单片机原理课程设计LED点阵显示姓名：学号：系别：机电工程系专业：指导教师：日期：2010.06.10目录目录............................................................ - 1 - .摘要........................................................ - 2 -1 设计任务及要求................................................ - 3 -2 单片机基础知识............................................... -3 -2.1 80C51单片机的内部结构.................................. - 3 -2.2 80C51各引脚作用......................................... - 4 - 3应用软件系统设计.............................................. - 6 -3.1点阵显示及设计原理....................................... - 6 -3.2应用软件设计............................................. - 7 -4 LED点阵控制装置的调试....................................... - 11 -4.1系统调试................................................ - 11 -4.2测试结果................................................ - 11 - 5毕业设计总结................................................. - 12 -5.1设计总结................................................ - 12 -5.2心得体会................................................ - 12 - 致谢词......................................................... - 13 - 参考文献.................................................... - 13 -.摘要摘要：二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。
顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。
它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。
它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。
现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。
彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。
单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。
单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。
关键词：单片机；阵显示；程序；LED1 设计任务及要求1、巩固和深化学生对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、定时/控制、程序设计、应用开发、等基本理论知识的理解。
2、提高学生硬件设计和软件设计综合设计能力。
3、掌握LED显示屏控制系统的显示原理，学习LED点阵显示数字和字符的编程方法。
4、结合微机原理、单片机技术知识，查阅有关资料，设计一个以单片机为核心的LED点阵显示器系统，采用点阵LED作为显示器显示“中国”字样。
2 单片机基础知识单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。
MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。
MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。
DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。
2.1 80C51单片机的内部结构图2-1为80C51单片机功能结构框图80C51 芯片内部集成了 CPU、RAM、ROM、定时/计数器和I/O口等各功能部件，并由内部总线把这些不见连接在一起。
图2-1 80C51单片机功能结构框图80C51单片机内部包含以下一些功能部件：(1) 一个8位CPU；(2) 一个片内振荡器和时钟电路；(3) 4KB ROM（80C51有4KB掩膜ROM，87C51有4KB EPROM，80C31片内有无ROM）；(4) 128B内RAM；(5) 可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路；(6) 两个16位定时/计数器；(7) 21个特许功能寄存器；(8) 4个8位并行I/O口，共32条可编程I/O端线；(9) 一个可编程全双工串行口；(10) 5个中断源，可设置成2个优先级。
2.2 80C51各引脚作用80C51单片机一般采用双列直插DIP封装，共40个引脚，图2-2a为引脚排列图。
图2-2b为逻辑符号图。
40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
1.电源(1)Vcc——芯片电源，接+５Ｖ；(2)Vss——接地端。
2.时钟XTAL1、XTAL2——晶体振荡电路反相输入端和输出端。
使用内部振荡电路时外接石英晶体。
3.控制线控制线共有4根，其中3根是复用线。
所谓复用线是指具有两种功能，正常使用时是一种功能，在某种条件下是另一种功能。
(1)ALE/PROG——地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。
①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址。
80C51在并行扩展外存储器（包括并行扩展I/O口）时，P0口用于分时传送低8位地址和数据信号，且均为二进制数。
那么如何区分是低8位地址还是8位数据信号呢？当ALE信号有效时，P0口传送的是低8位地址信号；ALE信号无效时，P0口传送的是8位数据信号。
在ALE信号的下降沿，锁定P0口传送的内容，即低8位地址信号。
需要指出的是，当CPU不执行访问外RAM指令（MOVX）时，ALE以时钟振荡频率1 / 6的固定频率输出，因此ALE信号也可作为外部芯片CLK时钟或其他需要。
但是，当CPU执行MOVX指令时，ALE将跳过一个ALE脉冲。
ALE端可驱动8个LSTTL门电路。
②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
(2)PSEN——外ROM读选通信号。
80C51读外ROM时，没个机器周期内PSEN两次有效输出。
PSEN可作为外ROM 芯片输出允许OE的选通信号。
在读内ROM或读外RAM时，PSEN无效。
PSEN可驱动8个LSTTL门电路。
(3) RST/Vpd——复位/备用电源。
①正常工作时，RST（Reset）端为复位信号输入端，只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平，80C51芯片即实现复位操作，复位后一切从头开始，CPU从0000H开始执行指令。
②Vpd功能：在Vcc掉电情况下，该引脚可接上备用电源，由Vpd向片内供电，以保持片内RAM中的数据不丢失。
(4) EA/Vpp ——内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
①EA功能：正常工作时，EA为内外ROM选择端。
80C51单片机ROM寻址范围为64KB，其中4KB在片内，60KB在片外（80C31芯片无内ROM，全部在片外）。
当EA保持高电平时，先访问内ROM，但当PC（程序计数器）值超过4KB（0FFFH）时，将自动转向执行外ROM中的程序。
当EA保持低电平时，则只访问外ROM，不管芯片内有否内ROM。
对80C31芯片，片内无ROM，因此EA必须接地。
图2-2 80C51引脚图②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚用于施加编程电源Vpp。
对4个控制引脚，应熟记起第一功能，了解其第二功能。
严格来讲，80C51的控制线还应该包括P3口的第二功能。
4. I/O引脚80C51共有4个8位并行I/O端口,共32个引脚(1)P0口——8位双向I/O口。
在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用作双向I/O口。
在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用于分时传送低8位地址(地址总线)和8位数据信号(数据总线)。
位结构如图2-4所示。
P0口能驱动8个LSTTL门。
(2) P1口——8位准双向I/O口(“准双向”是指该口内部有固定的上拉电阻)。
位结构如图2-5所示。
P1口能驱动为4个LSTTL门。
(3) P2口——8位准双向I/O口。
在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用作双向I/O口。
在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用于传送高8位地址(属地址总线) 。
P2口能驱动4个LSTTL门。
P2口的位结构如图2-6所示，引脚上拉电阻同P1口。
在结构上，P2口比P1口多一个输出控制部分。
(4) P3口——8位准双向I/O口。
可作一般I/O口用,同时P3口每一引脚还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。
P3口驱动能力为4个LSTTL门。
P3口第二功能如下:P3.0——RXD:串行口输入端;P3.1——TXD:串行口输出端;P3.2——INT0:外部中断0请求输入端;P3.3——INT1:外部中断1请求输入端P3.4——T0:定时/计数器0外部信号输入端;P3.5——T1:定时/计数器1外部信号输入端;P3.6——WR:外RAM写选通信号输出端;P3.7——RD:外RAM读选通信号输出端。