单片机课程设计

单片机原理。课。程。

设。计。

课题：十进制计算器

班级： 07通信（2）班

姓名：王海

学号： 070305227

指导教师：王志超

二零一零年六月。

第一章系统概要2

1.1 系统背景2

1.2 mcu与嵌入式系统2

第二章系统硬件设计4

2.1 系统原理4

2.2 单片机（mcu）模块4

2.2.1 mc908gp32单片机性能概述4

2.2.2 内部结构简图与引脚功能5

2.3 lcd模块7

2.3.1点阵字符型液晶显示模块的基本特点7

2.3.2 hd44780的引脚与时序7

2.3.3 hd44780内藏字符集9

2.3.4 lcd与mcu的硬件连接9

2.4 键盘模块10

2.4.1键盘模型及接口10

2.4.2 mc908gp32单片机的键盘中断模块11

2.4.3按键识别与键盘定义子程序13

第三章系统软件设计15

3.1 mcu主（c）程序15

3.2 键盘驱动程序16

3.3 lcd驱动程序19

3.4 中断程序23

3.5 总头文件27

3.6 键盘模块头文件28

3.7 液晶模块头文件28

第四章系统测试30

总结31参考文献32

第一章系统概要。

1.1 系统背景

计算器能进行数**算的手持机器，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。

1.2 mcu与嵌入式系统。

mcu的基本含义：在一块芯片上集成了**处理器单元（cpu）、存储器（ram/rom）、定时器/计数器及多种输入/输出（i/o）接口的比较完整的数字处理系统。mcu从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计，能很好地满足应用系统的嵌入，面向测控对象和现场可靠运行等方面的要求。

因此由mcu构成的系统是发展最快、品种最多、数量最大、应用最广的嵌入式系统。由于mcu有嵌入式应用的专用体系结构与指令系统，而且具有体积小、可靠性高等特点，同时具有各种各样的型号，可以满足不同的需求，实际应用时，开发者可根据具体要求选用最佳型号的mcu嵌入到所需的应用系统中。

一个以mcu为核心，比较复杂的嵌入式产品或实际嵌入式应用系统，包含模拟量的输入、模拟量的输出，开关量的输入、开关量的输出以及数据通信部分。如图1为一个典型的嵌入式应用系统框图。

实际模拟信号一般来自相应的传感器。但是，一般传感器将实际模拟信号转成的电信号都比较弱，mcu无法直接获得该信号，需要将起放大，然后经过模/数（a/d）转换变为数字信号，进行处理。目前许多mcu内部包含a/d转换模块，实际应用时也可根据需要外接a/d转换芯片。

常见的模拟量有：温度、湿度、压力、质量、气体浓度、液体浓度、流量等。对mcu来说，模拟信号通过a/d转换变成相应的数字序列进行处理。

实际开关信号一般也来自相应的开关类传感器。如光电、电磁开关、干簧管、声控、红外开关等，在一些儿童电子玩具就有一些类似的开关。手动开关也可以作为开关信号送到mcu中。

对mcu来说，开关信号就是只有“0”和“1”两种可能值的数字信号。

其他输入信号通过通信方式与mcu沟通。常用的通信方式有：异步串行（sci）通信方式、串行外设接口（spi）通信方式、并行通信方式、usb通信方式、网络通信方式等。

在执行机构中，有开关量执行机构，也有模拟量执行机构。开关量执行机构只有“开”、“关”两种状态。模拟量执行机构需要连续变换的模拟量控制。

mcu一般不能直接控制这些执行机构，需要通过相应的驱动电路实现。还有一些执行机构，即不是通常的开关量控制，也不是通常的d/a转换量控制，而是“脉冲”量控制，如控制空调电动机，mcu则通过软件对其控制。

图1 一个典型的嵌入式应用系统框图。

第二章系统硬件设计。

2.1 系统原理图

图2 系统原理图。

图3 程序运行流程图。

2.2 单片机（mcu）模块。

2.2.1 mc908gp32单片机性能概述。

mc908gp32是mc908gp 系列中的一个型号，mc68hc908gp32有40脚、42脚、44脚三种封装形式； mc68hc908gp32的主要特点概述如下：

1）512b片内ram；32k片内flash程序存储器，具有**编程能力和保密功能。

2）时钟发生器模块，具有32khz晶振pll电路，可产生各种工作频率；8mhz内部总线频率。

3）增强的hc05 cpu结构；16种寻址方式(比hc05多8种)；16位变址寄存器和堆栈指针；存储器至存储器数据传送；快速8×8乘法指令；快速16/8除法指令；扩展的循环控制功能；bcd功能。

4）33根通用i/o脚，包括26根多功能i/o脚和5或7根专用i/o脚；pta、ptc和ptd的输入口有可选择的上拉电阻；ptc0—ptc4有15ma吸流和放流能力，其他口有10ma吸流和放流能力 (总体驱动电流应小于150ma)；所有口有最高5ma输入电流保护功能。

5）增强型串行通讯口sci；串行外围接口spi；两个16位双通道定时器接口模块(tim1和tim2)，每个通道可选择为输入捕捉、输出比较和pwm，其时钟可分别选为内部时钟的和64的分频值；带时钟预分频的定时基模块有8种周期性实时中断和4096hz)，可在stop方式时使用外部32khz晶振周期性唤醒cpu；8位键盘唤醒口。

6）系统保护特性：计算机工作正常(cop)复位；低电压检测复位，可选为3v或5v操作；非法指令码检测复位；非法地址检测复位。

7）具有pdip40、sdip42和qfp44封装形式。

8）优化用于控制应用；优化支持c语言。

2.2.2 内部结构简图与引脚功能。

1. 内部结构简图（44引脚）

单片机(以下简称gp32单片机)的三种封装形式只是引脚数量和形式有所区别，其它方面是一致的。图中i/o口是按 44引脚的gp32给出的。

从图4可以看出，gp32内部有以下主要部分：cpu08、存储器、定时器接口、模块、定时基模块、看门狗模块、通用i/o接口、串行通信接口 sci、串行外设接口spi、断点模块、a/d转换模块、键盘中断模块、时钟发生模块及锁相环电路、低电压禁止模块、复位与中断模块、监控模块mon和系统设置模块。

图4 内部结构简图。

2. gp32单片机的引脚功能。

1)电源类引脚：

vdd 、vss（20引脚、19引脚）：电源供给端。

vddad/vrefh、vssad/vrefl（31引脚、32引脚）：内部a/d转换模块的电源供给及参考电压输入端。

vdda、vssa（1引脚、2引脚）：时钟发生器模块（cgm）的电源供给端。

2)控制类引脚：

6引脚）：外部低有效复位输入或输出引脚，有内部上拉电阻。

14引脚）：外部中断输入引脚，有内部上拉电阻。

3)i/o类引脚：

pta7/kbd7-pta0/kbd0（42-35引脚）：8位通用双向i/o接口，每个可编程为键盘输入引脚。

ptb7/ad7-ptbo/ad0（32-25引脚）：8位通用双向i/o接口，也可作为8位a/d转换输入引脚。

ptc4-ptc0（11-7引脚）：5位通用双向i/o接口。

ptd7/t2ch1-ptd0/ss（24-21引脚、18-15引脚）：8种特殊功能、双向i/o接口，其中ptd4-ptd7用于定时器模块（tim1和tim2）。spsck、mosi、miso、ss用语串行外围接口（spi）。

单片机课程设计

单片机课程设计

单片机课程设计

单片机课程设计

其他用户还读了