計算機組成原理課程設(shè)計--基本模型機的模擬設(shè)計與實現(xiàn)

1、<p>　　計算機組成原理課程設(shè)計</p><p><b>　　總結(jié)報告</b></p><p>　　設(shè)計題目：基本模型機的模擬設(shè)計與實現(xiàn)</p><p>　　子 題 目：外部中斷控制流水燈、蜂鳴器</p><p><b>　　學生姓名： </b></p><p>

2、<b>　　院 別：</b></p><p><b>　　專 業(yè)：</b></p><p><b>　　班 級：</b></p><p><b>　　學 號：</b></p><p><b>　　指導教師: </b&

3、gt;</p><p>　　2011 年 7 月 5日</p><p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書</p><p>　　題目 基本模型機的模擬設(shè)計與實現(xiàn)</p><p><b>　　主要內(nèi)容：</b></p><p>　　對基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，能夠自己設(shè)計機器指令并且能夠翻譯為微程序，并能

4、將機器指令和微程序分別打入模擬機的內(nèi)存和控制存儲其中，并通過程序調(diào)試能將所編寫的程序正確運行。</p><p>　　參考資料：《計算機組成原理》 唐朔飛著 </p><p>　　《計算機組成原理》 白中英著 </p><p>　　《計算機組成原理實驗指導》</p><p>　　完 成 期 限： 一周 </p>

5、;<p>　　指導教師簽名： </p><p>　　2011年 7 月5日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計目標……………………………………………………………………1</p><p>　　二、采用設(shè)備…………………………………………………………

6、…………1</p><p>　　三、設(shè)計的原理…………………………………………………………………1</p><p>　　3.1 單片機 ……………………………………………………………………1</p><p>　　3.2中斷方式 …………………………………………………………………2</p><p>　　3.3實現(xiàn)控制LED和蜂鳴器的原理……

7、………………………………………3</p><p>　　四、邏輯電路圖……………………………………………………………… 3</p><p>　　4.1LED小燈原理圖…………………………………………………………… 3</p><p>　　4.2揚聲器原理圖 …………………………………………………………… 3</p><p>　　4.3單片機的獨

8、立按鍵原理圖 ……………………………………………… 4</p><p>　　五、程序代碼 …………………………………………………………………4</p><p>　　5.1C語言的特點及選擇 ………………………………………………………4</p><p>　　5.2 程序代 ……………………………………………………………………5</p><p&g

9、t;　　六、調(diào)試情況……………………………………………………………………5</p><p>　　6.1在keil環(huán)境下，編寫外部中斷的程序 …………………………………6</p><p>　　6.2軟件調(diào)試的步驟 …………………………………………………………6</p><p>　　七、心得體會 …………………………………………………………………6</p>

10、;<p>　　八、參考文獻……………………………………………………………………7</p><p>　　摘要：本文介紹了在89c51單片機系統(tǒng)中設(shè)計外部中斷流水燈、蜂鳴器的一種方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：中斷；LED；蜂鳴器</p><p><b>　　一、設(shè)計目標</b></p><p>　　通過本

11、次課題設(shè)計，應(yīng)用《單片機原理及應(yīng)用》等所學相關(guān)知識及查閱資料，完成簡易的外部中斷設(shè)計，以達到理論與實踐更好的結(jié)合、進一步提高綜合運用所學知識和設(shè)計的能力的目的。達到鞏固、充實和綜合運用所學知識解決實際問題的目的。</p><p>　　通過本次設(shè)計的訓練，可以使我在基本思路和基本方法上對基于STC-89C52單片機的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計有一個比較感性的認識，加深對理論方面的理解。了解軟硬件的有關(guān)知識，并掌握軟硬件設(shè)計過程

12、、方法及實現(xiàn)，并具備一定程度的設(shè)計能力。為以后設(shè)計和實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、采用設(shè)備</b></p><p>　　由于單片機集成了運算器電路、控制電路、存儲器、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器以及輸入/輸出口電路等，所以用單片機設(shè)計控制電路省去了很多分立元器件。由于單片機是可編程芯片，并且它可以運用C語言編寫，對于一些功能，可以調(diào)用C語言庫

13、函數(shù)。使編寫程序變得非常簡單。所以該課題用單片機實現(xiàn)，不僅功能易于實現(xiàn)，而且精確度高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。并且由于其成本低、體積小、技術(shù)成熟和功耗小等優(yōu)點，且技術(shù)比較成熟。性價比也相當高。</p><p>　　綜上所述，并通過各個方面綜合比較為達到最佳效果。我采用本系統(tǒng)就是充分利用了89C52芯片的I/O引腳。系統(tǒng)以采用52系列單片機STC-89C52為中心器件來設(shè)計的外部中斷，實現(xiàn)了中斷程序為LED燈滅、蜂

14、鳴器響聲停止功能，中斷程序由本人獨立完成。</p><p><b>　　三、設(shè)計的原理</b></p><p>　　3.1、用89C52單片機試驗儀來實現(xiàn)</p><p>　　本課題用到的是89C52單片機試驗儀，主要元件為89C52單片機、LED燈，鍵盤，蜂鳴器等。</p><p>　　89C52是一個低電壓，高性能C

15、MOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的89C52單片機可提供許多較復雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。</p><p>　　89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含

16、2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線， 89C52可以按照常規(guī)方法進行編程,但不可以在線編程。</p><p>　　圖1.AT89C52引腳圖</p><p>　　3.2 中斷傳送方式：</p><p>　　中斷方式則是在外設(shè)為數(shù)據(jù)傳送做好準備之后，就向CPU發(fā)出中斷請求信號（相當于通知CPU）。CPU接收到中斷請求信號之后立

17、即作出響應(yīng)，暫停正在執(zhí)行的原程序（主程序），而轉(zhuǎn)去外設(shè)的數(shù)據(jù)輸入輸出服務(wù)，待服務(wù)完之后，程序返回。CPU再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序。</p><p><b>　　外部中斷</b></p><p>　　外部中斷是指從單片機外部引腳輸入請求信號。輸入/輸出的中斷請求、實時事件的中斷請求、掉電和設(shè)備故障的中斷請求都可以作為外部中斷源，從引腳INT0、INT1輸入。</p

18、><p>　　外部中斷請求、有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)及跳變（邊沿）觸發(fā)。這兩種觸發(fā)方式可以通過對特殊功能寄存器TCON編程來選擇。</p><p>　　3.3實現(xiàn)控制LED和蜂鳴器的原理</p><p>　　LED燈為共陽極接法，其陰極分別接P0口的八個輸出。P0口各位送低電平，對應(yīng)各口的LED燈亮。蜂鳴器有P1.5口控制，低電平時響，高電平時不響。P0口作為輸出口，用

19、來控制LED的亮滅，要使其亮只需要讓P0.0-P0.7口保持低電平 就可以使8個燈亮起來。同時通過P1.5端控制蜂鳴器發(fā)生，當1.5輸出低電平時候使蜂鳴器發(fā)出聲音，按下按鍵可調(diào)節(jié)P0的高低電平，從而控制程序中LED燈的亮滅和蜂鳴器的聲音。</p><p><b>　　四、邏輯電路圖</b></p><p>　　4.1LED小燈原理圖</p><p&

20、gt;<b>　　4.2揚聲器原理圖</b></p><p>　　圖3. 揚聲器電路</p><p>　　4.3單片機的獨立按鍵原理圖</p><p>　　圖4. 獨立按鍵電路圖</p><p><b>　　五、軟件設(shè)計</b></p><p>　　5.1、C語言的特點及

21、選擇</p><p>　　C語言它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來。C 語言可以像匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作， 而這三者是計算機最基本的工作單元。語言簡潔，使用方便，靈活，運算豐富，表達化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設(shè)計自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點。在本設(shè)計中采用C語言編寫軟件程序。</p><p><b>

22、　　5.2 程序代碼</b></p><p>　　#include <reg51.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p><b>　　uint m,n;</b></p><p>　　sbit didi=P1^5;</p><

23、p>　　void delay(int z)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(m=0;m<z;m++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{

24、</b></p><p>　　TCON=0;//TCON取值0或1時，對中斷的現(xiàn)象不同</p><p>　　EA=1; //開總中斷 </p><p>　　EX0=1; //開外中斷 0</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>

25、　　{P0=0;</b></p><p>　　delay(6000); //延時</p><p><b>　　P0=0xFF;</b></p><p>　　delay(6000); //延時</p><p><b>　　}</b></p><p><

26、b>　　}</b></p><p><b>　　六、調(diào)試情況</b></p><p>　　6.1在keil環(huán)境下，編寫外部中斷的程序。</p><p>　　掌握開發(fā)系統(tǒng)界面的各個組成部分以及提供給我們的各種不同的調(diào)試工具，文件操作等內(nèi)容。掌握使開發(fā)系統(tǒng)連機調(diào)試的基礎(chǔ)知識。</p><p>　　6.2軟件

27、調(diào)試的步驟</p><p>　　軟件調(diào)試一般分為以下四個階段：1、 編寫程序并查錯；2、在C語言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序3、對程序進行編譯連接，并及時發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯誤；4、改正錯誤。</p><p>　　在軟件調(diào)試過程中，對出現(xiàn)的錯誤進行了認真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達到既定的設(shè)計效果。</p><p><b>　　七、心得體會</

28、b></p><p>　　經(jīng)過一周的努力,終于完成了這次學期的《計算機組成原理》科目的課程設(shè)計.雖然只有短短的一周,但是缺感覺學到了很多東西.</p><p>　　這次單片機課程設(shè)計不僅鞏固了以前所學過的知識，一方面通過C51單片機等一些器件的設(shè)計讓我學習和掌握了單片機技術(shù)的基礎(chǔ)知識和技術(shù)要點，也使以前學的很多知識都得到了運用。熟悉Keil C51編程平臺及相關(guān)c語言編程軟件，另一方

29、面在WORD中進行編輯，這個過程中讓我掌握了計算機輔助的設(shè)計技術(shù)。而且學到了很多在書本上沒有學到過的知識，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進行一些簡單的編程。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的</p><p>　　理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識

30、理解得不夠深刻，對軟件、硬件方面的許多知識掌握得不夠牢固。我會在以后的學習中不斷學習，積累經(jīng)驗，超越自己。</p><p>　　總之，經(jīng)過一個周的試驗我受益匪淺，同時我還要感謝老師對我們的耐心指導，幫我們分析解決了許多棘手的問題，也為我拓展思路提供了很好的指導。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 《計算機