)LED的點(diǎn)亮和熄滅的方法同LED1。因此，要實(shí)現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管LED1～LED8依次點(diǎn)亮、熄滅，8只LED燈便會(huì)一亮一暗的做流水燈了。同樣的道理，可以讓8個(gè)燈左移點(diǎn)亮，全亮、全滅。

在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn)，由于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí)間很短，我們在控制二極管亮滅的時(shí)候應(yīng)該延時(shí)一段時(shí)間，否則我們就看不到“流水”效果了。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)機(jī)構(gòu)框圖如圖1所示。

開關(guān)輸入AT89C51單片機(jī)圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

流水燈樣式 2.3 系統(tǒng)程序流程圖

系統(tǒng)程序總流程圖如圖2所示。

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

開始讀入四個(gè)開關(guān)的狀態(tài)否判斷開關(guān)狀態(tài)燈左移點(diǎn)亮燈右移點(diǎn)亮燈全亮燈全滅燈流動(dòng)運(yùn)行或全亮全滅結(jié)束

圖2 系統(tǒng)框圖 設(shè)計(jì)步驟

3.1硬件設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件的芯片，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很難直接和被控對象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

路、外部設(shè)備、被控對象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選用以AT89S51單片機(jī)為主控單元。顯示部分：8個(gè)LED燈循環(huán)亮滅。

3.2單片機(jī)時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。

在MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳X1，輸出端為引腳X2，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。此電路采用12MHz的石英晶體。時(shí)鐘電路如圖3所示。

圖3 時(shí)鐘電路圖

3.3復(fù)位電路

電阻的作用是用于上電復(fù)位的，VCC以上電，由于電容兩端電壓不能突變，所以RST上為高電平，然后電容放電，RST就為低電平了，還可以用手動(dòng)復(fù)位，此電路應(yīng)用自動(dòng)復(fù)位。復(fù)位電路如圖4所示。

圖4 復(fù)位電路圖

3.4控制電路

控制電路用于控制工作電路的工作情況，根據(jù)要求來控制電路，本電路的控制電路用來控制流水燈的工作情況，當(dāng)按下1、2、3、4各個(gè)開關(guān)時(shí)，電路具有左移、右移、全亮、全沒的功能，具體的控制電路如圖5所示。

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

圖5 開關(guān)電路圖

3.5工作電路

(1)工作電路就是根據(jù)總的電路的指令，來反應(yīng)工作情況。本電路的流水燈電路具體的如圖6所示。

圖6 流水燈電路圖

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

(2)根據(jù)各個(gè)模塊的功能及他們的信號傳輸，連接電路如圖7所示。

圖7 整體電路圖 軟件設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)要求

本系統(tǒng)的功能就時(shí)實(shí)現(xiàn)流水燈的循環(huán)點(diǎn)亮，主要有四個(gè)功能，第一，按下第一個(gè)按鈕，彩燈向上點(diǎn)亮循環(huán)，按下第二個(gè)，彩燈向下循環(huán)點(diǎn)亮，按下第三個(gè)，彩燈全滅，按下第四個(gè)，彩燈全亮。彩燈用8個(gè)發(fā)光二極管代替。電路具有的控制彩燈點(diǎn)亮右移、左移、全亮及全滅的功能用按鍵切換彩燈狀態(tài)，彩燈兩點(diǎn)移動(dòng)時(shí)間間隔為0.5秒。

4.2源程序見附錄Ⅰ

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 軟件調(diào)試

軟件調(diào)試一般分為以下四個(gè)階段：

1、編寫程序并查錯(cuò)；

2、在匯編語言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序

3、對程序進(jìn)行編譯連接，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯(cuò)誤；

4、改正錯(cuò)誤。

在軟件調(diào)試過程中，對出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達(dá)到既定的設(shè)計(jì)效果。

此系統(tǒng)可以改進(jìn)為可以通過對開關(guān)的調(diào)節(jié)來控制流水燈電路具有控制彩燈點(diǎn)亮右移、左移、全亮及全滅等功。心得體會(huì)

經(jīng)過一段時(shí)間的努力，我們順利的完成了這次單片機(jī)課設(shè)。這是一個(gè)磨練意志的過程。從課題的選擇開始，計(jì)算器的設(shè)計(jì)、硬件和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、到最后的Proteus軟件仿真完成，這其中經(jīng)歷了很多困難，但是更重要的是在這個(gè)過程中我得到了很大的鍛煉。一方面通過C51單片機(jī)等一些器件的設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)要點(diǎn)，也使以前學(xué)的很多知識(shí)都得到了運(yùn)用；另一方面在用Proteus軟件畫電路圖時(shí)，然后再轉(zhuǎn)換成一維的WORD中進(jìn)行編輯，這個(gè)過程中讓我掌握了計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)技術(shù)。當(dāng)然，這是一個(gè)需要不斷的嘗試，不斷的校核，不斷的修改，最后完成一個(gè)合理的設(shè)計(jì)的過程。需要的是細(xì)心和耐心。在很大程度上培養(yǎng)了我拼搏的工作精神。使我受益匪淺，更加明確了自己專業(yè)的方向。

通過本次課設(shè)，我不僅學(xué)到了關(guān)于單片機(jī)技術(shù)方面的許多專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也讓我感覺到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。其實(shí)如何有效和快速的找到資料也是課設(shè)給我的啟發(fā)，利用好圖書館和網(wǎng)絡(luò)，是資源的到最好的利用。與他人交流思想是取得成功的關(guān)鍵，在交流中，不僅強(qiáng)化了自己原有的知識(shí)體系，也擴(kuò)展了自己的思維。課設(shè)是一個(gè)通過思考、發(fā)問、自己解惑并動(dòng)手、提高的過程。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中不斷學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，完善自己。

對于這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上沒有學(xué)到過的知識(shí)，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進(jìn)行一些簡單的編程。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，例如對以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，學(xué)習(xí)了單片機(jī)匯編語言。

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

參考文獻(xiàn)

[1] 王思明,張金敏,茍軍年等著.單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:科學(xué)出版社,2012 [2] 譚浩強(qiáng)著.C程序設(shè)計(jì)(第四版).北京:清華大學(xué)出版社,2010 [3] 馮博琴,吳寧著.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第3版).北京:清華大學(xué)出版社,2011

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

附 錄Ⅰ

源程序：

START:

START1:

LOOP1:

CJNE:

SHOW1:

LOOP2:

SHOW2:

LOOP3:

LOOP4:

DELAY: D0: D1:

D2:

ORG 0000H

AJMP START

ORG 0030H

MOV SP,#60H

MOV DPTR,#TAB

JNB P0.0,LOOP1 JNB P0.1,LOOP2 JNB P0.2,LOOP3 JNB P0.3,LOOP4 AJMP START1

CLR A

MOVC A,@A+DPTR A,#11111111B,SHOW1 AJMP START

MOV P1,A

ACALL DELAY

INC DPTR

AJMP LOOP1

MOV A,#09H

MOVC A,@A+DPTR

CJNE A,#00000000B,SHOW2 AJMP START

MOV P1,A

ACALL DELAY

INC DPTR

AJMP LOOP2

MOV A,#08H

MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

AJMP START

MOV A,#11H

MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

AJMP START

MOV R0,#10

MOV R1,#200 MOV R2,#123 NOP DJNZ R2,D2 DJNZ R1,D1 DJNZ R0,D0

單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

RET TAB:

DB 11111110B DB 11111101B DB 11111011B DB 11110111B DB 11101111B DB 11011111B DB 10111111B DB 01111111B DB 11111111B DB 01111111B DB 10111111B DB 11011111B DB 11101111B DB 11110111B DB 11111011B DB 11111101B DB 11111110B DB 00000000B

END

第三篇：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)led流水燈設(shè)計(jì)報(bào)告(精)

目 錄

一、前 言 ???????????????????????(1 1.1課題簡介 ??????????????????????(1 1.2設(shè)計(jì)目的 ???????????????????????(1

二、總體設(shè)計(jì) ???????????????????????(2 2.1設(shè)計(jì)思路 ???????????????????????(2 2.2原件清單 ???????????????????????(2

三、硬件設(shè)計(jì) ???????????????????????(3 3.1AT89C51???????????????????????(3 3.2系統(tǒng)框圖 ???????????????????????(5 3.3程序框圖 ???????????????????????(5

四、軟件設(shè)計(jì) ???????????????????????(5 4.1硬件設(shè)計(jì) ???????????????????????(6 4.2單片機(jī)時(shí)鐘電 ?????????????????????(6 4.3復(fù)位電路 ???????????????????????(6 4.4控制電路 ???????????????????????(7 4.5工作電路 ???????????????????????(7

五、軟件調(diào)試 ???????????????????????(8 5.1設(shè)計(jì)要求 ???????????????????????(8 5.2軟件的流程圖 ?????????????????????(9 5.3程序設(shè)計(jì) ???????????????????????(9

六、軟件調(diào)試 ???????????????????????(11

七、心得體會(huì) ???????????????????????(12

八、參考文獻(xiàn) ???????????????????????(13 第一章 前言 1.1 課題簡介

單片機(jī)全稱叫單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer , 是一種集成在電路芯 片, 是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器等功能(可能還包括 顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊硅 片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置, 飛機(jī)上各種儀表的控制, 計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸, 工業(yè)自動(dòng) 化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能 IC 卡,民用豪華轎車的

安全保 障系統(tǒng),錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這 些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種 智能機(jī)械了。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè) 備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域,大致可分如下幾個(gè)范疇: 1.在智能儀器儀表上 的應(yīng)用 :, 例如精密的測量設(shè)備 2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用 :用單片機(jī)可以構(gòu)成形式 多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng),與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。3.在家用電器中的應(yīng)用可從手 機(jī),電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工 作中隨處可見的移動(dòng)電話,集群移動(dòng)通信,無線電對講機(jī)等。5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備 領(lǐng)域中的應(yīng)用 :例如醫(yī)用呼吸機(jī),各種分析儀,監(jiān)護(hù)儀,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫 系統(tǒng)等等。6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 :如音樂集成單片機(jī), 看似簡單的功 能,微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機(jī)的原理 ,就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原 理。

本設(shè)計(jì)著重在于分析計(jì)算器軟件和開發(fā)過程中的環(huán)節(jié)和步驟, 并從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)對計(jì) 算器設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的分析和研究。本系統(tǒng)就是充分利用了 8051芯片的 I/O引腳。系 統(tǒng)以采用 MCS-51系列單片機(jī) Intel8051為中心器件來設(shè)計(jì) LED 流水燈系統(tǒng),實(shí)現(xiàn) 8個(gè) LED 霓虹燈的左、右循環(huán)顯示,并實(shí)現(xiàn)循環(huán)的速度可調(diào)。

1.2 設(shè)計(jì)目的

1.學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn), 掌握電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟, 培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。

2.掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。

3.培養(yǎng)實(shí)踐技能,提高分析和解決實(shí)際問題的能力。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求

1.彩燈用 8個(gè)發(fā)光二極管代替。

2.電路具有控制彩燈點(diǎn)亮右移、左移、全亮及全滅等功能(用按鍵切換彩燈狀態(tài)

3、彩燈兩點(diǎn)移動(dòng)時(shí)間間隔為 0.5秒。二、總體設(shè)計(jì)思路 2.1設(shè)計(jì)思路

本課題使用 AT89C51單片機(jī)時(shí)無須外擴(kuò)存儲(chǔ)器。因此, 本流水燈實(shí)際上就是一個(gè) 帶有八個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng),即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源 等電路和必要的軟件組成的單個(gè)單片機(jī)。

如果要讓接在 P1.0口的 LED1亮起來,那么只要把 P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄?可以了;相反, 如果要接在 P1.0口的 LED1熄滅, 就要把 P1.0口的電平變?yōu)楦唠娖?同理,接在 P1.1~P1.7口的其他 7個(gè) LED 的點(diǎn)亮和熄滅的方法同 LED1。因此,要實(shí) 現(xiàn)流水燈功能,我們只要將發(fā)光二極管 LED1~LED8依次點(diǎn)亮、熄滅, 8只 LED 燈便 會(huì)一亮一暗的做流水燈了。同樣的道理,可以讓 8個(gè)燈左移點(diǎn)亮,全亮、全滅。在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn), 由于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí) 間很短, 我們在控制二極管亮滅的時(shí)候應(yīng)該延時(shí)一段時(shí)間, 否則我們就看不到 “流水” 效果了。

在此基礎(chǔ)上, 增加外擴(kuò)設(shè)備, 利用 74LS373和 8255擴(kuò)展成 24個(gè) LED 燈循環(huán)顯示。2.2.原件清單

三、硬件設(shè)計(jì) 3.1AT89C51 1.芯片由 UNTITLED — ISISPROFESSIONAL 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供(AT89C51 1主要特性: 與 MCS-51兼容

4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命:1000寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間:10年 全靜態(tài)工作:0Hz — 24Hz

三級程序存儲(chǔ)器鎖定 128*8位內(nèi)部 RAM 32可編程 I/O線 5個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路 2管腳說明: ① 電 源 引 腳

Vcc(40腳 :典 型 值 +5V。Vss(20腳 :接 低 電平。② 外 部 晶 振

XTAL1、XTAL2分 別 與 晶 振 兩 端 相 連 接。③ 輸 入 輸 出 口 引 腳 : P0口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時(shí) , 應(yīng) 先 軟 件 置 “ 1”。P1口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時(shí) , 應(yīng) 先 軟 件 置 “ 1”。P2口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時(shí) , 應(yīng) 先 軟 件 置 “ 1”。P3口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時(shí) , 應(yīng) 先 軟 件 置 “ 1”。④ 控 制 引 腳 : RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp組 成 了 MSC-51的 控 制 總 線。

RST(9腳 :復(fù) 位 信 號 輸 入 端(高 電平有 效。ALE/-PROG(30腳 :地 址 鎖 存 信 號 輸 出 端。

第 二 功 能 :編 程 脈 沖 輸 入。

-PSEN(29腳 :外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 讀 選 通 信 號。-EA/Vpp(31腳 :外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 使 能 端。第 二 功 能 :編 程 電 壓 輸 入 端(+21V。3 AT89C51單 片 機(jī) 的 P 口 特 點(diǎn) : P0口 :是 一 個(gè) 8位 漏 極 開 路 輸 出 型 雙 向 I/O端 口。作 為 輸 出 端 口 時(shí) ,每 位 能 以 吸 收 電 流 的 方 式 驅(qū) 動(dòng) 8 個(gè) TTL 輸 入 ,對 端 口 寫 1時(shí) , 又 可 作 高 阻 抗 輸 入 端 用。在 訪 問 外 部 程 序 或 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) , 它 是 時(shí) 分 多 路 轉(zhuǎn) 換 的 地 址(低 8位 /數(shù) 據(jù) 總 線 , 在 訪 問 期 間 將 激 活 內(nèi) 部 的 上 拉 電 阻。

P1口 :P1口 是 一 個(gè) 帶 有 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8位 雙 向 I/O端 口。P1口 的 輸 出 緩 沖 器 可 驅(qū) 動(dòng)(吸 收 或 輸 出 電 流 方 式 4個(gè) TTL 輸 入。對 端 口 寫 1時(shí) , 通 過 內(nèi) 部 的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 位 , 這 時(shí) 可 作 輸 入 口。P2口 作 輸 入 口 使 用 時(shí) , 因 為 內(nèi) 部 有 上 拉 電 阻 , 那 些 被 外 部 信 號 拉 低 的 引 腳 會(huì) 輸 出 一 個(gè) 電 流(Iil。

P2口 :P2口 是 一 個(gè) 帶 有 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8位 雙 向 I/O端 口。P2口 的 輸 出 緩 沖 器 可 驅(qū) 動(dòng)(吸 收 或 輸 出 電 流 方 式 4個(gè) TTL 輸 入。對 端 口 寫 1時(shí) , 通 過 內(nèi) 部 的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 位 , 這 時(shí) 可 作 輸 入 口。P2口 作 輸 入 口 使 用 時(shí) , 因 為 內(nèi) 部 有 上 拉 電 阻 , 那 些 被 外 部 信 號 拉 低 的 引 腳 會(huì) 輸 出 一 個(gè) 電 流(Iil。在 訪 問 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 時(shí) 和 16位 外 部 地 址 的 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器(如 執(zhí) 行 MOVX @DPTR 時(shí) , P2口 送 出 高 8位 地 址。在 訪 問 8位 地 址 的 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器(如 執(zhí) 行 MOVX @RI 時(shí) , P2口 引 腳 上 的 內(nèi) 容

(就 是 專 用 寄 存 器(SFR區(qū) 中 的 P2寄 存 器 的 內(nèi) 容 , 在 整 個(gè) 訪 問 期 間 不 會(huì) 改 變。

P3口 :P3口 是 一 個(gè) 帶 有 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8位 雙 向 I/O端 口。P3口 的 輸 出 緩 沖 器 可 驅(qū) 動(dòng)(吸 收 或 輸 出 電 流 方 式 4個(gè) TTL 輸 入。對 端 口 寫 1時(shí) , 通 過 內(nèi) 部 的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 位 , 這 時(shí) 可 作 輸 入 口。P3口 作 輸 入 口 使 用 時(shí) , 因 為 內(nèi) 部 有 上 拉 電 阻 , 那 些 被 外 部 信 號 拉 低 的 引 腳 會(huì) 輸 出 一 個(gè) 電 流(Iil。

(2 排 阻 的 作 用

所謂排阻就是若干個(gè)參數(shù)完全相同的電阻,它們的一個(gè)引腳都連到一起, 作為公共引腳。其余引腳正常引出。所以如果一個(gè)排阻是由 n 個(gè)電阻構(gòu)成的, 那么它就有 n+1只引腳,一般來說,最左邊的那個(gè)是公共引腳。它在排阻上一 般用一個(gè)色點(diǎn)標(biāo)出來。排阻一般應(yīng)用在數(shù)字電路上,比如:作為某個(gè)并行口的 上拉或者下拉電阻用。使用排阻比用若干只固定電阻更方便。

3.2、系統(tǒng)框圖

圖 1 3.3、程序框圖

四、設(shè)計(jì)步驟 4.1硬件設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置,通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸

入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件 的芯片, 在實(shí)際應(yīng)用中, 通常很難直接和被控對象進(jìn)行電氣連接, 必須外加各種擴(kuò)展 接口電路、外部設(shè)備、被控對象等硬件和軟件,才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用

系統(tǒng)。本設(shè) 計(jì)選用以 AT89S51單片機(jī)為主控單元。顯示部分:8個(gè) LED 燈循環(huán)亮滅。

4.2單片機(jī)時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號, 單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步 時(shí)序電路,為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn),電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號控制下嚴(yán) 格地按時(shí)序進(jìn)行工作。

在 MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器,其輸入端為芯片引腳 X1,輸出端為 引腳 X2,在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容,形成反饋電路,就構(gòu)成了 一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。此電路采用 12MHz 的石英晶體。時(shí)鐘電路如下圖:

圖 2 4.3復(fù)位電路

電阻的作用是用于上電復(fù)位的, VCC 以上電,由于電容兩端電壓不能突變,所 以 RST 上為高電平,然后電容放電, RST 就為低電平了,還可以用手動(dòng)復(fù)位,此 電路應(yīng)用自動(dòng)復(fù)位。

圖 3 4.4控制電路

控制電路用于控制工作電路的工作情況,根據(jù)要求來控制電路,本電路的控制電路 用來控制流水燈的工作情況,當(dāng)按下1、2、3、4各個(gè)開關(guān)時(shí),電路具有左移、右 移、全亮、全沒的功能,具體的控制電路如下:

圖 4 4.5工作電路 工作電路就是根據(jù)總的電路的指令, 來反應(yīng)工作情況。本電路的流水燈電路具體 的如下:

圖 5 2根據(jù)各個(gè)模塊的功能及他們的信號傳輸,連接電路如下: 圖 6

五、軟件設(shè)計(jì) 5.1設(shè)計(jì)要求

本系統(tǒng)的功能就時(shí)實(shí)現(xiàn)流水燈的循環(huán)點(diǎn)亮,主要有四個(gè)功能,第一,按下第一個(gè) 按鈕, 彩燈向上點(diǎn)亮循環(huán), 按下第二個(gè), 彩燈向下循環(huán)點(diǎn)亮, 按下第三個(gè), 彩燈全亮, 按下第四個(gè), 彩燈全滅。彩燈用 8個(gè)發(fā)光二極管代替。電路具有的控制彩燈點(diǎn)亮右移、左移、全亮及全滅的功能用按鍵切換彩燈狀態(tài),彩燈兩點(diǎn)移動(dòng)時(shí)間間隔為 0.5秒。

5.2、軟件的流程圖 : 圖 7 5.3、程序設(shè)計(jì)

ORG 0000H;單片機(jī)上電后從 00000H 地址執(zhí)行 AJMP START;跳轉(zhuǎn)到主程序存放地指出

ORG 0030H;設(shè)置主程序開始地址

START: MOV SP,#60H;設(shè)置堆棧起始地址為 60H MOV DPTR,#TAB;把 TAB 表首地址送入 DPTR START1: JNB P0.0,LOOP1;判斷 P0.0處開關(guān)是否閉合

JNB P0.1,LOOP2;判斷 P0.1處開關(guān)是否閉合

JNB P0.2,LOOP3;判斷 P0.2處開關(guān)是否閉合 JNB P0.3,LOOP4;判斷 P0.3處開關(guān)是否閉合

AJMP START1;如果沒有開關(guān)閉合重新檢測 LOOP1: CLR A;累加器清零

河北建筑工程學(xué)院 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) MOVC CJNE: A,@A+DPTR;取數(shù)值表中的數(shù) A,#11111111B,SHOW1;檢查左移結(jié)束標(biāo)志 AJMP START;左移結(jié)束重新檢測開關(guān)狀態(tài);將數(shù)據(jù)送到 P1 口;調(diào)用延時(shí)子程序;取數(shù)據(jù)表指針指向下一數(shù)據(jù);繼續(xù)查表取數(shù)據(jù);設(shè)定累加器的初始值 SHOW1: MOV P1,A ACALL DELAY INC DPTR AJMP LOOP1 LOOP2: MOV A,#09H MOVC A,@A+DPTR;取數(shù)值表中的數(shù) CJNE A,#00000000B,SHOW2;檢查右移結(jié)束標(biāo)志 AJMP START SHOW2: MOV P1,A ACALL DELAY INC DPTR AJMP LOOP2 LOOP3: MOV A,#08H;右移結(jié)束重新檢查開關(guān)狀態(tài);將數(shù)據(jù)送到 P1 口;調(diào)用延時(shí)子程序;取數(shù)據(jù)表指針指向下一數(shù)據(jù);繼續(xù)查表取數(shù)據(jù);設(shè)定累加器初始值 MOVC A,@A+DPTR;取數(shù)值表中的數(shù) MOV P1,A AJMP START LOOP4: MOV A,#11H;將數(shù)據(jù)送到 P1 口;全滅結(jié)束重新檢測開

關(guān)狀態(tài);設(shè)定累加器初始值 MOVC A,@A+DPTR;取數(shù)值表中的數(shù) MOV P1,A AJMP START DELAY: MOV R0,#10 D0: D1: MOV R1,#200 MOV R2,#123 NOP D2: DJNZ R2,D2 DJNZ R1,D1 DJNZ R0,D0 10;將數(shù)據(jù)送到 P1 口;全滅結(jié)束重新檢測開關(guān)狀態(tài);延時(shí)一段時(shí)間

河北建筑工程學(xué)院 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) RET TAB: DB 11111110B DB 11111101B DB 11111011B DB 11110111B DB 11101111B DB 11011111B DB 10111111B DB 01111111B DB 11111111B DB 01111111B DB 10111111B DB 11011111B DB 11101111B DB 11110111B DB 11111011B DB 11111101B DB 11111110B DB 00000000B END;子程序返回;程序結(jié)束

六、軟件調(diào)試 軟件調(diào)試一般分為以下四個(gè)階段：

1、編寫程序并查錯(cuò)；

2、在匯編語言的編譯系 統(tǒng)中編譯源程序

3、對程序進(jìn)行編譯連接，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯(cuò)誤；

4、改正 錯(cuò)誤。在軟件調(diào)試過程中，對出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達(dá)到既定的設(shè)計(jì)效果。此系統(tǒng)可以改進(jìn)為可以通過對開關(guān)的調(diào)節(jié)來控制流水燈電路具有控制彩燈點(diǎn)亮右 11 河北建筑工程學(xué)院 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 移、左移、全亮及全滅等功。

七、心得體會(huì) 經(jīng)過一段時(shí)間的努力，我們順利的完成了這次單片機(jī)課設(shè)。這是一個(gè)磨練意志的 過程。從課題的選擇開始，計(jì)算器的設(shè)計(jì)、硬件和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、到最后的 Proteus 軟件仿真完成，這其中經(jīng)歷了很多困難，但是更重要的是在這個(gè)過程中我得到了很大 的鍛煉。一方面通過 C51 單片機(jī)等一些器件的設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)技術(shù)的基 礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)要點(diǎn)，也使以前學(xué)的很多知識(shí)都得到了運(yùn)用；另一方面在用 Proteus 軟 件畫電路圖時(shí)，然后再轉(zhuǎn)換成一維的 WORD 中進(jìn)行編輯，這個(gè)過程中讓我掌握了計(jì)算機(jī) 輔助的設(shè)計(jì)技術(shù)。當(dāng)然，這是一個(gè)需要不斷的嘗試，不斷的校核，不斷的修改，最后 完成一個(gè)合理的設(shè)計(jì)的過程。需要的是細(xì)心和耐心。在很大程度上培養(yǎng)了我拼搏的工 作精神。使我受益匪淺，更加明確了自己專業(yè)的方向。通過本次課設(shè)，我不僅學(xué)到了關(guān)于單片機(jī)技術(shù)方面的許多專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也讓我 感覺到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。其實(shí)如何有效和快速的找到資料也是課設(shè)給我的啟發(fā)，利 用好圖書館和網(wǎng)絡(luò)，是資源的到最好的利用。與他

人交流思想是取得成功的關(guān)鍵，在 交流中，不僅強(qiáng)化了自己原有的知識(shí)體系，也擴(kuò)展了自己的思維。課設(shè)是一個(gè)通過思 考、發(fā)問、自己解惑并動(dòng)手、提高的過程。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中不斷學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，完善自己。對于這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本 上沒有學(xué)到過的知識(shí)，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進(jìn)行一些簡單的編程。通過 這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的 實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，例如 對以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，學(xué)習(xí)了單片機(jī) C 語言。這里我要感謝實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)老師，沒有老師的細(xì)致講解和耐心的檢查，也就沒有 我的計(jì)算器出來，非常感謝！12 河北建筑工程學(xué)院 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)

八、參考文獻(xiàn) [1]徐愛鈞.智能化測量控制儀表原理與設(shè)計(jì)（第二版）．北京航天航空大學(xué)出版 社,2004.9 [2]楊恢先 黃輝先著.單片機(jī)原理與應(yīng)用.人民郵電出版,2009.7 [3]朱定華著.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社,2001.4 [4]王威著.HCS12 微控制器原理及應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社,2007.10 [5]龔運(yùn)新著.單片機(jī) C 語言開發(fā)技術(shù).北京清華大學(xué)出版社,2006.10 [6]胡洪波著.單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程.湘潭大學(xué)出版社，2009.7 [7]《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》 胡漢才 編著 北京：清華大學(xué)出版社 [8]《MCS-51 單片機(jī)原理及應(yīng)用》張毅剛 編著 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [9] 《51 單片機(jī) C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 實(shí)例精講》（第二版）戴佳 劉博文 編著 電 子工業(yè)出版社 13

第四篇：EDA課程設(shè)計(jì)流水燈設(shè)計(jì)

EDA課程實(shí)踐報(bào)告

基于verilog的流水燈設(shè)計(jì)

學(xué)院:物理與電氣工程學(xué)院 專業(yè)：11級電子信息工程

姓名：蔣美菊

學(xué)號：111102088

基于verilog的流水燈設(shè)計(jì)

一、摘要

隨著EDA技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大與深入，EDA技術(shù)在電子信息、通訊、自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的重要性突出。隨著技術(shù)市場與人才市場對EDA的需求不斷提高，產(chǎn)品的市場需求和技術(shù)市場的要求也必然會(huì)反映到教學(xué)領(lǐng)域和科研領(lǐng)域中來。因此學(xué)好EDA技術(shù)對我們有很大的益處。EDA是指以計(jì)算機(jī)為工具，在EDA軟件平臺(tái)上，根據(jù)設(shè)計(jì)社描述的源文件（原理圖文件、硬件描述語言文件或波形圖文件），自動(dòng)完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括編譯、仿真、優(yōu)化、綜合、適配（或布局布線）以及下載。

流水燈是一串按一定的規(guī)律像流水一樣連續(xù)閃亮，流水燈控制是可編程控制器的一個(gè)應(yīng)用，其控制思想在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域也同樣適用。流水燈控制可用多種方法實(shí)現(xiàn)，但對現(xiàn)代可編程控制器而言，基于EDA技術(shù)的流水燈設(shè)計(jì)也是很普遍的。

課程設(shè)計(jì)主要的目的是通過某一電路的綜合設(shè)計(jì)，了解一般電路綜合設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計(jì)方法、通過設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往的學(xué)習(xí)內(nèi)容、達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。在設(shè)計(jì)完成后，還要將設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行安裝、調(diào)試以加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。

課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)以能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)及制作任務(wù)同時(shí)注意多方面能力的培養(yǎng)與提高，主要包括以下方面： ·獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造力。

·綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力?！げ殚唸D書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力。·寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力?！?shí)際動(dòng)手能力。

利用學(xué)到的電子技術(shù)知識(shí)，通過布置具有一定難度的設(shè)計(jì)題目，幫助學(xué)生熟悉課程設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)方法。

二、設(shè)計(jì)目的

1，學(xué)習(xí)使用EDA集成設(shè)計(jì)軟件Quartus II,電路描述，綜合，模擬過程。2，了解基于EDA應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

3，掌握使用EDA工具設(shè)計(jì)流水燈的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法

4，熟練使用Quartus II對實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行改錯(cuò)，調(diào)試以及演示現(xiàn)象。5，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

三、設(shè)計(jì)流程

（1）此次實(shí)驗(yàn)要求我們通過學(xué)習(xí)的EDA課程,來編制Verilog程序，以及使用這些程序代碼來顯示我們所要求的結(jié)果。流水燈設(shè)計(jì)是由八只LED顯示燈來實(shí)現(xiàn)的，通過程序代碼來控制這八只燈的亮滅，在實(shí)驗(yàn)初期，我們首先得編程序，通過我們上課所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，再結(jié)合近段時(shí)間去圖書館查閱的有關(guān)參考書籍，以及網(wǎng)上所搜索的相關(guān)知識(shí)，我們小組共同完成了程序的編制，程序代碼在下面有詳細(xì)介紹。

（2）其次，我們需要掌握Quartus II的用法，因?yàn)橐蟮默F(xiàn)象是通過這個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)的，在EDA實(shí)驗(yàn)課程中老師有詳細(xì)介紹Quartus II的使用方法，所以在這一階段對我們來說也比較得心應(yīng)手，安裝，調(diào)試，然后將編好的程序輸入，在此過程中我們遇到了點(diǎn)小困難，顯示程序有錯(cuò)誤，但是通過我們集體的努力，終于發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)樵诓僮鲿r(shí)，我們應(yīng)該先創(chuàng)建自己的文件夾，然后統(tǒng)一存放在一起，而我們存放的地方有誤，所以顯示不出我們所輸入的代碼。

（3）當(dāng)所有的程序輸入無誤后，我們要為每個(gè)器件設(shè)置管腳，因?yàn)檫@些在實(shí)驗(yàn)課上老師有說過，而且管腳號也已告訴我們，只需查詢便可，所以這一階段應(yīng)該說也挺簡單的。

（4）當(dāng)所有的這一切準(zhǔn)備工作做完后就是該演示現(xiàn)象了，這是最關(guān)鍵的一步，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教材有限，所以不能保證我們每位同學(xué)都來演示，我們一組人中只需一個(gè)代表將我們的程序整理一下，然后演示一遍，8只LED顯示燈能被控制其亮滅，會(huì)顯示像流水一樣的燈光。那么我們便可以通過這次的課程設(shè)計(jì)了，在此過程中，我們每個(gè)人的任務(wù)不同，我雖然沒有親手去調(diào)試，但是我也了解它的運(yùn)作。（5）設(shè)計(jì)報(bào)告也是我們課程設(shè)計(jì)的最后一步了，說白了就是將我們這一周所干的事情總結(jié)一下，從開始使用Verilog編程序，在Quartus II輸入程序，及改正錯(cuò)誤，調(diào)試，運(yùn)行，顯示現(xiàn)象。這所有的東西詳細(xì)的說明。那么這次的課程設(shè)

計(jì)就圓滿結(jié)束。

四、流水燈設(shè)計(jì)程序

module Verilog1(LED,CLK,reset);output[7:0] LED;input CLK,reset;reg [7:0] LED;reg [24:0] counter;initial LED=8'b11111111;always@(posedge CLK)begin counter<=counter+1;if(counter==25'b1_0111_1101_0111_1000_0100_0000)//25M // 1_0111_1101_0111_1000_0100_0000 begin LED<=LED<<1;counter<=0;if(LED==8'b0000000)LED<=8'b11111111;end end endmodule

五、流水燈設(shè)計(jì)管腳分配

六、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

在編寫程序時(shí)，注意格式以及拼寫是否正確，因?yàn)镼uartus II要求的程序代碼也是很嚴(yán)格的，所以沒有扎實(shí)的Verilog編程基礎(chǔ)，也很難得到所要求的程序。其次在保存程序時(shí)，我們要建立自己的文件夾來存放所編的程序，以防止運(yùn)行時(shí)和其他程序的混亂導(dǎo)致錯(cuò)誤。

在管腳分配這塊，我們要注意查找每個(gè)器件的標(biāo)號，然后準(zhǔn)確輸入進(jìn)去，可以使用文本編輯工具打開QuickSOPC管腳分配.txt文件，將# Pin & Location Assignments段拷貝并替代用戶QuartusII工程文件夾下的*.qsf文件中的相同段。當(dāng)然，用戶也可以直接在該文件中修改管腳的配置，這比在Quartus II中逐一分配管腳效率要高。當(dāng)只使用部分管腳時(shí)，可以只拷貝用到的管腳分配，當(dāng)然，也可以全部拷貝，沒有使用的管腳不會(huì)影響設(shè)計(jì)。

七、課程設(shè)計(jì)總結(jié)

兩個(gè)月的電子設(shè)計(jì)技術(shù)（EDA）課程已經(jīng)結(jié)束，在這驗(yàn)收學(xué)習(xí)成果的一星期內(nèi)，通過對流水燈的制作，清楚地看到了自己在EDA方面知識(shí)的薄弱，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒有聯(lián)會(huì)貫穿，EDA基礎(chǔ)知識(shí)的掌握也不夠牢固。

在做此課件的過程中，充分體會(huì)到了實(shí)際操作的重要性。如果沒有同學(xué)的指點(diǎn)，可能自己會(huì)在一些地方打轉(zhuǎn)彎，浪費(fèi)掉很多時(shí)間。通過這次課程設(shè)計(jì)，可以很好的把各個(gè)章節(jié)的模塊融合到一起，對以后的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)很有幫助。經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)，讓我感覺自己在動(dòng)手操作方面有質(zhì)上的飛躍。再加上前幾次的課程設(shè)計(jì)所積淀下來的經(jīng)驗(yàn)，以及老師悉心的指導(dǎo)，有力地指導(dǎo)了這次課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行，提高了這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)的質(zhì)量和速度，進(jìn)一步地增強(qiáng)了自己完成任務(wù)的能力，鞏固了所學(xué)的理論知識(shí)。完成課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量明顯提高。幾個(gè)人集體完成任務(wù)，必然存在弊端的，尤其體現(xiàn)在合作的分工不明確和對任務(wù)的消極怠工。這次課程設(shè)計(jì)要求五人一組，一個(gè)中心，但需要融入自己的思想在里面，這也在一定程度上擺脫了依賴和消極怠工的現(xiàn)象。使我們獨(dú)立完成任務(wù)能力增強(qiáng)。

所有的專業(yè)課實(shí)驗(yàn)，以及這次的課程設(shè)計(jì)，無不有力地證明了基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，無不在提醒自己，要重視對基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過這次的實(shí)驗(yàn)，理解了電子技術(shù)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法和流程，夯實(shí)了QuartusII的操作流程。很顯然，任何的實(shí)踐活動(dòng)，都不可能閉門造車，是必須去吸取前人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這就要求在課程

設(shè)計(jì)的過程中，從網(wǎng)絡(luò)上，從圖書館，借尋相關(guān)資料書籍等，有力地指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)。進(jìn)一步認(rèn)清了畢業(yè)走向。增強(qiáng)了搜索資料的能力。通過這次的課程設(shè)計(jì)，就直接指明了一條出路，那就是學(xué)習(xí)如何通過EDA只是設(shè)計(jì)一些器件。這就要求在最后的大學(xué)時(shí)間里，要繼續(xù)夯實(shí)相關(guān)的理論知識(shí)，繼續(xù)多動(dòng)手操作，提高具體的實(shí)踐操作能力，為即將畢業(yè)的工作出路，做好充分的準(zhǔn)備。對這次課程設(shè)計(jì)的建議。

整個(gè)的課程設(shè)計(jì)的過程中，老師的悉心指導(dǎo)對我們是大有裨益的，對老師表示感謝。還有同學(xué)之間的互相幫助，也進(jìn)一步增進(jìn)了我們的友誼，所以說這次的課程設(shè)計(jì)真的讓我獲益匪淺。

八、參考文獻(xiàn)

《EDA技術(shù)實(shí)用教程》，潘松、黃繼業(yè)，科學(xué)出版社，2001.7 《CPLD系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)入門與應(yīng)用》，黃正瑾等著，電子工業(yè)出版社 《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）手冊》，王丹、童如松，電子工業(yè)出版社 《可編程邏輯器件與EDA技術(shù)》李景華，杜玉遠(yuǎn)．東北大學(xué)出版社，2000 《FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐》陳瓊，潘禮． 電子工業(yè)出版社，2005

第五篇：利用最小公倍數(shù)解決實(shí)際問題微課教學(xué)設(shè)計(jì)

利用最小公倍數(shù)解決實(shí)際問題

微課教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容：人教版五年級下冊數(shù)學(xué)第四單元拓展知識(shí) 教學(xué)目標(biāo)：

1、通過學(xué)生對應(yīng)用題的條件與問題的全面分析，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的意識(shí)。

2、通過實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

4、培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)展學(xué)生的空間觀念與想像力。

教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：理解公倍數(shù)和最小公倍數(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的意義。

難點(diǎn)：運(yùn)用公倍數(shù)和最小公倍數(shù)知識(shí)解決實(shí)際問題。教學(xué)過程：

一、復(fù)習(xí)舊知，引入課題 1．理清概念。

師：什么叫最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)?怎樣求兩個(gè)數(shù)的最大公因數(shù)和最小公倍數(shù)? 2．求下面每組數(shù)的最大公因數(shù)和最小公倍數(shù)。12和16 4和9 13和26

二、聯(lián)系實(shí)際，解決問題

出示題目：一個(gè)長方體的長為4cm，寬為3cm，高為2cm，至少用幾個(gè)這樣的長方體可以拼成一個(gè)大正方體？拼成的大正方體的表面積和體積是多少？

誰能告訴大家，這道題我們需要注意什么？

正方體有什么特征？要想拼成正方體我們需要知道什么？ “至少”說明說明？

怎樣求4、3、2的最小公倍數(shù)？

正方體的表面積和體積怎么求？需要注意什么？

三、鞏固練習(xí)，加強(qiáng)理解

一個(gè)長方體木塊，長是9cm，寬是正方體8cm，高是6cm，要多少個(gè)這樣的木塊才能搭成一個(gè)最小的正方體？

四、課堂小結(jié)

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么新的收獲？