现代通信技术

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1、.现代通信技术课程设计简易计算器设计学 院：专业班级：姓 名：学 号：小组成员：指导教师：完完 成成 日日 期期 2014 年年 10 月月目录1绪论.11.1 STC89C52 单片机简介.11.2 设计的意义 .22 设计的任务和要求.52.1 设计思路.52.2 设计目的和要求 .52.2.1 设计目的.52.2.2 基本要求.53 硬件设计.63.1 数码管 .63.2 按键模块.73.3 硬件电路图设计.74 软件设计.94.1 主程序设计 .94.2 计算模块.105 电路安装与调试.126 设计总结.13参考文献.14附录.15键入文字01 绪论绪论1.1 STC89C52 单片

2、机简介单片机简介 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机是为了工业控制需要满足而诞生的，是自动控制系统的核心部件，因而也主要用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器中。它具有体积小，功能多、价格低、使用方便、系统设计灵活等优点，应用领域不断扩大，除了工业控制，智能化仪表，通讯，家用电器外，在智能化高档电子玩

3、具产品中也大量采用单片机芯片作为核心控制部件。STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51 内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，512 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，内置 4KB EEPROM，MAX810 复位电路，3 个 16

4、 位定时器/计数器，4 个外部中断，一个 7 向量 4 级中断结构（兼容传统 51 的 5 向量2 级中断结构） ，全双工串行口。另外 STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率 35MHz，6T/12T 可选1。 键入文字1STC89C52 单片机是一款迷你型的开发板，小巧而不小气，简约而不简单。它的外观如下图 1.1 所示：图1.1 STC89C52单片机1.2 设

5、计的意义设计的意义当今社会，随着科学技术的不断发展，人们需要计算的地方也越来越多，也越来越繁重。在科学界，有些科学计算大到百亿千亿或小到小数点后十位，又有些乘方开方、三角函数、N 次开方更是令人苦不堪言。在生活中，有一些人在生意场上更是要进行快速而准确的计算。因此，计算器是人们一种不错的选择。此设计是一种基于单片机技术的简易计算器的方案，本次设计所所提出的一种基于单片机技术的简易计算器的方案，采用具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算键入文字2机系统单片机，配以 C

6、语言编写的执行软件，能更好的解决计算器计算的问题。随着数字生活的到来，单片机在生活中越显重要， 单片机能将大量的逻辑功能集成与一个集成电路中，而 C 编写的执行软件对数字的操作简单直观。本文讨论了单片机技术的计算器的构思、设计方案、工作原理，主要系统包括单片机 AT89C52、译码器 74-138、数据锁存器 74HC45、矩阵键盘，LED 显示器等。主要组成部分包括：键盘输入模块、运算模块、控制模块、显示模块块。通过键盘输入数值单片机进行运算后送往 LED 显示器显示。计算器（calculator ；counter）一般是指“电子计算器” ，该名词由日文传入中国。计算器能进行数学运算的手持机

7、器，拥有集成电路芯片，但结构简单，比现代电脑结构简单得多，可以说是第一代的电子计算机（电脑） ，且功能也较弱，但较为方便与廉价，可广泛运用于商业交易中，是必备的办公用品之一。计算器一般由运算器、控制器、存储器、键盘、显示器、电源和一些可选外围设备及电子配件通过人工或机器设备组成。低档计算器的运算器、控制器由数字逻辑电路实现简单的串行运算，其随机存储器只有一、二个单元，供累加存储用。高档计算器由微处理器和只读存储器实现各种复杂的运算程序，有较多的随机存储单元以存放输入程序和数据。键盘是计算器的输入部件，一般采用接触式或传感式。为减小计算器的尺寸，一键常常有多种功能。显示器是计算器的输出部件，有发

8、光二极管显示器或液晶显示器等。除显示计算结果外，还常有溢出指示、错误指示等。计算器电源采用交流转换器或电池，电池可用交流转换器或太阳能转换器再充电。为节省电能，计算器都采用 CMOS 工艺制作的大规模集成电路（见互补金属-氧化物-半导体集成电路） ，并在内部装有定时不操作自动断电电路。计算器可选用的外围设备有微型打印机、盒式磁带机和磁卡机等。从某种角度而言，广义的“计算机”概念是包括“电子计算器”的。电子计算器中也有集成电路，但计算器的功能简便，价格更加便宜，利于携带与稳定性好。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多场合键入文字3的应用，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快

9、、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉，其易于产品化、抗干扰能力强、可在各种恶劣环境下可靠的工作等特点。特别是它强大的面向控制能力，使它在工业控制领域，智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面得到了广泛的应用2。通过此次单片机的课程设计，我们可以进一步认识单片机在控制系统中的重要性。在完成理论学习和必要的实验后，学生掌握了单片机的基本原理和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。键入文字42 设计的任务和要求设计的任务和要求2.1 设计思路设计思路系统开始工作后，先由键盘输

10、入键值，控制模块对键值进行检测录入存储，然后经运算模块运算后送出显示。其框架图如图 2.1 所示：键盘显示控制运算图 2.1 系统框图2.2 设计目的和要求设计目的和要求2.2.1 设计目的设计目的1. 加强对单片机和汇编语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识3。2. 用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。3. 把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。4. 提高利用已学知识分析和解决问题的能力。5. 提高实践动手能力。2.2.2 基本要求基本要求1. 通过矩阵键盘可输入 0-9 的数值和控制加、减、乘、除、清零

11、、等于等功能。 2. 输入的数值可依次在四位 7 段 LED 数码管上显示。3. 可进行0-9999之间的整数的四则运算。键入文字53 硬件设计硬件设计3.1 数码管数码管LED 数码管如图 3-1，实际上是由七个发光管组成 8 字形构成的，加上小数点就是 8 个。这些段分别由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 来表示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的 2个 8 数码管字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是 a 亮 b 亮 g 亮 e亮 d 亮 f 不亮 c 不亮 dp 不亮。LED 数码管有一般亮和超亮等不同之分，也有 0.5 寸、1 寸等不同的尺