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学号：课程设计题目基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师2012 年 1 月12 日任务书目录引言 (1)1总体方案论证 (2)1.1功能分析 (2)1.2系统连接图设计 (2)1.2.1锁存控制电路 (5)1.2.2可编程并行通信接口芯片8255A (6)2程序流程图设计及其说明 (9)3关键程序段落说明 (11)3.1数据段定义 (11)3.2程序初始化 (11)3.3芯片初始化 (12)3.4初始LED亮灭状态 (12)3.5检测按键开关子程序 (12)3.6延时程序片段 (14)3.7灯光变换控制 (15)4程序调试说明 (16)5结果记录及分析 (17)心得体会 (19)参考文献 (20)引言微型计算机简称微机，由于具备人脑某些功能，所有又叫做微机。
是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
它是以微处理器为基础，配以存储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机。
把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。
学习微机原理与接口技术，主要容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言、设计以及微型计算机各个组成部分，而其中很大一块就是汇编语言的学习。
汇编语言是面向机器的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。
用汇编语言编写的程序由于目标程序占用存少，运行速度快，它有着高级语言不可替代的用途。
因此，学习汇编语言是很必要的，通过学习汇编语言可以体会它的作用。
通过本次课程设计让我们进一步深入汇编语言的学习，掌握简单的接口设计技术，将理论知识联系实际，进一步学习微机原理与接口技术的相关知识，为以后深入学习打下良好的基础。
1总体方案论证1.1功能分析此次课程设计的要求为，设计微型计算机最小系统，实现跑马灯的模拟显示功能。
具体要求为：（1）、输入设备三个启动按钮、一个停止按钮，输出设备为八个跑马灯；（2）、三个启动按钮对应三种跑马灯显示效果，按下任意一个启动按钮，跑马灯显示对应的效果，按下停止按钮则跑马灯全部熄灭。
课程设计题目基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师2012 年 1 月12 日任务书目录引言 (1)1总体方案论证 (2)1.1功能分析 (2)1.2系统连接图设计 (2)1.2.1锁存控制电路 (5)1.2.2可编程并行通信接口芯片8255A (6)2程序流程图设计及其说明 (9)3关键程序段落说明 (11)3.1数据段定义 (11)3.2程序初始化 (11)3.3芯片初始化 (12)3.4初始LED亮灭状态 (12)3.5检测按键开关子程序 (12)3.6延时程序片段 (14)3.7灯光变换控制 (15)4程序调试说明 (16)5结果记录及分析 (17)心得体会 (19)参考文献.................................................................. 错误！未定义书签。
引言微型计算机简称微机，由于具备人脑某些功能，所有又叫做微机。
是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
它是以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机。
把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。
学习微机原理与接口技术，主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言、设计以及微型计算机各个组成部分，而其中很大一块就是汇编语言的学习。
汇编语言是面向机器的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。
用汇编语言编写的程序由于目标程序占用内存少，运行速度快，它有着高级语言不可替代的用途。
因此，学习汇编语言是很必要的，通过学习汇编语言可以体会它的作用。
通过本次课程设计让我们进一步深入汇编语言的学习，掌握简单的接口设计技术，将理论知识联系实际，进一步学习微机原理与接口技术的相关知识，为以后深入学习打下良好的基础。
1总体方案论证1.1功能分析此次课程设计的要求为，设计微型计算机最小系统，实现跑马灯的模拟显示功能。
实验1 跑马灯实验一、实验目的●初步学会Proteus ISIS和uVision2单片机集成开发环境的使用；●初步掌握采用汇编语言与C语言开发单片机系统的程序结构；●掌握80C51单片机通用I/O口的使用；●掌握单片机内部定时/计数器的使用及编程方法以及中断处理程序的编写方法。
二、实验设备及器件●硬件：PC机，HNIST-1型单片机实验系统●软件：Proteus ISIS单片机仿真环境，uVision2单片机集成开发环境三、实验内容●编写一段程序，采用P1口作为控制端口，使与P1口相接的四个发光二极管〔D1、D2、D3、D4〕按照一定的方式点亮。
如点亮方式为：先点亮D1，延时一段时间，再顺序点亮D2……D4，然后又是D4……D1，同时只能有一个灯亮；然后每隔一段时间一次使相邻两个灯亮，三个灯亮，四个灯亮，最后闪烁三次，接着循环变化。
●基于Proteus ISIS仿真环境完成上述功能的仿真。
●基于uVision2单片机集成开发环境与硬件平台完成程序的脱机运行。
四、实验原理图图3.1 跑马灯实验电路原理图电路原理图如上图3.1所示，AT89S52的P1.0~P1.3控制4个发光二极管，发光二极管按照一定次序发光，相邻发光二极管的发光时间间隔可以通过定时器控制，还可以通过软件延时实现。
五、软件流程图与参考程序●主程序流程图如下：●参考程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar aa，num，speed，flag;uchar code table[]={0x0e，0x0d，0x0b，0x07};uchar code table1[]={0x0a，0x05，0x09，0x06};uchar codetable2[]={0x0c，0x09，0x03，0x08，0x01，0x0e，0x0c，0x08，0x00};void delay(uint z)//延时函数{uint x;uchar y;for(x=z;x>0;x--)for(y=200;y>0;y--);}void init()//条件初始化函数{ flag=0;speed=10;//控制跑马灯流水速度TMOD=0x01;//中断方式TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;//初值EA=1;//翻开总中断ET0=1;//翻开外中断0TR0=1;}void main(){init();//调用初始化函数while(1){if(flag){delay(2000);//调用延时函数for(num=0;num<4;num++)//从左至右间隔一个依次闪烁{P1=table[num];delay(2000);}for(num=3;num>0;num--)//从左至右间隔一个依次闪烁{P1=table[num];delay(2000);}for(num=0;num<4;num++)//从左至右间隔两个依次闪烁{P1=table1[num];delay(2000);}for(num=3;num>0;num--)//从左至右间隔两个依次闪烁{P1=table1[num];delay(2000);}for(num=0;num<6;num++)//两个，三个，四个跑马灯依次闪烁{P1=table2[num];delay(2000);}for(num=0;num<5;num++)//闪烁5次{P1=0xff;//全暗delay(2000);P1=0X00;//全亮delay(2000);}speed=speed-3;//变速if(speed==4){speed=10;}}}}void timer0() interrupt 1//中断函数{TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;aa++;if(aa==speed){aa=0;flag=1;}}六、实验思考题●请用汇编指令完本钱实验内容，深刻理解汇编语言程序设计结构。
《单片机原理及应用》跑马灯设计说明书第一章设计任务此次单片机设计任务是要求：按下按键三之后，灯的上半部分（四个灯）和下半部分交替闪烁9次，按下按键四之后，灯光全亮全灭九次。
在执行跑马灯的代码时，按下按键四，执行全亮全灭的时候，再按下按键三，灯光会先执行按键三的指令，然后再执行按键四的指令，也就是说按键三比按键四的优先级高，这就是此次单片机的设计任务。
第二章硬件设计在参考之前的跑马灯模拟电路的基础上，进行改造，完成相关模拟电路的设计。
在此次硬件设计的过程中，又让我再次的熟悉了电路的组成，元件的位置以及名称和连接，还有单片机内的系统及其功能。
首先是晶振电路，单片机最小系统的三要素之一，它在不停的振荡，为单片机系统提供基准时钟信号，是单片机的“心脏”。
电容的作用是帮助晶振起振，并维持振荡信号的稳定。
其次，复位电路主要功能是完成单片机上电初始功能，同时保障在单片机程序出现跑飞时能让它恢复正常状态，其实就是一个RC电路，RC的取值根据所需的复位时间来计算。
为实现跑马灯等功能，在P1端口接上8个LED灯，同时在P3口连上四个按键，实现中断功能。
此次硬件设计中，我做的唯一不足的就是忘记修改元件的具体数据，下次必须注意。
第三章软件设计在此次软件设计中，我做的很差，存在有许多问题，中间的各个代码都出现了问题，通过此次的失败，我总结了经验，明白了中断设计的函数应该怎那么写，参考了一下往日的作业，基本弄清了这类代码应该怎么写，但是仍然不熟练，还是需要多加练习，多加思考，争取能够自己独立写出程序代码。
第四章调试过程调试失败，在改进之后的代码进入调试之后，还是成功了的。
第五章总结此次单片机设计测试中主要考察了中断系统的使用，同时在硬件的设计上也有了更多的要求，在编写代码的同时还需要自主的设计和铺设电路，此次代码编写需要考虑全面，容易缺少程序，需要细心编写。
同时，在编写代码的时候，容易出错，出错的时候不能够慌，应该细心下来思考问题所在，此次测试中，看出来了我自身写代码的经验不足，使得代码编写非常错误，还有就是平时训练的还是比较少，以后应该多加训练。
三、电路设计及功能说明，硬件原理框图及电路图(包括接口芯片简介)；本次设计采用AT89C52芯片驱动可编程接口芯片8255的扩展来实现LED灯的多种显示方式。
让AT89C52芯片的P0口与8255芯片的三态双向数据总线D0～D7连接，实现数据传送。
当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。
8255的地址选择线A1、A0分别与AT89C52的P2.7和P2.6连接，通过定义不同的地址来定义8255芯片PA口和PB口的工作方式。
读写命令线分别与单片机的读写命令线相连，片选线直接接地，复位线RESET接单片机的P2.5。
同时PA 口与8个LED灯顺序连接。
PB口与8个LED灯逆序连接，通过按键控制可以选择不同的运行模式，实现多种跑马灯的运行模式。
硬件原理框图电路图接口芯片简介(1)AT89C52AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
跑马灯课程设计c语言一、教学目标本课程的目标是让学生掌握C语言的基本知识，学会使用C语言编写简单的程序，培养学生的编程思维和解决问题的能力。
具体的学习目标包括：1.知识目标：学生能够理解C语言的基本概念，如变量、数据类型、运算符、控制结构等。
2.技能目标：学生能够运用C语言编写简单的程序，如计算器、排序算法等。
3.情感态度价值观目标：学生通过学习C语言，培养对计算机科学的兴趣，提高自我学习和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括C语言的基本概念、语法和编程方法。
具体的教学大纲如下：1.第一章：C语言概述，介绍C语言的发展历程和特点。
2.第二章：数据类型和变量，讲解整型、浮点型、字符型数据以及变量的使用。
3.第三章：运算符和表达式，介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
4.第四章：控制结构，讲解顺序结构、选择结构和循环结构。
5.第五章：函数，介绍函数的定义、声明和调用。
6.第六章：数组和字符串，讲解一维数组、多维数组以及字符串的操作。
7.第七章：指针，介绍指针的概念和应用。
8.第八章：结构体和联合体，讲解结构体、联合体的定义和使用。
9.第九章：文件操作，介绍文件的概念和文件操作的方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法：教师通过讲解C语言的基本概念、语法和编程方法，引导学生掌握知识。
2.讨论法：教师学生进行小组讨论，共同解决问题，培养学生的编程思维和团队协作能力。
3.实验法：教师指导学生进行上机实验，让学生通过实际操作巩固所学知识，提高编程能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用《C程序设计语言》作为教材，为学生提供系统的学习资料。
2.多媒体资料：制作课件、教学视频等，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。
3.实验设备：计算机实验室，为学生提供上机编程的场所。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以保证评估的客观性和公正性。
单片机整套实验及程序(交通灯,跑马灯等)实验1 跑马灯实验一实验目的初步学会Proteus ISIS和 uVision2单片机集成开发环境的使用初步掌握采用汇编语言与C语言开发单片机系统的程序结构掌握80C51单片机通用IO口的使用掌握单片机内部定时计数器的使用及编程方法以及中断处理程序的编写方法二实验设备及器件硬件PC机HNIST-1型单片机实验系统软件Proteus ISIS单片机仿真环境uVision2单片机集成开发环境三实验内容编写一段程序采用P1口作为控制端口使与P1口相接的四个发光二极管D1D2D3D4按照一定的方式点亮如点亮方式为先点亮D1延时一段时间再顺序点亮D2D4然后又是D4D1同时只能有一个灯亮然后每隔一段时间一次使相邻两个灯亮三个灯亮四个灯亮最后闪烁三次接着循环变化基于Proteus ISIS仿真环境完成上述功能的仿真基于uVision2单片机集成开发环境与硬件平台完成程序的脱机运行四实验原理图图31 跑马灯实验电路原理图电路原理图如上图31所示AT89S52的P10P13控制4个发光二极管发光二极管按照一定次序发光相邻发光二极管的发光时间间隔可以通过定时器控制还可以通过软件延时实现五软件流程图与参考程序主程序流程图如下参考程序includeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar aanumspeedflaguchar code table[] 0x0e0x0d0x0b0x07uchar code table1[] 0x0a0x050x090x06uchar codetable2[] 0x0c0x090x030x080x010x0e0x0c0x080x00void delay uint z 延时函数uint xuchar yfor x zx 0x--for y 200y 0y--void init 条件初始化函数flag 0speed 10控制跑马灯流水速度TMOD 0x01中断方式TH0 65535-50000 256TL0 65536-50000 256初值EA 1打开总中断ET0 1打开外中断0TR0 1void maininit 调用初始化函数while 1if flagdelay 2000 调用延时函数for num 0num 4num 从左至右间隔一个依次闪烁P1 table[num]delay 2000for num 3num 0num-- 从左至右间隔一个依次闪烁P1 table[num]delay 2000for num 0num 4num 从左至右间隔两个依次闪烁P1 table1[num]delay 2000for num 3num 0num-- 从左至右间隔两个依次闪烁P1 table1[num]delay 2000for num 0num 6num 两个三个四个跑马灯依次闪烁P1 table2[num]delay 2000for num 0num 5num 闪烁5次P1 0xff全暗delay 2000P1 0X00全亮delay 2000speed speed-3变速if speed 4speed 10void timer0 interrupt 1中断函数TH0 65535-50000 256TL0 65536-50000 256aaif aa speedaa 0flag 1六实验思考题请用汇编指令完成本实验内容深刻理解汇编语言程序设计结构在本实验中IO口作为输出口使用如果把IO口的某些口线作为输入口使用时如何获得输入引脚状态请举例说明在画软件流图时各种不同形式方框意义是否相同请举例示之请简要叙述中断服务程序功能并画出其流程图在采用IO口作为输出口时要考虑哪些因素如果负载变化如何设计单片机与负载之间的接口电路实验2 交通灯实验一实验目的进一步掌握Proteus ISIS和 uVision2单片机集成开发环境的使用进一步掌握单片机内部定时计数器的使用及编程方法以及中断处理程序的编写方法掌握单片机的IO口编程使用二实验设备及器件硬件PC机HNIST-1型单片机实验系统USB下载线一根连接线若干软件Proteus ISIS单片机仿真环境uVision2单片机集成开发环境三实验内容编写一段程序实现用单片机的IO口控制12个发光二极管四组每组有红绿蓝三个发光二极管使发光二极管按照一定的规则模拟交通灯功能基于Proteus ISIS仿真环境完成上述功能的仿真基于uVision2单片机集成开发环境与硬件平台完成程序的脱机运行四实验原理图32 交通灯实验原理图用单片机的IO口控制4组红绿蓝共12个发光二极管使发光二极管按照一定规则与次序发光与闪亮以实现模拟交通灯的功能假设初始状态为南北通行状态南北绿灯东西红灯25s后转为过度状态南北黄灯东西红灯5s再转为东西通行状态东西绿灯南北红灯25s再转为过渡状态东西黄灯南北红灯 5s 然后循环往复硬件原理图如上图32所示由于发光二极管的导通电压为17V所以在电源与二极管之间加一个电阻目的是保护二极管实验中利用定时计数器实现1S的定时然后在此基础上实现所需要的定时时间五软件流程图与参考源程序软件设计思想在编程时我们一般把一个独立的功能设计成一个子程序或者说函数对于不同的设计者而言对软件功能的划分角度不同对应的函数功能也存在差异图33 软件结构图参考源程序如下include 头文件define uint unsigned intdefine uchar unsigned char定义下方便使用sbit kong P14位声明数码管锁存控制端uchar code table[] 0xfc0x600xda0xf20x660xb60xbe0xe00xfe0xf6 数字0-9编码uint tttemp 0延时函数void delay uint xuchar ikfor i 0i xifor k 0k 100k初始化函数void inittemp 0tt 0TMOD 0x01定时器工作方式TH0 65536-50000 256TL0 65536-50000 256装初值EA 1开总中断ET0 1开定时器中断TR0 1启动定时器中断数码管显示函数void display uint x1uchar icuint cod[4]cod[3] x11000cod[2] x11000100cod[1] x1100010010cod[0] x110 求个数码管的值c 0x01for i 0i 4iP1 c数码管的显示选择P0 table[cod[i]]送要显示的值kong 1打开锁存c c 1左移一位选择下一个数码管kong 0关闭锁存delay 10交通灯驱动函数void jiaotonguint t 0if temp 0temp 60给temp装值也即是交通灯循环一次要的时间if temp 30if temp 35display temp-30P2 0Xf5南北黄灯东西红灯5selsedisplay temp-30P2 0xdd 南北绿灯东西红灯25selseif temp 5display tempP2 0xee 东西黄灯南北红灯 5selsedisplay tempP2 0xeb 东西绿灯南北红灯25s if tt 20 判断时间是否过了1stt 0temp--倒计数主函数void maininit 初始化函数调用while 1 主循环jiaotong 交通灯函数调用中断函数void timer0 interrupt 1TH0 65536-50000 256TL0 65536-50000 256 重新装初值tt六实验思考题如何实现扩充功能实现救护车优先通过十字路口请叙述硬件设计与软件设计原理在利用单片机片内定时器实现精确定时时是否会产生误差如果存在误差请分析误差产生原因以及减小误差方法实验3 数码管动态显示实验一实验目的掌握数码管静态显示与动态显示原理以及数码管与单片机的接口原理学会利用单片机的IO口实现数码管的动态显示二实验仪器硬件PC机HNIST-1型单片机实验系统软件Proteus ISIS单片机仿真环境uVision2单片机集成开发环境三实验内容编写一段程序采用P1口某些口线作为4位数码管的位控制端采用P0口输出段码实现4位数码管的测试让4位数码管同时输出0～F编写程序让4位数码管循环显示1234即让第一位显示1然后第一位熄灭第二位显示2四实验原理使用LED数码显示器时要注意区分数码管两种不同的接法共阴LED和共阳LED为了显示数字或字符必须对数字或字符进行编码七段数码管加上一个小数点共计8段因此为LED显示器提供的编码正好是一个字节八段LED数码管显示器原理与结构如下图34所示对于共阴接法要使某位LED显示相应数码则使LED的对应段点亮则对应控制电平为高如要显示数字0如果a～dp分别受P07～P00控制则LED的abcdef需点亮对应驱动电平为1其他为0则对应数码0的段码为FCH共阴极共阳极图34 八段LED数码管原理与结构图LED显示器工作方式有两种静态显示方式和动态显示方式静态显示的特点是每个数码管的段码必须需要一个数据锁存器锁存当送入字形码后显示字形可一直保持直到送入新字形码为止显示亮度较强而动态显示是多个LED轮流显示但由于人眼的视觉惰性使人感觉各LED同时显示不同字符表31 本实验硬件所采用共阴极数码管码表数字数码管代码数字数码管代码数字数码管代码0 0xfc6 0xbe C 0x9c 1 0x607 0xe0 d 0x7a 20xda 8 0xfe E 0x9e 3 0xf2 9 0xf6 F 0x8e4 0x66 A 0xee 无显示 0x005 0xb6 b 0x3e一般而言为了减少硬件开销降低成本单片机系统通常采用LED动态扫描显示方式本实验电路原理图如下图35所示图35 LED动态显示电路原理图五部分软件流程图与参考程序●流程图否是图36 软件流程图●源程序include 包含头文件define uchar unsigned chardefine uint unsigned int 宏定义sbit dula P14 端口定义uchar numyuint x 定义变量ucharcode table[] 0xfc0x600xda0xf20x660xb60xbe0xe00xfe 0xf60xee0x3e0x9c0x7a0x9e0x8e 0到F的数码管管码主函数void mainwhile 1 进入大循环P1 P1｜0x1ffor num 0num 16num 判断是否到Fdula 1开启锁存器P0 table[num]送数码管管码dula 0关闭锁存器for x 2000x 0x--for y 220y 0y-- 延时六实验思考题●本实验源程序是让4位LED同时显示相同的内容完成其测试请编写程序让4位LED轮流显示从0～F的数码即让第一位数码管显示0后接着第二位数码管显示0一个轮回结束后让第一个显示1请设计一个单片机控制的4位数码管的静态显示电路解释其工作原理如何采用本实验电路以及单片机片内定时器实现一个简易时钟功能精度较低说明实现方式实验4 88 LED点阵实验一实验目的了解LED点阵显示原理掌握LED点阵显示器件与单片机的接口电路设计原理掌握LED显示器件显示驱动程序设计方法能编写LED显示驱动程序二实验设备及器件硬件PC机HNIST-1型单片机实验系统软件Proteus ISIS单片机仿真环境uVision2单片机集成开发环境根据给定实验设备选用相关模块完成LED点阵显示实验系统的硬件平台构建根据所构建硬件平台编程实现点阵循环显示数字09四实验原理芯片介绍174LS138 3 线－8 线译码器原理当一个选通端G1为高电平另两个选通端G2A和G2B为低电平时可将地址端ABC的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出Y0-Y7为输出端另外74LS138真值表请参看相关资料274LS595串入并出8位输出移位锁存器以下为其引脚功能说明QA--QH 八位并行输出端可以直接控制数码管的8个段或者点阵LED的列线QH 级联输出端我将它接下一个595的SI端SER 串行数据输入端SCLR 10脚低电平时将移位寄存器的数据清零通常我将它接Vcc SCK 11脚上升沿时数据寄存器的数据移位QA-- QB-- QC-- -- QH下降沿移位寄存器数据不变脉冲宽度5V时大于几十纳秒就行了通常都选微秒级RCK 12脚上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器下降沿时存储寄存器数据不变通常我将RCK置为低点平当移位结束后在RCK端产生一个正脉冲5V时大于几十纳秒就行了通常都选微秒级更新显示数据G 13脚高电平时禁止输出高阻态另外74LS595操作时序请参考相关资料请根据操作时序叙述操作过程如下图37所示图37 点阵LED实验电路原理图五软件流程图与参考程序软件流程图首选确定所需要的子程序子程序主要包括一是74LS595芯片驱动程序完成串入并出控制LED点阵列的驱动一个是驱动74LS138芯片的实现LED点阵行的驱动还有一个是延时函数读者可以根据相应芯片工作原理完成其驱动流程图绘制对于要显示的字符09的循环显示显示间隔采用定时器实现此时涉及到定时器中断服务子程序的编写另外LED点阵列驱动采用的是动态显示原理也需要定时器定时对于主程序而言就很简单了主要是完成一些初始化工作源程序include 头文件includedefine uchar unsigned char 宏定义define uint unsigned intsbit SCK P00 芯片端口连线定义sbit RCK P01sbit SER P02sbit D138_A P05sbit D138_B P06sbit D138_C P07uchar code hang[8] 12345678 点阵行数组定义uchar code lie[10][8] 数字09列代码0x000x7c0x820x820x820x7c0x000x00 0 0x000x000x840xfe0x800x000x000x00 10x000xe40x920x920x920x8c0x000x00 20x000x440x920x920x920x6c0x000x00 30x000x100x180x140xfe0x100x100x00 40x000x4e0x8a0x8a0x8a0x720x000x00 50x000x7c0x920x920x920x640x000x00 60x000x020x020xfa0x060x020x000x00 70x000x6c0x920x920x920x6c0x000x00 80x000x4c0x920x920x920x7c0x000x00 9uint timecountuchar abvoid Delay uchar time 延时函数uchar ijfor i timei 0i--for j 320j 0j--void Set595 unsigned char Data 74LS595驱动函数unsigned char ifor i 0 i 8 iSCK 0 先置为低SER Data 0x80 取数据的最高位Data 1 将数据的次高位移到最高位为下一次取数据做准备SCK 1 再置为高产生移位时钟上升沿上升沿时数据寄存器的数据移位RCK 0_nop_RCK 1void Set138 unsigned char Data 138芯片二进制译码选择行输出switch Datacase 0D138_A 0D138_B 0D138_C 0Delay 1 break case 1D138_A 1D138_B 0D138_C 0Delay 1 break case 2D138_A 0D138_B 1D138_C 0Delay 1 break case 3D138_A 1D138_B 1D138_C 0Delay 1 break case 4D138_A 0D138_B 0D138_C 1Delay 1 breakcase 5D138_A 1D138_B 0D138_C 1Delay 1 breakcase 6D138_A 0D138_B 1D138_C 1Delay 1 breakcase 7D138_A 1D138_B 1D138_C 1Delay 1 breakvoid main voidTMOD 0x01 设置定时器的工作方式TH0 65536-3000 256TL0 65536-3000 256 设置初值每次定时中断3msEA 1 开启总中断ET0 1 开启定时器0中断TR0 1 启动定时器P0 0x00while 1void extern0 interrupt 1TH0 65536-3000 256TL0 65536-3000 256Set138 hang[a]Set595 lie[b][a]_nop__nop_aif a 8a 0timecountif timecount 330 每次到了330次中断后又重新开始计时每次差不多1s即每隔1s显示一个数字timecount 0bif b 10b 0六实验思考题可否不用这两个芯片直接用IＯ口来控制点阵的行与列来达到我们的目的并分析这样做的优缺点查阅资料比较74LS164与74LS595这两个串入并出芯片的特点若显示的数字出现左右倒相上下倒位请分析可能的原因以及解决的方法88 LED点阵显示器采用动态显示原理分析其驱动工作过程实验5 矩阵式键盘显示一实验目的掌握矩阵式键盘的工作原理以及与单片机的接口方法掌握矩阵式键盘的按键识别方法扫描法与线反转法并能够编写相应键盘处理程序实现按键的识别二实验仪器硬件PC机HNIST-1型单片机实验系统软件Proteus ISIS单片机仿真环境uVision2单片机集成开发环境三实验内容编写程序读取矩阵式键盘按键键码并通过数码管显示显示要求四个数码管同时显示同一字符1按09号键显示数字092按AF号键显示字母AF四实验原理单片机的P2口作为矩阵式键盘扫描IO口对键盘进行逐行扫描若检测到按键则将得到的扫描结果返回给CPU转换成相应的数码管显示代码通过数码管显示子程序在数码管上显示按键实验原理如下图38所示图38 键盘扫描电路原理图五软件流程图与参考程序流程图图39 键盘扫描显示主程序流程图图310 键盘扫描程序流程图参考源程序includedefine uint unsigned int define uchar unsigned char uchar numtempiuchar code table[]0xfc0x600xda0xf20x660xb60xbe0xe00xfe0xf60xee0x3e0x9c0x7a0x9e0x8e0uchar code table1[]0xf70xfb0xfd0xfesbit ale P14void display uchar aa uchar keyscan延时子程序void delay uint zuint xyfor x zx 0x--for y 110y 0y--void mainnum 17while 1display keyscan数码管显示void display uchar aaale 1P0 table[aa-1]ale 0键盘扫描uchar keyscanfor i 1i 5iP2 table1[i-1]temp P2temp temp0xf0while temp 0xf0delay 5temp P2switch tempcase 0xe7num 1breakcase 0xd7num 2breakcase 0xb7num 3breakcase 0x77num 4breakcase 0xebnum 5breakcase 0xdbnum 6breakcase 0xbbnum 7 breakcase 0x7bnum 8breakcase 0xednum 9breakcase 0xddnum 10breakcase 0xbdnum 11breakcase 0x7dnum 12breakcase 0xeenum 13breakcase 0xdenum 14breakcase 0xbenum 15breakcase 0x7enum 16breakwhile temp 0xf0temp P2temp temp0xf0return num六实验思考题如何实现键盘信号的可靠采集请叙述原理并请简要说明如果系统软件采用前后台的程序结构采集按键信号安排在后台程序主程序和安排在定时中断服务程序中有什么差异请简要叙述如何处理按键连击实验6 马达调速控制一实验目的掌握步进电机的工作原理控制方式和调速方法以及其与单片机的接口和驱动编程方法掌握直流电机的开启控制与转动速度控制方法二实验仪器硬件PC机HNIST-1型单片机实验系统软件 uVision2单片机集成开发环境三实验内容与原理实验内容编写程序通过单片机的P1口控制步进电机的控制端使其按照一定的控制方式进行转动实验原理◆步进电机的控制单片机的P1口输出脉冲信号驱动步进电机旋转引入开关实现对步进电机马达的启停转向和速度控制旋转方向控制步进电机以四相四拍方式工作若按次序通电为正转按次序通电为反转旋转速度控制每改变1次节拍步进电机旋转18度调节脉冲的周期就可以控制步进电机的转速图311 步进电机控制原理图◆直流电机的控制直流电机的转动由DAC0800来控制当DAC0800的输出为高电平时直流电机开始转动当DAC0800的输出为低电平时直流电机停止转动图312 直流电机控制原理图四实验步骤1连线编程步进电机的插头接J3 BABD接89S52的P11P14开关K8接P17K1-K7接8051的P10-P16DAC0800的B0-B7口接P2DAC0800输出接直流电机的输入调试程序观察步进电机运行情况启停开关K1步进电机开始转动是正转2圈反转2圈的循环运行启停开关K8直流电机开启步进电机停止调速开关K7K2供6转速调速时开关打开-关闭实现一次调速K2K4K6调速时步进电机是正转K3K5K7调速时步进电机是反转五软件流程图与参考程序●流程图图313 软件流程图●参考源程序本步进电机步进角为 75度一圈 360 度需要 48 个脉冲完成程序名mainc功能步进电机正转反转单位湖南理工物电系创新基地All rights reserved开始时间com结束时间com版本信息备注AABB口分别接单片机的P11P12P13P14备注P0口接key1-key8八个开关并空制着八个转速备注控制直流电机的是DAC0800备注B0-B7接的是P2口输出接的是直流电机的输入includedefine uchar unsigned char 宏定义方便使用define uint unsigned intvoid motor_move uint 函数的声明void motor_back uintvoid delay uintuint keyscanvoid zhiliuuchar a 0key 0key1temp 变量定义正转次序 Aa组--aB组--Bb组--bA组即一个脉冲正转 75 度倒转次序 bA组--Aa组--aB组--Bb组即一个脉冲正转 75 度开启开关时步进电机停止工作关闭开关时步进电机调好转速转动const uchar time_move[] 0xe70xed0xf90xf3 正转时序 75度const uchar time_back[] 0xe70xf30xf90xed 倒转时序 75度const uchar time[] 051020406080100 定义不同的时速uint code table[]0x000xff 给直流电机的信号主程序void mainwhile 1P2 0x00key keyscan 接受开关信号if key 1motor_move 2 正转2圈可自行调转圈数delay 100motor_back 2 反转2圈可自行调转圈数delay 100key keyscan 接受开关信号else if key 8 当开关打开的是第八个时直流电机启动步进电机停止zhiliuelse if key 0 key 8 判断是否有开关信号key keyscan 再次判断开关信号key1 key0x11 判断是否为偶数if key1 0x00 如果是偶数就正转motor_move 1 正转2圈可自行调转圈数else 否则就反转motor_back 1 反转2圈可自行调转圈正转n圈每转一步75度void motor_move uint nuchar iuint jfor j 0j 12njfor i 0i 4iP1 0xe1 驱动ds75452n芯片 P1 time_move[i]delay time[key]倒转n圈每转一步75度void motor_back uint nuchar iuint jfor j 0j 12njfor i 0i 4iP1 0xe1 驱动ds75452n芯片P1 time_back[i]delay time[key]延时t毫秒110592MHz时钟延时约05msvoid delay uint tuint kwhile t--for k 0 k 60 kuint keyscan 接受开关信号并编码P0 0xfftemp P0temp temp0xffwhile temp 0x00 再次判断是否打开开关delay 1temp P0temp temp0xffswitch temp 判断开关信号并将转速变量赋值case 0x01 a 1 breakcase 0x02 a 2 breakcase 0x04 a 3 breakcase 0x08 a 4 breakcase 0x10 a 5 breakcase 0x20 a 6 breakcase 0x40 a 7 breakcase 0x80 a 8 breakwhile temp 0x00 判断开关是否关闭temp P0temp temp0xffreturn a 返回值可调转速void zhiliu 直流电机的开启与停止uchar ifor i 0i 2iP2 table[i]delay 1000P2 0x00 关闭直流电机六实验思考题●怎样克服步进电机及直流电机和负载的惯性●说明如何控制直流电机的正反转用程序实现之实验7 串行模数转换器实验一实验目的掌握串行模数转换器TLC549芯片性能以及AD转换器的选择准则利用芯片技术手册掌握TLC549与单片机的接口方法掌握串行ADC的驱动程序设计方法二实验仪器硬件PC机HNIST-1型单片机实验系统软件 uVision2单片机集成开发环境三实验内容搭建串行模数转换平台编写程序通过单片机的IO口控制串行AD转换芯片TLC549实现模拟电压信号的采集调节电位器调整TLC549的输入模拟参考电压调节模数转换模块中的电位器运行程序实现AD转换和模拟电压信号的采集编写液晶的程序使转换得到的数据送入液晶显示四实验原理TLC549介绍及其接口电路TLC549是一款高性能的８位串行AD转换器它以８位开关电容逐次逼近的方法实现AD转换本实验采用该芯片采集模拟电压量然后将采集到的模拟量转换为数字量后送至液晶显示其数值TLC549在该实验系统中的电路连接如下图314所示图314 TLC549与单片机接口电路图315 TLC549引脚示意图TLC549通过J5_1端口采集模拟量由于TLC549是采用三线串行接口方式与单片机连接的所以通过J5_3端口将CLKD0CS与单片机的IO口连接来控制AD转换然后将转换后的量经处理送液晶显示接口电路说明1．用连接线连接模拟量产生模块中的V0口和模数转换模块中的IN接口2．用连接线将模数转换模块的CLKD0CS分别接至单片机的P36P35P343．用连接线将液晶模块的ERWR分别接至单片机的P22P21P20并将D0D7端口对应接入单片机的P00P07口4．调节模数转换模块中的电位器使TLC549的输入参考电压为5V5．将编写好的程序烧入单片机运行调节模拟量产生模块中的W1旋钮便可以在液晶上看到对应的电压值大小五软件流程图与参考程序信号流图图316 信号流图参考源程序文件名tlc549驱动程序功能tlc549采集模拟电压并于液晶上显示大小作者刘烈报单位湖南理工物电系创新基地All rights reseverd开始时间comincludeincludedefine uchar unsigned char define uint unsigned int define ulong unsigned long uchar getdataPSBuchar code table0[] TLC549 uchar code table[] 输入电压TLC549配制sbit tlc_clk P36sbit tlc_data P35sbit tlc_cs P34液晶的配置define DATABUS P0sbit RS_LCD P20sbit RW_LCD P21sbit E_LCD P22函数初始化void delay uint zvoid Delay1us ucharvoid initvoid write_com ucharvoid write_data ucharvoid setPosition uchar ucharvoid writeString uchar strvoid Tlc_549 voiduchar read_tlc voidvoid maininitsetPosition 0 0 设置第一行显示地址writeString table0while 1setPosition 1 0 设置输入电压显示地址 writeString tableTlc_549void delay uint zuint xyfor x zx 0x--for y 110y 0y--void Delay1us uchar iwhile --i_nop_ _nop_void initPSB 1write_com 0x30 基本指令扩充指令为34Hdelay 5write_com 0x0c 光标是否显示语句delay 5write_com 0x01 清屏delay 5写命令void write_com uchar comRS_LCD 0RW_LCD 0E_LCD 0delay 1DATABUS comdelay 1E_LCD 1delay 1E_LCD 0写数据void write_data uchar dateRS_LCD 1RW_LCD 0E_LCD 1delay 1DATABUS datedelay 1E_LCD 1delay 1E_LCD 0设置显示开始地址void setPosition uchar x uchar yuchar pswitch x4case 0 p 0x80 break 第一行开始地址 case 1 p 0x90 break 第二行case 2 p 0x88 break 第三行case 3 p 0x98 break 第四行p ywrite_com p写入字符串数据void writeString uchar struchar i 0while str[i] \0write_data str[i]delay 400uchar read_tlc voiduchar ijktlc_clk 0tlc_cs 0for i 0i 8ij j 1k tlc_data 共移出8位数据 tlc_clk 1tlc_clk 0j jktlc_cs 1return j 返回转换结果void Tlc_549 voidulong tempgetdatagex1x2uchar iwhile 1读20次取平均值getdata 0for i 0i 20igetdata read_tlc getdata 20电压显示处理temp ulong getdata500 256 将十六进制转换为十进制ge temp 100 个位x1 temp 100 10 第一位小数x2 temp 100 10 第二位小数write_com 0x95 显示数据的地址地write_data 0x30gewrite_data 0x2e 显示小数点write_data 0x30x1write_data 0x30x2write_data 0x56 显示单位50ms更新一次数据delay 500六实验思考题查看TLC549技术手册说明TLC549操作过程在采集模拟信号时一般不可避免会受到噪声干扰我们一般要做什么处理根据本实验编写处理相关程序。
实验1 跑马灯实验一、实验目的●初步学会Proteus ISIS和uVision2单片机集成开发环境的使用；●初步掌握采用汇编语言与C语言开发单片机系统的程序结构；●掌握80C51单片机通用I/O口的使用；●掌握单片机内部定时/计数器的使用及编程方法以及中断处理程序的编写方法。
二、实验设备及器件●硬件：PC机，HNIST-1型单片机实验系统●软件：Proteus ISIS单片机仿真环境，uVision2单片机集成开发环境三、实验内容●编写一段程序，采用P1口作为控制端口，使与P1口相接的四个发光二极管（D1、D2、D3、D4）按照一定的方式点亮。
如点亮方式为：先点亮D1，延时一段时间，再顺序点亮D2……D4，然后又是D4……D1，同时只能有一个灯亮；然后每隔一段时间一次使相邻两个灯亮，三个灯亮，四个灯亮，最后闪烁三次，接着循环变化。
●基于Proteus ISIS仿真环境完成上述功能的仿真。
●基于uVision2单片机集成开发环境与硬件平台完成程序的脱机运行。
四、实验原理图图3.1 跑马灯实验电路原理图电路原理图如上图3.1所示，AT89S52的P1.0~P1.3控制4个发光二极管，发光二极管按照一定次序发光，相邻发光二极管的发光时间间隔可以通过定时器控制，还可以通过软件延时实现。
五、软件流程图与参考程序●主程序流程图如下：●参考程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar aa，num，speed，flag;uchar code table[]={0x0e，0x0d，0x0b，0x07};uchar code table1[]={0x0a，0x05，0x09，0x06};uchar codetable2[]={0x0c，0x09，0x03，0x08，0x01，0x0e，0x0c，0x08，0x00};void delay(uint z)//延时函数{uint x;uchar y;for(x=z;x>0;x--)for(y=200;y>0;y--);}void init()//条件初始化函数{ flag=0;speed=10;//控制跑马灯流水速度TMOD=0x01;//中断方式TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;//初值EA=1;//打开总中断ET0=1;//打开外中断0TR0=1;}void main(){init();//调用初始化函数while(1){if(flag){delay(2000);//调用延时函数for(num=0;num<4;num++)//从左至右间隔一个依次闪烁{P1=table[num];delay(2000);}for(num=3;num>0;num--)//从左至右间隔一个依次闪烁{P1=table[num];delay(2000);}for(num=0;num<4;num++)//从左至右间隔两个依次闪烁{P1=table1[num];delay(2000);}for(num=3;num>0;num--)//从左至右间隔两个依次闪烁{P1=table1[num];delay(2000);}for(num=0;num<6;num++)//两个，三个，四个跑马灯依次闪烁{P1=table2[num];delay(2000);}for(num=0;num<5;num++)//闪烁5次{P1=0xff;//全暗delay(2000);P1=0X00;//全亮delay(2000);}speed=speed-3;//变速if(speed==4){speed=10;}}}}void timer0() interrupt 1//中断函数{TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;aa++;if(aa==speed){aa=0;flag=1;}}六、实验思考题●请用汇编指令完成本实验内容，深刻理解汇编语言程序设计结构。
一、实训背景随着科技的发展，单片机作为一种重要的嵌入式系统控制单元，在工业控制、智能家居、物联网等领域得到了广泛的应用。
为了提高学生对单片机程序设计的理解和实践能力，本次实训选择了跑马灯程序设计作为实训项目。
二、实训目的1. 熟悉单片机的基本结构和编程方法。
2. 掌握Keil C51集成开发环境的使用。
3. 学习跑马灯程序的设计与实现。
4. 培养动手实践能力和团队协作精神。
三、实训内容本次实训主要分为以下几个部分：1. 电路设计：设计跑马灯的电路，包括单片机、LED灯、电阻、按键等元件。
2. 程序设计：编写跑马灯的程序，实现LED灯的正序、倒序、闪烁等功能。
3. 程序调试：在Keil C51集成开发环境中进行程序调试，确保程序正常运行。
4. 实验报告撰写：总结实训过程中的经验和收获，撰写实验报告。
四、电路设计跑马灯电路主要包括以下元件：1. 单片机：选用AT89C51单片机作为控制核心。
2. LED灯：使用8个LED灯作为显示元件。
3. 电阻：用于限流，防止LED灯烧毁。
4. 按键：用于控制跑马灯的运行模式。
电路连接方式如下：1. 将8个LED灯的正极依次连接到单片机的P1口。
2. 将8个LED灯的负极依次连接到地线。
3. 将按键的一端连接到单片机的P3.0口，另一端连接到地线。
五、程序设计跑马灯的程序采用C语言编写，主要功能包括：1. 正序跑马灯：LED灯依次点亮，从D1到D8。
2. 倒序跑马灯：LED灯依次点亮，从D8到D1。
3. 闪烁跑马灯：LED灯快速闪烁。
程序流程如下：1. 初始化单片机P1口为输出模式。
2. 根据按键输入选择跑马灯的运行模式。
3. 根据选择的模式，依次点亮LED灯。
4. 延时一段时间，然后继续点亮下一个LED灯。
5. 重复步骤3和4，直到所有LED灯点亮完毕。
程序代码如下：```c#include <reg51.h>#define LED P1void delay(unsigned int t) {unsigned int i, j;for (i = 0; i < t; i++)for (j = 0; j < 120; j++);}void main() {unsigned char i;LED = 0x01; // 正序跑马灯while (1) {for (i = 0; i < 8; i++) {delay(500); // 延时LED = (0x01 << i); // 点亮下一个LED灯}}}```六、程序调试在Keil C51集成开发环境中，将程序代码编译生成HEX文件，然后将HEX文件烧录到单片机中。
实验二-基于Proteus的跑马灯电路实验二基于Proteus的跑马灯电路一、实验目的1、掌握Proteus系统的使用，能够建立、保存、打开和修改文件。
2、掌握使用各种元器件绘制电路原理图的方法，实现电路的仿真。
二、实验内容跑马灯电路，即完成P1口上的八个发光二极管循环闪亮。
三、实验步骤1、进入Keil C51软件的操作环境，编辑源程序并对源文件进行编译，在Keil中编辑汇编语言程序如下：ORG 0000H；给定起始地址为0000HAJMP MAIN ；绝对转移至MAINORG 30H ；程序源地址为30HMAIN: MOV R2,#16 ；循环次数送R2MOV A,#0FEH ；立即数0FEH送累加器LOOP: MOV P1,A ；累加器A中的值送P1口LCALL D1 ；对D1进行长调用RL A ；A的值循环左移一位DJNZ R2,LOOP ；R2-1不为零时转LOOPD1: MOV R4,#10 ；立即数10送R4D2: MOV R5,#100 ；立即数100送R5D3: MOV R6,#249 ；立即数249送R6DJNZ R6,$ ；R6-1不为零时暂停DJNZ R5,D3 ；R5-1不为零时转D3DJNZ R4,D2 ；R4-1不为零时转D2RETEND2、进入Proteus系统，画出实验电路图（1）元件拾取。
在桌面上选择【开始】→【程序】→“Proteus 7 Professional”ISIS 7 Professional的蓝色图标打开应用程序，进入编辑界面，如图2-1，鼠标左键单击界面左侧预览窗口下面的“P”按钮，弹出“元件拾取”对话框，如图2-2所示：图2-1 ISIS编辑界面图2-2元件拾取对话框在“元件拾取”对话框的Kewords处可以输入所要用到的原件英文全称或部元件名类数量3WATT10K Resistors 1At89C51 Microprocessor ICs 1BUTTON Switch&Relays 1CAP Capacitors 2CAP-ELEC Capacitors 1CRYSTAL Miscellaneous 1LED-BIBY Optoelectronics 8RESPACK-8 Resistors 1拾取元件后如图2-3所示，电源与接地器件选择左面工具条上的按钮，弹出界面，如图2-4所示：图2-3 拾取元件结果图2-4 电源、接地选择（2）、画出电路，如图2-5所示：图2-5 跑马灯电路原理图3、对Proteus 系统和Keil C51系统进行联机设置。
微型计算机技术课程设计报告专业：通信工程班级：xxxxxxxxx姓名：XXX学号：xxxxxxx指导教师：XX时间：xxx通信与电子信息工程学院8255扩展一、课设目的、内容；1.目的：为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的课程设计。
通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。
(1).通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《C语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。
(2).学会使用KEIL C和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用程序，并仿真运行，保证设计的正确性。
(3).了解单片机接口应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等。
2.内容：8155或8255扩展用8155或8255扩展IO实现16个LED的跑马灯，提供多种跑马灯运行模式二、问题分析、方案的提出、设计思路及原因；本次课程设计的题目是8255的扩展，利用AT89C52驱动扩展8255数据输出口来实现16个LED跑马灯的显示。
但是在80C52系列单片机中，有四个8位I/O 端口，但真正能够提供给用户使用的只有P1口，因为P0口和P2口通常需要用来传送外部存储器的地址和数据，P3口也需要使用它的第二功能。
因此，单片机提供给用户的I/O接口线并不多，对于复杂的一些的应用系统都应该进行I/O 口的扩展。
8255具有24个可编程设置的I/O口,即使3组8位的I/O口为PA口,PB 口和PC口.而8255又有多种运行模式,而这些操作模式完全由控制寄存器的控制字决定。
利用8255的控制字模式来定义8255输出口的个数，驱动所需的LED 灯的个数，实现课题目的。
在仿真实验中，两个按键分别控制跑马灯的顺序显示、跳跃显示两种运行方式，顺序显示分别是一个、两个、四个、八个LED灯依次亮。
微机原理（基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真）学号：课程设计题目基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师2012 年 1 月12 日任务书目录引言 (1)1总体方案论证 (2)1.1功能分析 (2)1.2系统连接图设计 (2)1.2.1锁存控制电路 (5)1.2.2可编程并行通信接口芯片8255A (6)2程序流程图设计及其说明 (9)3关键程序段落说明 (11)3.1数据段定义 (11)3.2程序初始化 (11)3.3芯片初始化 (12)3.4初始LED亮灭状态 (12)3.5检测按键开关子程序 (12)3.6延时程序片段 (14)3.7灯光变换控制 (15)4程序调试说明 (16)5结果记录及分析 (17)心得体会 (19)参考文献............................................................................. 错误!未定义书签。
引言微型计算机简称微机，由于具备人脑某些功能，所有又叫做微机。
是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
它是以微处理器为基础，配以存储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机。
把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。
学习微机原理与接口技术，主要容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言、设计以及微型计算机各个组成部分，而其中很大一块就是汇编语言的学习。
汇编语言是面向机器的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。
用汇编语言编写的程序由于目标程序占用存少，运行速度快，它有着高级语言不可替代的用途。
因此，学习汇编语言是很必要的，通过学习汇编语言可以体会它的作用。
通过本次课程设计让我们进一步深入汇编语言的学习，掌握简单的接口设计技术，将理论知识联系实际，进一步学习微机原理与接口技术的相关知识，为以后深入学习打下良好的基础。
一、前言随着科技的不断发展，单片机技术在各个领域得到了广泛的应用。
为了提高我们的实践能力，加强理论知识与实际操作的结合，我们进行了单片机跑马灯实训。
通过本次实训，我们深入了解了单片机的基本原理，掌握了单片机的编程方法，并能够运用所学知识解决实际问题。
二、实训目的1. 熟悉单片机的硬件结构和工作原理。
2. 掌握单片机的编程方法，包括汇编语言和C语言。
3. 学会使用单片机进行简单的外设控制。
4. 提高动手能力和团队合作能力。
三、实训内容1. 实训设备（1）8051单片机开发板（2）LED灯（3）电阻（4）电源2. 实训步骤（1）搭建电路首先，我们需要搭建跑马灯的电路。
将LED灯串联，然后连接到单片机的P1口。
在LED灯的正极和负极之间串联一个电阻，用于限流。
（2）编写程序接下来，我们需要编写跑马灯的程序。
以下是用C语言编写的跑马灯程序：```c#include <reg51.h>#define LED P1void delay(unsigned int ms) {unsigned int i, j;for (i = 0; i < ms; i++)for (j = 0; j < 1275; j++);}void main() {while (1) {LED = 0x01; // 第一个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x02; // 第二个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x04; // 第三个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x08; // 第四个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x10; // 第五个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x20; // 第六个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x40; // 第七个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x80; // 第八个LED灯亮 delay(500); // 延时LED = 0x00; // 所有LED灯熄灭delay(500); // 延时}}```（3）编译程序将编写的程序导入到单片机开发板中，并下载到单片机中。
光电信息学院数字电路课程设计报告课程名称：数字设计原理与实践设计题目：跑马灯设计及仿真专业：光电工程与光通信学号：2905103032 2905402009姓名：生艳梅周高翔选课号：60 712011年06月08日光电学院数字电路课程设计任务名称：跑马灯的设计及仿真专业：光电工程与光通信姓名：生艳梅周高翔指导教师：周建华（1）课程设计应达到的目的、任务及要求：控制8 个LED 进行花式显示，设计4 种显示模式：S0，从左到右逐个点亮LED；S1，从右到左逐个点亮LED；S2，从两边到中间逐个点亮LED；S3，从中间到两边逐个点亮LED。
4 种模式循环切换，复位键(rst）控制系统的运行与停止。
跑马灯的状态转换图如图所示：（2）设计思路要达到跑马灯的灯依次亮的效果。
我们只需要将跑马灯的8 盏灯用8 位二进制数表示，1 代表灯亮，0 代表灯灭，然后设计若干个状态，让clk 在上升沿处带动状态的改变。
按照要求，初始状态是全灭，即00000000 然后由左往右依次亮，既：1000000 →11000000→11100000 →………依次类推。
（3）程序如下：module ledwalk(clk,rst,led);input clk,rst;output [7:0] led;reg [7:0] led;reg [24:0] count;reg [4:0] state;wire clk;always @ (posedge clk,negedge rst) beginif(!rst)count<=0;elsecount=count+1;endalways @ (posedge clk)begin :AAcase(state)5'b00000: led=8'b00000000;5'b00001: led=8'b10000000;5'b00010: led=8'b11000000;5'b00011: led=8'b11100000;5'b00100: led=8'b11110000;5'b00101: led=8'b11111000;5'b00110: led=8'b11111100;5'b00111: led=8'b11111110;5'b01000: led=8'b11111111;5'b01001: led=8'b00000000;5'b01010: led=8'b00000001; 5'b01011: led=8'b00000011; 5'b01100: led=8'b00000111; 5'b01101: led=8'b00001111; 5'b01110: led=8'b00011111; 5'b01111: led=8'b00111111; 5'b10000: led=8'b01111111; 5'b10001: led=8'b11111111; 5'b10010: led=8'b00000000; 5'b10011: led=8'b10000001; 5'b10100: led=8'b11000011; 5'b10101: led=8'b11100111; 5'b10110: led=8'b11111111; 5'b10111: led=8'b00000000; 5'b11000: led=8'b00011000; 5'b11001: led=8'b00111100; 5'b11010: led=8'b01111110; 5'b11011: led=8'b11111111; default: disable AA; endcaseendalways @ (posedge clk) beginstate=state+1;if(state==5'b11100) state=5'b00000;endendmodule(4)仿真结果：（5）收获、体会及改进想法等：通过本次设计，我们巩固了时序逻辑的理论知识，同时也掌握了QUARTUS II时序设计的基本方法和技巧，在这个过程中遇到很多困难，比如：总线、支线、数据分配、源信号丢失等编译错误，但最终通过查阅相关资料解决了这些问题。
跑马灯C语言程序在C语言中，跑马灯（Marquee）是一种在控制台或者命令行界面上实现文本滚动的效果。
跑马灯的实现可以使用循环迭代输出字符串的方案，每次输出完一个字符串后，将其从尾部剪切一个字符，然后再将其插入到字符串的首部。
这样不断循环，就能实现字符的滚动效果。
下面是一个简单的跑马灯程序的示例：```c#include <stdio.h>#include <string.h>#include <ctype.h>#include <unistd.h>#define WIDTH 40 // 控制台窗口宽度#define DELAY 200000 // 滚动速度（微秒）for (i = 0; ; i++) {// 输出字符串的截取部分for (j = i % len; j < WIDTH && j < i % len + len; j++) {putchar(pstr[j % len]);}// 输出空格使得字符串在窗口中滚动for ( ; j < WIDTH; j++) {putchar(' ');}putchar('\r');fflush(stdout); // 刷新输出缓存usleep(DELAY); // 暂停一段时间}return 0;}```程序中使用的usleep(DELAY)函数可以让程序在滚动过程中暂停一段时间，以控制滚动速度。
该函数接受一个以微秒为单位的参数，表示暂停的时间长度，其中1秒=1000000微秒。
在while循环内部，程序首先输出跑马灯字符串的一部分，然后输出一些空格，使得字符串向前滚动。
这里注意，当字符串的尾部超出了窗口的宽度时，需要从字符串的起始位置继续输出，因此要对输出字符的下标取模运算。
另外，程序中使用了Windows控制台的回车（CR）特性，即使用putchar('\r')输出CR字符可以让光标回到本行的开头，然后再输出下一次循环迭代的字符。
