盐城纺织职业技术学院毕业设计基于单片机的99马表设计黄晓芳班级：电子512专业：应用电子技术所在系：机电工程系学号：*********指导老师：罗文华完成时间2008年4月10日至2008年6月18日目录摘要： (3)引言： (4)第一章单片机的发展与应用 (5)1.1、单片机的发展 (5)1.1.1、单片机的概念 (5)1.2、MCS-51单片机的简介 (5)第二章基于单片机AT89C51的99马表硬件系统 (9)2.1、基于单片机AT89C51的99马表原理 (9)2.1．1、主要功能： (9)2.1.2、系统板上硬件连线 (10)2.2、AT89S51的介绍 (10)2.2.1、主要特性 (11)2.2.2、管脚说明 (11)2.2.3、振荡器特性 (13)2.2.4、芯片擦除 (13)2.3、基于AT89S51的99马表外围电路设计 (14)2.3.1、复位电路 (14)2.3.2、时钟电路 (16)2.3.3、数码管 (16)2.3.4、键盘电路 (19)第三章基于AT89S51的99马表软件系统 (21)3.1、基于单片机AT89S51的99马表汇编程序 (21)3.1.1、基于单片机AT89S51的99马表流程图 (21)3.1.2、基于单片机AT89S51的99马表汇编程序 (22)3.2、K EIL U V ISION2集成开发环境介绍 (26)3.2．1、keil的使用步骤 (26)3.4仿真软件P ROTEUS (28)3.4.1、基于Proteus软件的系统硬件仿真设计 (28)3.4.2、基于Proteus软件的系统硬件仿真运行 (29)3.5、硬件系统的设计 (29)3.5.1、Protel DXP概述 (29)3.5.2、原理图设计系统的特点 (29)3.5.3、印制电路板（PCB）的设计系统的特点 (31)第四章小结与展望 (32)4.1、小结 (32)4.2、全文展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)摘要：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。
系统实用性强、操作简单、扩展性强。
本文介绍了基于单片机AT89S51的99马表的设计，重点讨论了AT89S51单片机周围硬件电路的原理和软件的编程以及仿真软件对电路功能的实现。
关键词：单片机 99马表设计实现ABSTRACT：In recent years along with science and technology develop fast, the application of single flat machine is moving towards thorough continuously, at the same time drive traditional control detection day the benefit of new moon update. The system usability is strong, simplicity of operator, extended. This article introduced based on the monolithic integrated circuit AT89S51 99 stop watch designs, Discussed around with emphasis at89S51 monolithic integrated circuit hardware circuit's principle and software's programming as well as the simulation software to electric circuit function realization.Keywords: Only flat machine 99 stopwatches Design Realize引言：在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路的设计和软件的设计，让单片机得到了广泛的应用，几乎是从小的电子产品，到大的工业控制，单片机都起到了举足轻重的作用。
单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影，可谓是“麻雀虽小，肝胆俱全”，单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。
本文中设计的基于AT89S51单片的99马表具有体积小，结构简单，易于操作等特性，还具有强大的扩展功能。
它能够精确计时，并具有开始计时，计时停止，清零等功能，在运动会上，汽车上等一些需要计时的地方处处可见它的生影。
特别是利用单片机做的马表，因其显示精准，误差小，价格较低而广受欢迎。
第一章单片机的发展与应用1.1、单片机的发展1.1.1、单片机的概念自1946年第一台数字式电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生以来，计算机的发展已经历了四代，微型计算机属于第四代计算机。
对微型计算机而言，如果将CPU、存储器、I/O接口以及定时器/记数器集成在一块芯片上，就成为单片微型计算机（SUM，single Chip Microcomputer），简称单片机。
它具有体积小、功耗低、可靠性高、抗干扰能力强、价格低等优点，被广泛应用于检测和控制领域。
此外，单片机在家用电器、电子玩具、语言设备、机器人等各个领域的应用也迅速发展。
随着单片机在技术上、体系结构上的不断发展，国际上逐渐采用“微控制器（MCU，Micro Controller Unit）”来代替“单片微型计算机”这一名称，但在国内，由于习惯，我们仍沿用“单片机”这一名称。
1.2、MCS-51单片机的简介51系列单片机是由美国Intel公司生产的以80C51为核心发展起来的各类单片机型号系列的总称。
这类单片机都使用80C51的CPU内核及指令系统，且MCS-51系列中的8051成为许多半导体厂家。
电气公司竞相选用的对象并以其为基核，推出了许多兼容性的CHMOS单片机，且这些单片机都具有极好的兼容性，并有很强的生命力，统称80C51系列MCS-51系列单片机产品有8051，8031，8751，80C51，80C31等型号（前三种为CMOS芯片，后两种为CHMOS芯片）。
它们的结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上。
8051内部设有4K字节的掩模ROM程序存储器，8031片内没有程序存储器，而8751是将8051片内的ROM换成EPROM。
由ATMEL公司生产的89C51将EPROM改成了4K的闪速存储器，他们的结构大同小异。
·MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：图11）中央处理器（CPU）：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
2）数据存储器(RAM)：8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
3）程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
4）定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
5）并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
6）全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
7）中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
TCON的中断标志：位号 7 6 5 4 3 2 1 0IT0：外部中断INT0触发方式控制位。
IE0：外部中断INT0中断请求标志位。
IE0=1时，表示INTO向CPU请求中断。
IT1：外部中断INT1触发方式控制位。
IE1：外部中断INT1中断请求标志位。
IE0=1时，表示INT1向CPU请求中断。
TF0：定时/计数器T0益出中断请求标志位。
在T0启动后就开始由出值加1记数，直至最高位产生益出由硬件置位TF0，向CPU响应中断。
CPU 响应中断时，TF0由硬件自动清0。
TF1：定时/计数器T1益出中断请求标志位。
中断允许控制：CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。
IE的状态可通过程序由软件设定。
某位设定为1，相应的中断源允许；某位设定为0，相应的中断源屏蔽。
CPU复为时，IE各位清0，禁止所有中断。
IE寄存器：位号 7 6 5 4 3 2 1 0EX0：外部INT0中断允许位。
ET0：定时/计数器T0中断允许位。
EX1：外部INT1中断允许位。
ET1：定时/计数器T0中断允许位。
ES：串行口中断允许位。
EA：CPU中断允许（总允许）位。
第二章基于单片机AT89C51的99马表硬件系统2.1、基于单片机AT89C51的99马表原理2.1．1、主要功能：1）开始时，显示“00”，第1次按下SP1后就开始计时。
2）第2次按SP1后，计时停止。
3）第3次按SP1后，计时归零。
图2-1 基于单片机AT89C51的99马表原理图2.1.2、系统板上硬件连线1）把“单片机系统”区域中的P1.0/AD0－P1.7/AD7端口分别用导连接到LED 数码显示器U2的a－h端口上；要求：P1.0/AD0对应着a，P1.1/AD1对应着b，……，P1.7/AD7对应着h。
2）把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15端口分别用导连接到LED 数码显示器U1的a－h端口上；要求：P2.0/A8对应着a，P2.1/A9对应着b，……，P2.7/A15对应着h。
3）把“单片机系统“区域中的P3.5/T1用导线连接到”独立式键盘“区域中的SP1端口上；2.2、AT89S51的介绍AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。