Harbin Institute of Technology
课程设计说明书（论文）
课程名称： 单片机原理及应用
设计题目： 教育机器人循迹
院 系：
班 级：
设 计 者：
学 号：
指导教师：
设计时间： 2013.9.2-2013.9.13
哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学课程设计任务书
姓 名： 院 （系）：电气工程及自动化学院
专 业：电子测量 班 号：
任务起至日期： 2013年 9月2 日至 2013 年 9 月13 日
课程设计题目： 智能循迹小车
已知技术参数和设计要求：
已知技术参数：
红外发光二极管主要参数：
管压一般降约1.4v
工作电流小于20mA
发射角度：45度
红外接收头的主要参数：
工作电压：4.8～5.3V
工作电流：1.7～2.7mA
接收频率：38kHz
峰值波长：980nm
静态输出：高电平
输出低电平：≤0.4V
输出高电平：接近工作电压。
设计要求：
实现小车循迹功能，能够跟踪黑色条纹带。
工作量：
总工作时间为10天；
完成硬件电路的设计工作；
设计程序流程图并编写、调试程序；
硬件连接调试，完成设定的功能；
最后撰写开题报告和结题报告各一份。
工作计划安排：
1)2013.9.2——2013.9.3：任务布置、查阅资料，了解小车循迹原理；
2)2013.9.4——2013.9.5：根据要实现的功能及采用的方法设计程序流程并编写程序；
3)2013.9.6——2013.9.9：程序装载、调试运行各种拟实现的功能；
微处理器原理与应用
实验报告
姓名：李声勇
同组人：袁钟达，张秋实
学号：1080510123
班级：0805101
指导教师：张云
院系：电子与信息工程学院
1 实验一 简单I/O口扩展实验(一)
交通灯控制实验
1.1实验要求
扩展实验箱上的74LS273作为输出口，控制八个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。
1.2实验目的
1.学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法
2.学习数据输出程序的设计方法
3.学习模拟交通灯控制的实现方法
1.3实验原理
要完成本实验，首先必须了解交通路灯的燃灭规律。本实验需要用到实验箱上八个发光二极管中的六个，即红、黄、绿各两个。不妨将L1、L3、L5作为东西方向的指示灯，将L2、L4、L6作为南北方向的指示灯。而交通灯的燃灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。各发光二极管共阳极，阴极接有与非门，因此使其点亮应使相应输入端为高电平。
1.4 实验内容(包括实验电路和程序流程图)
1.5 实验结果
成功模拟交通灯管制系统，红绿灯方向指示正常，黄灯闪烁正常
1.6 实验结果讨论分析
实验中发现交通灯在黄灯和红绿灯切换的时候有抖动和延时，初步估计是单片机定时系统不稳定以及程序的延时冗余没有添加所导致。
1.7 实验程序代码
变量说明： R1、R2、R3用来做延时控制变量。
EW段表示东西导通南北截止；
SNBY是SN STAND BY的缩写，表示南北准备；
SN段表示南北导通东西截止。
延时控制由若干延时控制单元组合而成（参考了一下老师的程 序）。
哈工大 2013年 春 季学期 单片机原理试题（A） 题号 一 二 三 四 五 六 试卷 平时 实验 作业 总分 分数 第 1 页 （共 8 页） 学号 姓名 注意：禁止使用计算器。 一、填空（每空1分，共35分） 1．AT89S51单片机的CPU由（ ）和（ ）组成。 2．AT89S51单片机中，程序计数器PC、DPTR和定时器/计数器都是16位的功能部件，其中，对（ ）不能进行直接的访问，对（ ）的访问只能对其高8位和低8位分别进行读写，对（ ）则可以进行16位的读写。 3．设（A）=0A3 H，（R3）=2CH，（Cy）=1，执行指令ADDC A，R3后，（Cy）=（ ），（Ac）=（ ），（P）=（ ）。 4．74LS138是具有3个输入的译码器芯片，其输出常作片选信号，可选中（ ）片芯片中的任一芯片，并且只有1路输出为（ ）电平，其它输出均为（ ）电平。 5．AT89S51单片机有（ ）个中断源，（ ）个中断标志，（ ）中断优先级。 6．定时器/计数器T0工作在方式3下时，会占用T1的两个控制位：即（ ）和（ ）。 7．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中，（ ）和（ ）的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。 8．DAC0832的单缓冲方式，适用于只有（ ）路模拟输出，或者（ ）路但不要求同步输出的场合。 9．AT89S51单片机的堆栈采用先进（ ）出的原则，指针SP始终指示（ ）的地址。 10．AT89S51单片机通过ADC0809进行模数转换时，需要通过指令（ ）启动转换，转换结束后需通过指令（ ）将转换结果保存在A中。 本题得分 试 题： 班号： 姓名： 第 2 页 （共 8 页） 11．已知8段共阴极LED显示字符“H”的段码为76H，则8段共阳极LED显示该字符的段码为（ ）。 12．常用的单片机编程语言有汇编和C51，其中（ ）编程效率高，（ ）执行效率高。 13．若单片机的时钟频率为fosc，则定时器/计数器T1工作在方式2时，最小的波特率为（ ），最大的波特率为（ ）。 14．单片机的晶振为6MHz，若利用定时器/计数器T1的方式1定时2ms，则（TH1）=（ ），（TL1）=（ ）。 15．从同步方式的角度讲，82C55的基本输入/输出方式属于（ ）通讯，选通输入/输出和双向传送方式属于（ ）通讯。 16．使用并行接口方式连接键盘，对独立式键盘而言，8根I/O口线可以接（ ）个按键，而对矩阵式键盘而言，8根I/O口线最多可以接（ ）个按键。 二、判断（每题1分，共15分，在后面的括号中填入“ √ ”或“ × ”） 1．AT89S51单片机的I/O口与外数据存储器统一编址，因此扩展I/O口占用片外数据存储器的地址。（ ） 2．在开中断的前提下，只要中断源发出中断请求，CPU就会立刻响应中断。（ ） 3．AT89S51单片机的EA*管脚接低电平时，只使用片外ROM，接高电平时，则只使用片内ROM。（ ） 4．当定时器/计数器T0工作在方式3时，TL0具有定时和计数功能，而TH0则只有定时功能，没有计数功能。（ ） 5．自然优先级高的中断，可以打断自然优先级低的中断。（ ） 6．单片机系统扩展时使用的锁存器，是用于锁存低8位地址。（ ） 7．占字节数多的指令，执行时间不一定长，但是书写越长的指令，占用的字节数越多。（ ） 8．单片机的时钟频率越高，则在A/D或D/A变换时的速度越快。（ ） 9．汇编指令在汇编过程中都会产生与之相对应的机器码。（ ） 10．AT89S51单片机的SBUF虽然只有一个地址，但是对应两个物理单元。（ ） 本题得分 试 题： 班号： 姓名： 第 3 页 （共 8 页） 11．AT89S51的定时器/计数器对外部脉冲进行计数时，要求输入计数脉冲的高电平和低电平的持续时间均要大于1个机器周期。（ ） 12．动态显示的数码管，任一时刻只有一个LED处于点亮状态，是LED的余辉和人眼的“视觉暂留”造成数码管同时显示的“假象”。（ ） 13．在ROM或者RAM的多片扩展中，若要保证各片地址连续，应该采用线选法。（ ） 14．若定时器/计数器T1不作波特率发生器，则串行口无法进行串行通讯。（ ） 15．汇编指令主要是由操作码和操作数组成的，但是有些指令只有操作码。（ ） 三、单项选择题（每题1分，共10分） 1．访问片外数据存储器的寻址方式是（ ）。 A、立即寻址 B、寄存器寻址 C、寄存器间接寻址 D、直接寻址 2．在CPU内部，反映程序运行状态或反映运算结果的特征寄存器是（ ）。 A、PC B、PSW C、A D、SP 3．用AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串口需工作在（ ）下。 A、方式0 B、方式1 C、方式2 D、方式3 4．如果(SP)=42H，(3FH)=12H，(40H)=34H，(41H)=50H，(42H)=80H，则执行下列指令后： POP DPH POP DPL RET (PCH) =（ ）。 A、80H B、50H C、34H D、12H 5．以下指令中，错误的是（ ）。 A、PUSH Acc B、CJNE A，R0，rel C、MUL AB D、JMP @A+DPTR 6．执行子程序返回或中断子程序返回指令时，返回的断点是（ ）。 A、调用指令的首地址 B、调用指令的末地址 C、调用指令下一条指令的首地址 D、返回指令的末地址 7．以下指令中，不属于对引脚“读-修改-写”指令的是（ ）。 A、INC P1 B、ORL P1，#0FH C、DJNZ P1，LOOP D、MOV C，P1.3 8．AT89S51和AT89S52单片机的主要区别是（ ）。 本题得分 试 题： 班号： 姓名： 第 4 页 （共 8 页） A、内部数据存储器和程序存储器的数目 B、I/O口的数目 C、内部数据存储器和程序存储的类别 D、芯片引脚的数目 9．若要同时扩展4片2KB的RAM和4片4KB的ROM，则最少需要（ ）根地址线。 A、12 B、13 C、14 D、15 10．以下中断，只能通过软件清除中断请求的是（ ）。 A、外部中断 B、定时器/计数器中断 C、串行中断 D、所有中断 四、简答（每题5分，共20分） 1．简述AT89S51单片机的寄存器间接寻址方式，针对片内和片外RAM，分别 介绍寻址范围。（5分） 2．AT89S51单片机的外部程序存储器和数据存储器共用地址线，为何不会发生冲突? （5分） 本题得分 试 题： 班号： 姓名： 第 5 页 （共 8 页） 3．AT89S51各中断源的入口地址是否能任意设定？如果想将中断服务程序放置在程序存储器中的任意区域，在程序中应该作何种设置？请举例说明。（5分） 4．I/O接口和I/O端口有什么区别？I/O接口的功能是什么？（5分） 五、利用AT89S51单片机和DAC0832制作波形发生器，数模转换时数字量FFH和00H分别对应模拟量+5V和0V。设有一个延时3.900ms的子程序DELAY可供直接调用。（共10分） 1．将图a中空缺的电路补充完整；（4分） 2．编写汇编程序，产生图b中所示锯齿波。（6分） 本题得分 试 题： 班号： 姓名： 第 6 页 （共 8 页） P0.0．．．P0.7ALEWRAT89S51D0 Q0 ． ．． ．
第一章
第5页 倒数13行：生产低位的 →生产低价位的
第8页 正数7行：分别供URAT →分别供UART
正数12行：和校验侦错 →和校验帧错 第二章
第15页 表2.1上面段落倒数第二行：630w→630mw 120w→120mw
第21页 正数5行：数据存储器→程序存储器
第25页 表2.6第2列、倒数第4行：— →AF
第26页 第五段最后一句：（mov）进行读端口操作→进行读引脚操作
第六段第二行：与引脚信号是一致的→与引脚信号可以是不一致的
第29页 倒数1行：应大于20ns→应大于20 us
第31页 图的最后一行：（d）单字节，双周期指令→双字节，双周期指令
第四个小标：（4）单字节双周期→双字节双周期
第三章
第40页 第一个小标下图：EEH→E5H
3.寄存器寻址下的图：EEH→E5H
第三个小标下：例字应该是立即寻址
第41页 正数第三行：布尔累加器是否应该去掉
第42页 标题7.位寻址下第八行：（24）.3→（24H）.3 对比57页是否应该写成（24H.3）
第43页 表3.1的第3行：程序存储器→位地址空间；第5行：128字节→256字节
此页倒数第2行：内部数据RAM单元→内部和外部数据RAM单元
第44页 语句MOV E0H,78H→MOV 0E0H,78H
正数24行：第二字节为源操作数 →第二字节为目标操作数
第46页 例3.4中：（62)→（62H）
例3.6中：在语句的首行加上PUSH PSW
第49页 图3.11的倒数第2个框中：（A）+06H →（A）+60H
第52页 正数1行：2.3.4 → 3.3.4
第55页 表中 ORL direct,#data对应的机器周期改为2
第58页 表中第二行，第四行，第六行，指令代码后加bit
第61页 正数15行：堆栈区内（61H）=23H →堆栈区内（61H）=25H
