我写反汇编器的时候碰到一个问题，读取rom中的同样的2进制代码，但即可对应指令，也可以对应常数，怎么办？

booming 2007-08-29 01:30:17

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大熊猫侯佩 2007-08-29

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文库帮手网 www.365xueyuan.com 免费帮下载百度文库积分资料本文由pengliuhua2005贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 51 单片机设计跑马灯的程序用（c 语言）编写 P1 口接 8 个发光二极管共阳,烧入下面程序 #include unsigned char i; unsigned char temp; unsigned char a,b; void delay(void) { unsigned char m,n,s; for(m=20;m>0;m--) for(n=20;n>0;n--) for(s=248;s>0;s--); } void main(void) { while(1) { temp=0xfe; P1=temp; delay(); for(i=1;i<8;i++) { a=temp(8-i); P1=a|b; delay(); } for(i=1;i>i; b=temp<= 4000 ){ us250 = 0; if( ++s1 >= 10 ){ s1 = 0; if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0; if( key10 == 1 ){ //等松键 if( P3.2 == 1 ) key10=0; } //未按键 37. else{ 38. 39. 40. 41. if( P3.2 == 0 ){ key10 = 1; if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0; break; //结束“循环 2”，修改显示 42. 43. 44. 45. 46. } } //按个位键处理 P3.3 = 1; //P3.3 作为输入，先要输出高电平 if( key1 == 1 ) //等松键 47. { if( P3.3 == 1 ) key1=0; } 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. } } //循环 2’end }//循环 1’end } else { //未按键 if( P3.3 == 0 ){ key1 = 1; if( ++s1 >= 10 ) s1 = 0; break; //结束“循环 2”，修改显示 56. }//main’end 第三节：第三节：十字路口交通灯如果一个单位时间为 1 秒，这里设定的十字路口交通灯按如下方式四个步骤循环工作： 60 个单位时间，南北红，东西绿；λ 10 个单位时间，南北红，东西黄；λ 60 个单位时间，南北绿，东西红；λ 10 个单位时间，南北黄，东西红；λ 解：用 P1 端口的 6 个引脚控制交通灯，高电平灯亮，低电平灯灭。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include //sbit 用来定义一个符号位地址，方便编程，提高可读性，和可移植性 sbit SNRed =P1^0; //南北方向红灯 //南北方向黄灯 //南北方向绿灯 //东西方向红灯 //东西方向黄灯 //东西方向绿灯 sbit SNYellow =P1^1; sbit SNGreen =P1^2; sbit EWRed =P1^3; sbit EWYellow =P1^4; sbit EWGreen =P1^5; /* 用软件产生延时一个单位时间 */ 10. void Delay1Unit( void ) 11. { 12. 13. 14. unsigned int i, j; for( i=0; i<1000; i++ ) for( j<0; j= 8 ) i=0; 12. } 13. void Timer0IntRoute( void ) interrupt 1 14. { 15. 16. TL0 = -1000; //由于 TL0 只有 8bits，所以将（-1000）低 8 位赋给 TL0 TH0 = (-1000)>>8; //取（-1000）的高 8 位赋给 TH0，重新定时 1ms 17. 18. } DisplayBrush(); 19. void Timer0Init( void ) 20. { TMOD=(TMOD & 0xf0) | 0x01; //初始化，定时器 T0，工作方式 1 21. 22. 23. 24. 25. } 26. void Display( unsigned char index, unsigned char dataValue ){ DisBuf[ inde x ] = dataValue; } 27. void main( void ) 28. { 29. unsigned char i; 30. for( i=0; i>8; TR0 = 1; ET0 = 1; //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求第五节：键盘驱动第五节：指提供一些函数给任务调用，获取按键信息，或读取按键值。定义一个头文档，描述可用函数，如下：代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. #ifndef _KEY_H_ #define _KEY_H_ //防止重复引用该文档，如果没有定义过符号 _KEY_H_，则编译下面语句防止重复引用该文档，，防止重复引用该文档 //只要引用过一次，即 #include ，则定义符号 _KEY_H_ 只要引用过一次，只要引用过一次， unsigned char keyHit( void ); //如果按键，则返回非０，否则返回０ unsigned char keyGet( void ); //读取按键值，如果没有按键则等待到按键为止 void keyPut( unsigned char ucKeyVal ); //保存按键值 ucKeyVal 到按键缓冲队列末 void keyBack( unsigned char ucKeyVal ); //退回键值 ucKeyVal 到按键缓冲队列首 #endif 定义函数体文档 KEY.C，如下：代码 1. 2. 3. #include “key.h” #define KeyBufSize 16 //定义按键缓冲队列字节数定义按键缓冲队列字节数 unsigned char KeyBuf[ KeyBufSize ]; //定义一个无符号字符数组作为按键缓冲队列。该队列为先进 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. //先出，循环存取，下标从０到 KeyBufSize-1 unsigned char KeyBufWp=0; //作为数组下标变量，记录存入位置 unsigned char KeyBufRp=0; //作为数组下标变量，记录读出位置 //如果存入位置与读出位置相同，则表明队列中无按键数据 unsigned char keyHit( void ) { if( KeyBufWp == KeyBufRp ) return( 0 ); else return( 1 ); } 11. unsigned char keyGet( void ) 12. { unsigned char retVal; //暂存读出键值 13. while( keyHit()==0 ); //等待按键，因为函数 keyHit()的返回值为 0 表示无按键 14. retVal = KeyBuf[ KeyBufRp ]; //从数组中读出键值 15. if( ++KeyBufRp >= KeyBufSize ) KeyBufRp=0; //读位置加１，超出队列则循环回初始位置 16. 17. } 18. 19. void keyPut( unsigned char ucKeyVal ) 20. { KeyBuf[ KeyBufWp ] = ucKeyVal; //键值存入数组 21. if( ++KeyBufWp >= KeyBufSize ) KeyBufWp=0; //存入位置加１，超出队列则循环回初始位置 return( retVal ); 22. } 23. 由于某种原因，读出的按键，没有用，但其它任务要用该按键，但传送又不方便。此时可以退回按键队列。就如取错了信件，有必要退回一样 24. void keyBack( unsigned char ucKeyVal ) 25. { 26. 27. 如果 KeyBufRp=0; 减 1 后则为 FFH，大于 KeyBufSize，即从数组头退回到数组尾。或者由于干扰使得 KeyBufRp 超出队列位置，也要调整回到正常位置， 28. */ 29. if( --KeyBufRp >= KeyBufSize ) KeyBufRp=KeyBufSize-1; 30. KeyBuf[ KeyBufRp ] = ucKeyVal; //回存键值 31. } 下面渐进讲解键盘物理层的驱动。电路共同点：P2 端口接一共阴数码管，共阴极接 GND，P2.0 接 a 段、P2.1 接 b 段、…、P2.7 接 h 段。软件共同点：code unsigned char Seg7Code[10] 是七段数码管共阴编码表。 Code unsigned char Seg7Code[16]= // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71}; 例一：P1.0 接一按键到 GND，键编号为‘６’，显示按键。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 while( 1 ) //永远为真，即死循环 { if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平 { keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列 while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键 } 10. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 11. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 12. 13. } } 例二：在例一中考虑按键 20ms 抖动问题。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 while( 1 ) //永远为真，即死循环 { if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平 { delay20ms(); //延时 20ms，跳过接下抖动 keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列 while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键 10. delay20ms(); //延时 20ms，跳过松开抖动 11. } 12. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 13. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 14. 15. } } 例三：在例二中考虑干扰问题。即小于 20ms 的负脉冲干扰。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. #include #include “KEY.H” void main( void ) { P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 while( 1 ) //永远为真，即死循环 { if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平 7. 8. 9. 10. { delay20ms(); //延时 20ms，跳过接下抖动 if( P1_0 == 1 ) continue; //假按键 keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列 while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键 11. delay20ms(); //延时 20ms，跳过松开抖动 12. } 13. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 14. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 15. 16. } } 例四：状态图编程法。通过 20ms 周期中断，扫描按键。代码采用晶体为 12KHz 时，指令周期为 1ms（即主频为 1KHz），这样 T0 工作在定时器方式 2，8 位自动重载。计数值为 20，即可产生 20ms 的周期性中断，在中断服务程序中实现按键扫描 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x02; //不改变 T1 的工作方式，T0 为定时器方式 2 TH0 = -20; TL0=TH0; TR0=1; //计数周期为 20 个主频脉，即 20ms //先软加载一次计数值 //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求 //允许 CPU 响应中断请求 1. 10. ET0=1; 11. EA=1; 12. while( 1 ) //永远为真，即死循环 13. { 14. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 15. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 16. 17. } 18. void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0 的中断号为 1 19. { static unsigned char sts=0; 20. P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 } 21. switch( sts ) 22. 23. 24. { case 0: if( P1_0==0 ) sts=1; break; //按键则转入状态 1 case 1: //假按错，或干扰，回状态 0 25. if( P1_0==1 ) sts=0; 26. else{ sts=2; keyPut( 6 ); } //确实按键，键值入队列，并转状态 2 27. break; 28. case 2: if( P1_0==1 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态 3 29. 30. 31. 32. 33. } } case 3: if( P1_0==0 ) sts=2; else sts=0; //假松键，回状态 2 //真松键，回状态 0，等待下一次按键过程例五：状态图编程法。代码如果采用晶体为 12MHz 时，指令周期为 1us（即主频为 1MHz），要产生 20ms 左右的计时，则计数值达到 20000，T0 工作必须为定时器方式 1，16 位非自动重载，即可产生 20ms 的周期性中断，在中断服务程序中实现按键扫描 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x01; //不改变 T1 的工作方式，T0 为定时器方式 1 TL0 = -20000; TH0 = (-20000)>>8; TR0=1; //计数周期为 20000 个主频脉，自动取低 8 位 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 1. //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求 //允许 CPU 响应中断请求 10. ET0=1; 11. EA=1; 12. while( 1 ) //永远为真，即死循环 13. { 14. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 15. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 16. 17. } 18. void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0 的中断号为 1 19. { static unsigned char sts=0; 20. TL0 = -20000; 21. TH0 = (-20000)>>8; 22. P1_0 = 1; //方式 1 为软件重载 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 } //作为输入引脚，必须先输出高电平 23. switch( sts ) 24. 25. 26. { case 0: if( P1_0==0 ) sts=1; break; //按键则转入状态 1 case 1: //假按错，或干扰，回状态 0 27. if( P1_0==1 ) sts=0; 28. else{ sts=2; keyPut( 6 ); } //确实按键，键值入队列，并转状态 2 29. break; 30. 31. 32. 33. case 2: if( P1_0==1 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态 3 case 3: if( P1_0==0 ) sts=2; else sts=0; //假松键，回状态 2 //真松键，回状态 0，等待下一次按键过程 34. 35. } } 例六：4X4 按键。代码由 P1 端口的高 4 位和低 4 位构成 4X4 的矩阵键盘，本程序只认为单键操作为合法，同时按多键时无效。这样下面的 X，Y 的合法值为 0x7, 0xb, 0xd, 0xe, 0xf，通过表 keyCode 影射变换可得按键值 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. #include #include “KEY.H” unsigned char keyScan( void ) //返回 0 表示无按键，或无效按键，其它值为按键编码值 { code unsigned char keyCode[16]= /0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8, 0x9, 0xA, 0xB, 0xC, 0xD, 0xE, 0 xF 9. { 0, }; 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 3, 4, 0 10. unsigned char x, y, retVal; 11. P1=0x0f; 12. x=P1&0x0f; 13. P1=0xf0; //低四位输入，高四位输出 0 //P1 输入后，清高四位，作为 X 值 //高四位输入，低四位输出 0 14. y=(P1 >> 4) & 0x0f; //P1 输入后移位到低四位，并清高四位，作为 Y 值 15. retVal = keyCode[x]*4 + keyCode[y]; //根据本公式倒算按键编码 16. if( retVal==0 ) return(0); else return( retVal-4 ); 17. } 18. //比如按键‘1’，得 X=0x7，Y=0x7，算得 retVal= 5，所以返回函数值 1。 19. //双如按键‘7’，得 X=0xb，Y=0xd，算得 retVal=11，所以返回函数值 7。 20. void main( void ) 21. { 22. TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x01; //不改变 T1 的工作方式，T0 为定时器方式 1 23. TL0 = -20000; 24. TH0 = (-20000)>>8; 25. TR0=1; 26. ET0=1; 27. EA=1; //计数周期为 20000 个主频脉，自动取低 8 位 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求 //允许 CPU 响应中断请求 28. while( 1 ) //永远为真，即死循环 29. { 30. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 31. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 32. 33. } 34. void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0 的中断号为 1 } 35. { static unsigned char sts=0; 36. TL0 = -20000; 37. TH0 = (-20000)>>8; 38. P1_0 = 1; //方式 1 为软件重载 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 //作为输入引脚，必须先输出高电平 39. switch( sts ) 40. 41. 42. { case 0: if( keyScan()!=0 ) sts=1; break; //按键则转入状态 1 case 1: //假按错，或干扰，回状态 0 43. if( keyScan()==0 ) sts=0; 44. else{ sts=2; keyPut( keyScan() ); } //确实按键，键值入队列，并转状态 2 45. break; 46. 47. 48. 49. 50. 51. } } case 2: if(keyScan()==0 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态 3 case 3: if( keyScan()!=0 ) sts=2; else sts=0; //假松键，回状态 2 //真松键，回状态 0，等待下一次按键过程第六节：第六节：低频频率计实例目的：学时定时器、计数器、中断应用说明：选用 24MHz 的晶体，主频可达 2MHz。用 T1 产生 100us 的时标，T0 作信号脉冲计数器。假设晶体频率没有误差，而且稳定不变（实际上可达万分之一）；被测信号是周期性矩形波（正负脉冲宽度都不能小于 0.5us），频率小于 1MHz，大于 1Hz。要求测量时标 1S，测量精度为 0.1%。解：从测量精度要求来看，当频率超过 1KHz 时，可采用 1S 时标内计数信号脉冲个数来测量信号频，而信号频率低于 1KHz 时，可以通过测量信号的周期来求出信号频率。两种方法自动转换。对于低于 1KHz 的信号，信号周期最小为 1ms，也就是说超过 1000us，而我们用的定时器计时脉冲周期为 0.5us，如果定时多计或少计一个脉冲，误差为 1us，所以相对误差为 1us/1000us=0.1%。信号周期越大，即信号频率越低，相对误差就越小。从上面描述来看，当信号频率超过 1KHz 后，信号周期就少于 1000us，显然采用上面的测量方法，不能达到测量精度要求，这时我们采用 1S 单位时间计数信号的脉冲个数，最少能计到 1000 个脉冲，由于信号频率不超过 1MHz，而我们定时脉冲为 2MHz，最差多计或少计一个信号脉冲，这样相对误差为 1/1000，可见信号频率越高，相对误差越小。信号除输入到 T1（P3.5）外，还输入到 INT1（P3.3）。代码 //对 100us 时间间隔单位计数，即有多少个 100us。 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. unsigned int us100; unsigned char Second; unsigned int K64; unsigned char oldT0; //对 64K 单位计数，即有多少个 64K unsigned int oldus, oldK64, oldT1; unsigned long fcy; bit HighLow=1; //存放频率值，单位为 Hz //1：表示信号超过 1KHz；0：表示信号低于 1KHz。 8. 9. 10. void InitialHigh( void ) { IE=0; IP=0; HighLow=1; 11. TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; PX0=1; T0=1; 12. 13. 14. 15. 16. 17. } 18. void InitialLow( void ) 19. { 20. IE=0; IP=0; HighLow=0; TMOD = (TMOD & 0x0f) | 0x50; TH1=0; TL1=0; T1=1; ET1=1; Us100=0; Second=0; K64=0; oldK64=0; oldT1=0; TCON |= 0x50; EA = 1; //同时置 TR0=1; TR1=1; 同时置 21. TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; ET0=1; TR0=1; 22. 23. 24. 25. 26. } 27. void T0intr( void ) interrupt 1 28. { if( HighLow==0 ) ++us100; 29. else 30. if( ++us100 >= 10000 ) 31. { unsigned int tmp1, tmp2; INT1 = 1; IT1=1; EX1=1; Us100=0; Second=0; K64=0; oldK64=0; oldT1=0; EA = 1; 32. TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; 33. fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1); 34. oldK64=tmp1; oldT1=tmp2; 35. Second++; 36. us100=0; 37. } 38. } 39. void T1intr( void ) interrupt 3 { ++K64; } 40. void X1intr( void ) interrupt 2 41. { static unsigned char sts=0; 42. switch( sts ) 43. { 44. case 0: sts = 1; break; 45. case 1: oldT0=TL0; oldus=us100; sts=2; break; 46. case 2: 47. { 48. 49. 50. 51. 52. } 53. 54. 55. Sts = 0; break; } unsigned char tmp1, tmp2; TR0=0; tmp1=TL0; tmp2=us100; TR0=1; fcy = 1000000L/( (tmp2-oldus)*100L + (256-tmp1)/2 ); Second ++; 56. } 57. void main( void ) 58. { 59. if( HighLow==1) InitialHigh(); else InitialLow(); 60. 61. While(1) { 62. if( Second != 0 ) 63. { 64. Second = 0; 65. //display fcy 引用前面的数码管驱动程序，引用前面的数码管驱动程序，注意下面对 T0 中断服务程序的修改 66. { unsigned char i; 67. 68. } 69. if( HighLow==1 ) 70. if( fcy1000L ){ InitalHigh();} for( i=0; i= 10000 ) 83. { unsigned int tmp1, tmp2; 84. TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; 85. fcy=((tmp2-oldK64)<= 10 ){ ms=0; DisplayBrush(); } //1ms 数码管刷新第七节：第七节：电子表单键可调电子表：主要学习编程方法。外部中断应用，中断嵌解：电子表分为工作状态和调整状态。平时为工作状态，按键不足一秒，接键为换屏‘S’。按键超过一秒移位则进入调整状态‘C’，而且调整光标在秒个位开始。调整状态时，按键不足一秒为光标移动‘M’，超过一秒则为调整读数，每 0.5 秒加一‘A’，直到松键；如果 10 秒无按键则自动回到工作状态‘W’。如果有年、月、日、时、分、秒。四联数码管可分三屏显示，显示格式为“年月.”、“日.时.”、“分.秒”，从小数点的位置来区分显示内容。（月份的十位数也可以用“-”和“-1”表示）。代码 1. 2. 3. enum status = { Work, Change, Add, Move, Screen } //状态牧举 //计时和调整都是对下面时间数组 Time 进行修改 unsigned char Time[12]={0,4, 0,6, 1,0, 0,8, 4,5, 3,2}； //04 年 06 月 10 日 08 时 45 分 32 秒 4. 5. 6. 7. unsigned char cursor = 12; //指向秒个位，=0 时无光标 unsigned char YmDhMs = 3; //指向“分秒”显示，=0 时无屏显 static unsigned char sts = Work; 如果 cursor 不为 0，装入 DisBuf 的对应数位，按 0.2 秒周期闪烁，即设一个 0.1 秒计数器 S01，S01 为奇数时灭，S01 为偶数时亮。 8. 9. 小数点显示与 YmDhMs 变量相关。 */ 10. void DisScan( void ) //动态刷新显示时调用。没编完，针对共阴数码管，只给出控控制算法 11. { 12. //DisBuf 每个显示数据的高四位为标志，最高位 D7 为负号，D6 为小数点，D5 为闪烁 13. unsigned char tmp; 14. 15. 16. 17. 18. 19. } 20. void Display( void ) 21. { 22. if( cursor != 0 ){ YmDhMs=(cursor+3)/4; } //1..4=1; 5..8=2; 9..12=3 //根据状态进行显示 tmp = Seg7Code[?x & 0x1f ]; //设?x 为显示数据，高 3 位为控制位，将低 5 位变为七段码 if( ?x & 0x40 ) tmp |= 0x80; //添加小数点 if( ?x & 0x20 ){ if( S01 & 0x01 ) tmp=0; } //闪烁，S01 奇数时不亮 //这里没有处理负号位 //将 tmp 送出显示，并控制对应数码管动作显示 23. for( i=(YmDhMs-1)*4; i ‘9’) Dat=‘0’; } 二、在上题的基础上，改为 2400bps，循环发送小写字母‘a’到‘z’，然后是大写字母‘A’到‘Z’。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. #include void main( void ) { TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; TH1 = -96; //注意不用倍频方式 PCON &= 0x7F; //SMOD = 0 TR1 = 1; SCON = 0x42; while( 1 ) { if( TI==1 ) { static unsigned char Dat=‘a’; SBUF = Dat; TI = 0; //If( ++Dat > ‘9’) Dat=‘0’; ++Dat; if( Dat == (‘z’+1) ) if( Dat == (‘Z’+1) ) } } Dat=‘A’; Dat=‘a’; 22. } 上述改变值时，也可以再设一变量表示当前的大小写状态，比如写成如下方式：代码 1. 2. 3. 4. ++Dat; { static unsigned char Caps=1; if( Caps != 0 ) 5. 6. 7. 8. } if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’; Caps=0; } else if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’; Caps=1; } 如下写法有错误：因为小 b 比大 Z 的编码值大，所以 Dat 总是‘a’ 代码 1. 2. 3. ++Dat; if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’} else if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’} 三、有 A 和 B 两台单片机，晶体频率分别为 13MHz 和 14MHz,在容易编程的条件下，以最快的速度进行双工串行通信，A 给 B 循环发送大写字母从‘A’到‘Z’，B 给 A 循环发送小写字母从‘a’到‘z’，双方都用中断方式进行收发。解：由于晶体频率不同，又不成 2 倍关系，所以只有通信方式 1 和方式 3，由于方式 3 的帧比方式 1 多一位，显然方式 3 的有效数据（9/11）比方式 1（8/10）高，但要用方式 3 的第 9 位 TB8 来发送数据，编程难度较大，这里方式 1 较容易编程。在计算最高速率时，由于单方程，双未知数，又不知道波特率为多少，所以要综合各方面的条件，估算出 A 和 B 的分频常数，分别为-13 和-14 时，速率不但相同，且为最大值。如下给出 A 机的程序：代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. #include void main( void ) { TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; TH1 = -13; //注意用倍频方式 PCON |= 0x80; //SMOD = 1 TR1 = 1; SCON = 0x52; //REN = 1 ES = 1； EA = 1； while( 1 ); 12. } 13. void RS232_intr( void ) interrupt 4 14. { 15. 16. 17. 18. 19. 20. unsigned char rDat; if( RI == 1 ){ RI=0; rDat=SBUF; } if( TI==1 ) { static unsigned char tDat=‘a’; SBUF = tDat; //注意 RI 和 TI 任一位变为 1 都中断 21. 22. 23. 24. } } TI = 0; If( ++Dat > ‘z’) Dat=‘a’; 四、多机通位在方式 2 和方式 3，SM2 只对接收有影响，当 SM2=1 时，只接收第 9 位等于 1 的帧（伪地址帧），而 SM2=0 时，第 9 位不影响接收。λ 多机通信中，地址的确认与本机程序有关，所以可以实现点对点、点对组、以及通播方式的通信。λ 如果收发共用一总线，任何时刻只有一个发送源能占用总线发送数据，否则发生冲突。由此可构造无竞争的令牌网；或者多主竞争总线网。λ 1

第1 页共27 页 1 概述频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为1 秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。闸门时间越长，得到的频率值就越准确，但闸门时间越长则没测一次频率的间隔就越长。闸门时间越短，测的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响本文。数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性变化的信号。因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。集成电路的类型很多，从大的方面可以分为模拟电路和数字集成电路2 大类。数字集成电路广泛用于计算机、控制与测量系统，以及其它电子设备中。一般说来，数字系统中运行的电信号，其大小往往并不改变，但在实践分布上却有着严格的要求，这是数字电路的一个特点。 2 系统的总体设计： 2.1 原理设计本频率计的设计以AT89S52 单片机为核心，利用它内部的定时/计数器完成待测信号周期/频率的测量。单片机AT89S52 内部具有2 个16 位定时/计数器, 定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出中断要求的功能。在构成为定时器时,每个机器周期加1 (使用12MHz 时钟时,每1us 加1)，这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。在构成为计数器时,在相应的外部引脚发生从1 到0 的跳变时计数器加1，这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。外部输入每个机器周期被采样一次，这样检测一次从1 到0 的跳变至少需要2 个机器周期(24 个振荡周期) ,所以最大计数速率为时钟频率的1/24 (使用12MHz 时钟时,最大计数速率为500 KHz) 。定时/计数器的工作由相应的运行控制位TR 控制,当TR 置1 ,定时/计数器开始计数;当TR 清0 ,停止计数。设计综合考虑了频率测量精度和测量反应时间的要求。例如当要求频率测量结果为4 位有效数字,这时如果待测信号的频率为1Hz ，则计数闸门宽度必须大于1000s。为了兼顾频率测量精度和测量反应时间的要求,把测量工作分为两种方法。当待测信号的频率大于等于2Hz 时,定时/ 计数器构成为计数器，以机器周期为基准,由软件产生计数闸门,这时要满足频率测量结果为4 位有效数字, 则计数闸门宽度大于1s 即可。当待测信号的频率小于2Hz 时，定时/ 计数器构成为定时器,由频率计的予处理电路把待测信号变成方波,方波宽度等于待测信号的周期。用方波作计数闸门，完全满足测量精度的要求。频率计的量程自动切换在使用计数方法实现频率测量时，这时外部的待测信号为定时/ 计数器的计数源，利用定时器实现计数闸门。频率计的工作过程为：首先定时/计数器T0 的计数寄存器设置一定的值,运行控制位TR0 置1，启动定时/ 计数器0；利用定时器0 来控制1S 的定时，同时定时/计数器T1 对外部的待第2 页共27 页测信号进行计数,定时结束时TR1 清0 ,停止计数；最后从计数寄存器读出测量数据，在完成数据处理后，由显示电路显示测量结果。在使用定时方法实现频率测量时,这时外部的待测信号通过频率计的予处理电路变成宽度等于待测信号周期的方波，该方波同样加至定时/ 计数器1 的输入脚。这时频率计的工作过程为: 首先定时/ 计数器1 的计数寄存器清0 ,然后检测到方波的第二个下降沿是否加至定时/ 计数器的输入脚；当判定下降沿加至定时/计数器的输入脚，运行控制位 TR0 置1 ,启动定时/计数器T0 对单片机的机器周期的计数，同时检测方波的第三个下降沿；当判定检测到第三个下降沿时TR0 清0 ，停止计数，然后从计数寄存器T0 读出测量数据，在完成数据处理后，由显示电路显示测量结果。测量结果的显示格式采用科学计数法,即有效数字乘以10 为底的幂。这里设计的频率计用4 位数码管显示测量结果。定时方法实现频率测量。定时方法测量的是待测信号的周期，这种方法只设一种量程，测量结果通过浮点数运算模块将信号周期转换成对应的频率值,再将结果送去显示。这样无论采用何种方式，只要完成一次测量即可,频率计自动开始下一个测量循环,因此该频率计具有连续测量的功能,同时实现量程的自动转换。数字频率计的硬件框图如图2.1 所示。由此可以看出该频率计主要由八部分组成，分别是： (1)待测信号的放大整形电路因为数字频率计的测量范围为峰值电压在一定电压范围内的频率发生频率发生周期性变化的信号，因待测信号的不规则，不能直接送入FPGA 芯片中处理，所以应该首先对待测信号进行放大、降压、与整形等一系列处理。 (2)分频电路将处理过的信号4 分频，这样可以将频率计的测量范围扩大4 倍。 (3)逻辑控制控制是利用计数还是即时检测待测信号的频率。 (4)脉冲计数/定时根据逻辑控制对待测信号计数或定时。将计数或定时得到的数据直接输入数据处理部分。第3 页共27 页 (5)数据处理根据脉冲计数部分送过来的数据产生一个控制信号，送入脉冲定时部分，如果用计数就可以得到比较精确的频率，就将这个频率值直接送入显示译码部分。 (6)显示译码将测量值转换成七段译码数据，送入显示电路。 (7)显示电路通过4 个LED 数码管将测得的频率值显示给用户。 (8)系统软件包括测量初始化模块、显示模块、信号频率测量模块、量程自动转换模块、信号周期测量模块、定时器中断服务模块、浮点数格式化模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD 码转换模块。由于数据处理、脉冲计数/定时、逻辑控制和显示译码都是在单片机里完成的，所以我们可以把系统分为以下几个模块：数据处理电路、显示电路、待测信号产生电路、待测信号整形放大电路，电源电路。 2.2 主要开发工具和平台 2.2.1 原理图和印刷电路板图设计开发工具：PROTEL DXP Protel DXP 是第一套完整的板卡级设计系统，真正实现在单个应用程序中的集成。设计从一开始的目的就是为了支持整个设计过程，Protel DXP 让你可以选择最适当的设计途径来按你想要的方式工作。Protel DXP PCB 线路图设计系图2.1 数字频率计的硬件框图显示译码待测信号的放大整形电路数据处理逻辑控制脉冲计数/定时显示电路待测波输入分频电路第4 页共27 页统完全利用了Windows XP 和Windows 2000 平台的优势，具有改进的稳定性、增强的图形功能和超强的用户界面。 Protel DXP 是一个单个的应用程序，能够提供从概念到完成板卡设计项目的所有功能要求，其集成程度在PCB 设计行业中前所未见。Protel DXP 采用一种新的方法来进行板卡设计，使你能够享受极大的自由，从而能够使你在设计的不同阶段随意转换，按你正常的设计流量进行工作。 Protel DXP 拥有：分级线路图设计、Spice 3f5 混合电路模拟、完全支持线路图基础上的FPGA 设计、设计前和设计后的信号线传输效应分析、规则驱动的板卡设计和编辑、自动布线和完整CAM 输出能力等。在嵌入式设计部分，增强了JTAG 器件的实时显示功能，增强型基于FPGA 的逻辑分析仪，可以支持32 位或64 位的信号输入。除了现有的多种处理器内核外，还增强了对更多的32 位微处理器的支持，可以使嵌入式软件设计在软处理器， FPGA 内部嵌入的硬处理器，分立处理器之间无缝的迁移。使用了 Wishbone 开放总线连接器允许在FPGA 上实现的逻辑模块可以透明的连接到各种处理器上。引入了以FPGA 为目标的虚拟仪器，当其与LiveDesign-enabled 硬件平台NanoBoard 结合时，用户可以快速、交互地实现和调试基于FPGA 的设计，可以更换各种FPGA 子板,支持更多的FPGA 器件。 2.2.2 单片机程序设计开发工具：KEIL C51 keil c51 是美国Keil Software 公司出品的51 系列兼容单片机C 语言软件开发系统，和汇编相比，C 在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 Keil c51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全 Windows 界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到keil c51 生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 Keil C51 可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C 或汇编源文件，然后分别有C51 及A51 编辑器编译连接生成单片机可执行的二进制文件（.HEX），然后通过单片机的烧写软件将HEX 文件烧入单片机内。3 2.2.3 单片机仿真软件：PROTEUS Proteus 是目前最好的模拟单片机外围器件的工具。可以仿真51 系列、 AVR，PIC 等常用的MCU 及其外围电路（如LCD，RAM，ROM，键盘，马达，LED，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC 器件，...）其实proteus 与 multisim 比较类似，只不过它可以仿真MCU！唯一的缺点，软件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相应的仿真模型。使用keil c51 v7.50 + proteus 6.7 可以像使用仿真器一样调试程序，可以完全仿真单步调试，进入中断等各种调试方案。 Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU 的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛第5 页共27 页盾和现象。 3 系统详细设计： 3.1 硬件设计 3.1.1 数据处理电路 ( 1 ) 中央处理模块的功能：直接采集待测信号，将分两种情况计算待测信号的频率：如果频率比较高，在一秒内对待测信号就行计数。如果频率比较低，在待测信号的一个周期内对单片机的工作频率进行计数。将得到的频率值通过显示译码后直接送入显示电路，显示给用户 ( 2 ) 电路需要解决的问题单片机最小系统板电路的组建，单片机程序下载接口和外围电路的接口。单片机最小系统板的组建： ①单片机的起振电路作用与选择：单片机的起振电路是有晶振和两个小电容组成的。晶振的作用：它结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。MCS-51 一般晶振的选择范围为1～ 24MHz，但是单片机对时间的要求比较高，能够精确的定时一秒，所以也是为了方便计算我们选择12MHz 的晶振。晶振两边的电容：晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件，在工作时满足这个条件，振荡频率才与标称值一致。一般来讲，有低负载电容（串联谐振晶体），高负载电容（并联谐振晶体）之分。在电路上的特征为：晶振串一只电容跨接在IC 两只脚上的，则为串联谐振型；一只脚接IC，一只脚接地的，则为并联型。如确实没有原型号，需要代用的可采取串联谐振型电路上的电容再并一个电容，并联谐振电路上串一只电容的措施。单片机晶振旁的2 个电容是晶体的匹配电容，只有在外部所接电容为匹配电容的情况下，振荡频率才能保证在标称频率附近的误差范围内。最好按照所提供的数据来，如果没有，一般是30pF 左右。太小了不容易起振。这里我们选择30pF 的瓷片电容。我们选择并联型电路如图3.1 所示。 ②单片机的复位电路： 2 1 Y1 12Mz C2 30pF C1 30pF XTAL1 XTAL2 图3.1 第6 页共27 页影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: 外因：即射频干扰，它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体（引线或零件引脚）感生出相应的干扰，可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰；电源线或电源内部产生的干扰，它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导，可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。内因：振荡源的稳定性，主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。为了方便我们选择RC 复位电路可以实现上述基本功能如图3.2 所示。但是该电路解决不了电源毛刺（A 点）和电源缓慢下降（电池电压不足）等问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动能力变差。增加Ch 可避免高频谐波对电路的干扰。复位电路增加了二极管，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。在选择元器件大小时，正脉冲有效宽度 2 个机器周期就可以有效的复位，一般选择C3 为0.1uF 的独石电容，R1 为1K 的电阻，正脉冲有效宽度为： ln10*R1*C3=230>2，即可以该电路可以产生有效复位。 ( 3 ) 程序下载线接口： AT89S52 自带有isp 功能，ISP 的全名为In System Programming，即在线编程通俗的讲就是编MCU 从系统目标系统中移出在结合系统中一系列内部的硬件资源可实的远程编程。 ISP 功能的优点： ①在系统中编程不需要移出微控制器。 ②不需并行编程器仅需用P15，P16 和P17，这三个IO 仅仅是下载程序的时候使用，并不影响程序的使用。 ③结合上位机软件免费就可实现PC 对其编程硬件电路连接简单如图3.3 所示。 104 C3 1K R1 S1 VCC D1 1N4007 RESET Ch 0.1uF 图3.2 复位电路第7 页共27 页系统复位时，单片机检查状态字节中的内容。如果状态字为0，则转去0000H 地址开始执行程序这是用户程序的正常起始地址。如果状态字不0，则将引导向量的值作为程序计数器的高8 位，低8 位固定为00H，若引导向量为FCH，则程序计数器内容为FC00H 即程序转到FC00H 地址开始执行而ISP 服务程序就是从，FC00H 处开始的那么也就是进入了ISP 状态了，接下来就可以用PC 机的ISP 软件对单片机进行编程了。 ( 4 ) 去耦电容好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ 的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计印刷线路板时，每个集成电路的电源，地之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能；另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为0.1uf 的去耦电容有5nH 分布电感，它的并行共振频率大约在 7MHz 左右，也就是说对于10MHz 以下的噪声有较好的去耦作用，对40MHz 以上的噪声几乎不起作用。 1uf，10uf 电容，并行共振频率在20MHz 以上，去除高频率噪声的效果要好一些。在电源进入印刷板的地方和一个1uf 或10uf 的去高频电容往往是有利的，即使是用电池供电的系统也需要这种电容。每10 片左右的集成电路要加一片充放电电容，或称为蓄放电容，电容大小可选10uf。最好不用电解电容，电解电容是两层溥膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感，最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f 计算；即10MHz 取0.1uf，对微控制器构成的系统，取0.1~0.01uf 之间都可以。从电路来说，总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。去藕电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。旁路电容实际也是去藕合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般是0.1u，0.01u 等，而去耦合电容一般比较大，是10u 或者更大，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。去耦和旁路都可以看作滤波。正如ppxp 所说，去耦电容相当于电池，避免 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P6 P17 P16 RESET P15 GND GND VCC 图3.3 程序下载线接口第8 页共27 页由于电流的突变而使电压下降，相当于滤纹波。具体容值可以根据电流的大小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。去耦电容一般都很大，对更高频率的噪声，基本无效。旁路电容就是针对高频来的，也就是利用了电容的频率阻抗特性。电容一般都可以看成一个RLC 串联模型。在某个频率，会发生谐振，此时电容的阻抗就等于其ESR。如果看电容的频率阻抗曲线图，就会发现一般都是一个V 形的曲线。具体曲线与电容的介质有关，所以选择旁路电容还要考虑电容的介质，一个比较保险的方法就是多并几个电容。去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF 的去耦电容有5μH 的分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz 左右，也就是说，对于10MHz 以下的噪声有较好的去耦效果，对40MHz 以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF 的电容，并行共振频率在 20MHz 以上，去除高频噪声的效果要好一些。每10 片左右集成电路要加一片充放电电容，或1 个蓄能电容，可选10μF 左右。最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz 取0.1μF， 100MHz 取0.01μF，电路图如图3.4 所示。 ⑸单片机与外界的接口显示电路的段选使用P0 口，P0 口是属于TTL 电路，不能靠输出控制P0 口的高低电平，需要上拉电阻才能实现。由于单片机不能直接驱动4 个数码管的显示，需要数码管的驱动电路，驱动电路采用NPN 型的三极管组成，即上拉电阻又有第二个作用，驱动晶体管，晶体管又分为PNP 和NPN 管两种情况：对于NPN，毫无疑问NPN 管是高电平有效的，因此上拉电阻的阻值用2K——20K 之间的，具体的大小还要看晶体管的集电极接的是什么负载，对于数码管负载，由于发管电流很小，因此上拉电阻的阻值可以用20k 的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电流大，因此上拉电阻的阻值最好不要大于4.7K，有时候甚至用2K 的。对于PNP 管，毫无疑问PNP 管是低电平有效的，因此上拉电阻的阻值用100K 以上的就行了，且管子的基极必须串接一个1～10K 的电阻，阻值的大小要看管子集电极的负载是什么，对于数码管负载，由于发光电流很小，因此基极串接的电阻的阻值可以用20k 的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电流大，因此基极电阻的阻值最好不要大于4.7K。与外界的信号交换接口，电路图如图3.5。 104 CK11 104 CK12 104 CK13 104 CK14 VCC 图3.4 去耦电容第9 页共27 页数码管的段选通过P00～P07 口来控制的。数码管的位选通过P20～P23 口来控制的。计算待测信号的频率通过计数器1 来完成的所有待测信号解答计数器的T1 口上，即P3.5。 ⑹单片机的选型： AT89SC52 和AT89SS52 最主要的区别在于下载电压，AT89SC52 单片机下载电压时最小为12V，而AT89S52 仅在5V 电压下就可以下载程序了，而且AT89S52 支持ISP，即在线编程。为了使用方便，在本系统中我们使用AT89S52 单片机。 ①AT89S52 主要性能与MCS-51 单片机产品兼容。 8K 字节在系统可编程Flash 存储器。 l 1000 次擦写周期。全静态操作：0Hz～33Hz。 VCC 1 2 YK1 30pF CK1 30pF CK2 VCC P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P15 P16 P17 123456789 PK1 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P1.0/T2 1 P1.1/T2EX 2 P1.2/ECI 3 P1.3/CEX0 4 P1.4/CEX1 5 P1.5/CEX2 6 P1.6/CEX3 7 P1.7/CEX4 8 9 RST 10 P3.0/RxD 11 P3.1/TxD 12 P3.2/INT0 13 P3.3/INT1 14 P3.4/T0 15 P3.5/T1 16 P3.6/WR 17 P3.7/RD 18 XTAL2 19 XTAL1 20 VSS P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 P2.7/A15 28 29 PSEN 30 ALE/PROG 31 EA/VPP P0.7/AD7 32 P0.6/AD6 33 P0.5/AD5 34 P0.4/AD4 35 P0.3/AD3 36 P0.2/AD2 37 P0.1/AD1 38 P0.0/AD0 39 VCC 40 UK1 AT89S52 图3.5 单片机与外界接口第10 页共27 页三级加密程序存储器。 32 个可编程I/O 口线。三个16 位定时器/计数器。八个中断源。全双工UART 串行通道。低功耗空闲和掉电模式。掉电后中断可唤醒。看门狗定时器。双数据指针。掉电标识符。 ②功能特性描述： AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52 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。 AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节Flash，256 字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6 向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 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R8 位微控制器8K 字节在系统可编程Flash P0 口：P0 口是一个8 位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口，每位能驱动8 个 TTL 逻辑电平。对P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻。在flash 编程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。 P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0 和P1.2 分别作定时器/计数器2 的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。在flash 编程和校验时，P1 口接收低8 位地址字节。引脚号第二功能P1.0 T2 （定时器/计数器T2 的外部计数输入），时钟输出P1.1 T2EX（定时器/计数器 T2 的捕捉/ 重载触发信号和方向控制） P1.5 MOSI （在系统编程用） P1.6 MISO（在系统编程用）P1.7 SCK（在系统编程用） P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16 位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用第11 页共27 页中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8 位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2 口输出P2 锁存器的内容。在flash 编程和校验时，P2 口也接收高8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3 口亦作为AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。引脚号第二功能P3.0 RXD（串行输入）P3.1 TXD（串行输出）P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT0(外部中断0)P3.4 T0（定时器0 外部输入）P3.5 T1（定时器1 外部输入）P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器写选通)。 RST: 复位输入。晶振工作时，RST 脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR(地址8EH)上的DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。在flash 编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，LE 脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR 的第0 位置“1”， ALE 操作将无效。这一位置“1”，ALE 仅在执行MOVX 或MOVC 指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位（地址为8EH 的SFR 的第0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN 将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令，EA 必须接GND。为了执行内部程序指令，EA 应该接VCC。在flash 编程期间，EA 也接收12 伏VPP 电压。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 ③特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)的地址空间映象如表1 所示。并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些地址，一般将得到一个随机数据；写入的数据将会无效。用户不应该给这些未定义的地址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的功能，复位后，这些位都为“0”。定时器2 寄存器：寄存器T2CON 和T2MOD 包含定时器2 的控制位和状态位（如表2 和表3 所示），寄存器对RCAP2H 和RCAP2L 是定时器2 的捕捉/自动重载寄存器。中断寄存器：各中断允许位在IE 寄存器中，六个中断源的两个优先级也可在IE 中设置。 3.1.2 显示电路 LCD 与LED 的区别。第12 页共27 页 LED 仅仅是由8 个led 灯组成的数码显示器件，电路简单，操作容易。 LCD 是有点阵组成的显示器件，该器件电路和软件复杂，但是交互性好。该系统展示给用于的数据为频率值，用LED 数码管显示即可。 LED 数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1 位、2 位、4 位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM 接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM 接到地线 GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 ① 静态显示驱动静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O 端口进行驱动，或者使用如BCD 码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O 端口多，如驱动 5 个数码管静态显示则需要5×8＝40 根I/O 端口来驱动，要知道一个89S51 单片机可用的I/O 端口才32 个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。 ② 动态显示驱动数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8 个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM 增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM 端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM 端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为 1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O 端口，而且功耗更低。由于我们使用的FPGA 芯片的型号为EPF10K10，有足够的IO 口分别去控制数码管的段选。这里我们采用动态显示方式。由于FPGA 的IO 口没有足够的驱动能力去驱动数码管，所以需要数码管的驱动电路，该驱动电路我们选择由三极管组成的电路，该电路简单，软件容易实现。其中一个数码管的驱动电路图如图3.6 所示。数码管为共阴极，当CS1=1 时，即三极管Q9 被饱和导通，则数码管的公共极被间接接地，数码管被选中，数据将在该管上显示，当CS=0 时，三极管Q9 被截至，则数码管的公共极被没有接地，即使CSA，CSB，CSC，CSD，CSE，第13 页共27 页 CSF，CSG，CSDP 被送入数据也不会有显示。 CSA，CSB，CSC，CSD，CSE，CSF，CSG，CSDP 分别为数码管的位选，哪一位为“1”，即相应的三极管饱和导通，则相应的数码管段被点亮。“0”为截止。相应的数码管段灭，这样数码管就有数字显示出来。我们在该系统使用了4 个数码管，使用动态显示，即通过片选，是每个数码管都亮一段时间，不断循环扫描，由于人的眼睛有一段时间的视觉暂留，所以给人的感觉是每个数码管同时亮的，这样4 个数码管就把4 位十进制数据就显示出来了。数码管驱动电路：由于单片机芯片没有足够的能力驱动4 个数码管，因此需要增加数码管驱动电路。驱动电路我们可以选择由三极管组成的电路，该电路简单，程序容易实现. 3.1.3 待测信号产生电路可变基准发生器模块的功能为：主要用于仿真外界的周期性变化的信号，用于电路的测试，对频率的精度没有要求，只要能产生周期性变化的信号即可。该部分不为频率计的组成部分，再加上为了节省成本我们使用LM555 芯片组建的多谐振振荡器电路电路如图3.7 所示，电容C,电阻RA 和RB 为外接元件，其工作原理为接通电源后，5V 电源经RA 和RB 给电容C 充电，由于电容上电压不能突变，电源刚接通时，555 内部比较器A1 输出高电平，A2 输出低电平，即RD=1,SD=0,基于RS 触发器置“1”，输出端Q 为高电平，此时，Q=0，使 A 1 2 f 3 g 4 e5 d A 6 8 c 7 DP 9 b10 a DS1 Q1 NPN Q2 NPN Q3 NPN Q4 NPN Q5 NPN Q6 NPN Q7 NPN Q8 NPN Q9 NPN VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC A B C C D D E EF F G G DP DP AB 100 R1 100 R2 100 R3 100 R4 100 R5 100 R6 100 R7 100 R8 100 R9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P1 CS1 CSA CSA CSB CSB CSC CSC CSD CSD CSE CSE CSF CSF CSG CSG CSDP CSDP 图3.6 显示电路第14 页共27 页内部放电管截止。当电容两端电压Vc 上升到大于5V 的电压的三分之一时，RD=1,SD=1,基本 RS 触发器状态不变，即输出端Q 仍为高电平，当电容两端电压Vc 上升到略大于2*5V/3 是，RN=0,SD=1,基本RS 触发器置0，输出端Q 为低电平，这时Q=1，使内部放电管饱和导通。于是电容C 经RB 和内部的放电管放电，电容两端电压按指数规律减小。当电容两端电压下降到略小于5V 电压的三分之一时，内部比较器A1 输出高电平，A2 输出低电平，基本RS 触发器置1，输出高电平，这时，Q=0，内部放电管截止，于是电容结束放电，如此循环不止，输出端就得到了一系列矩形脉冲。如图3.8 所示。电路参数的计算：为了使Q 端输出频率可变，RB 用电位器来取代。电容选择如果选择105的独石电容，即C=1uF= uF ，RA选1K的电10106 2 TRIG OUT 3 4 RST CVOL5T 6 THR 7 DISC 8 VCC GND1 U1 LM555CJ RA C VCC RB 5V VCC 图3.7 待测信号产生电路图3.8 LM555 工作时电流变化第15 页共27 页阻，RB 选择5K的电位器，由公示f =1.443/RA+RBC计算可得：当RB=0 时，f=1.443KHz, 当RB=5K 时， f=240Hz, 由此可得，该电路的输出频率范围为： 240~1443(Hz)。元器件的简介 LM555/LM555C 系列是美国国家半导体公司的时基电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一种通用集成电路。LM555/LM555C 系列功能强大、使用灵活、适用范围宽，可用来产生时间延迟和多种脉冲信号，被广泛用于各种电子产品中。 555 时基电路有双极型和CMOS 型两种。LM555/LM555C 系列属于双极型。优点是输出功率大，驱动电流达200mA。而另一种CMOS 型的优点是功耗低、电源电压低、输入阻抗高，但输出功率要小得多，输出驱动电流只有几毫安。另外还有一种双时基电路LM556，14 脚封装，内部有两个相同的时基电路单元。特性简介：直接替换SE555/NE555。定时时间从微秒级到小时级。可工作于无稳态和单稳态两种方式。可调整占空比。输出端可接收和提供200mA 电流。输出电压与TTL 电平兼容。温度稳定性好于0.005%/℃。应用范围精确定时。脉冲发生连续定时频率变换脉冲宽度调制脉冲相位调制电路特点： LM555 时基电路内部由分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等组成，是模拟电路和数字电路的混合体。其中6 脚为阀值端（TH），是上比较器的输入。2 脚为触发端（ TR ），是下比较器的输入。3 脚为输出端（OUT），有0 和1 两种状态，它的状态由输入端所加的电平决定。7 脚为放电端（DIS），是内部放电管的输出，它有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定。4 脚为复位端（R），叫上低电平（ 2/3VCC 是高电平 1， 1/3VCC 是高电平1，7V，由此可以看出 LM7805 将正常工作，输出电压为5V。电路如图3.10 所示。元器件的选型与电路参数的计算： LM7805 芯片简介：外形图及引脚排列H 7805 系列为3 端正稳压电路,TO-220 封装，能提供多种固定的输出电压，应用范围广。内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时，输出电流可达1A。虽然是固定稳压电路，但使用外接元件，可获得不同的电压和电流。主要特点： 1 IN 3 OUT 2 GND U1 LM7805 Q1 PNP Q2 PNP Q3 NPN R1 R2 R3 0.33uF C1 0.1uF C2 D1 D2 1N4007 D3 D4 0.1uF C4 10UF C5 1 2 5V 图3.10 第20 页共27 页输出电流可达2A。输出电压有：5V。过热保护。短路保护。输出晶体管SOA 保护。 7805 的功能框图如图3.11：注意：输入电压，即为纹波电压中的低值点，都必须高于所需输出电压2V 以上。当稳压器远离电源滤波器时，要求用C1。 CO 可改善稳定性和瞬态响应。该模块的不足和对进一步完善提出建议：该模块的不足：转换的效率低：线性稳压器的效率直接与其调整管所消耗的功率有关。调整管的功耗等于电流×(输入电压-输出电压)，由此可见，有些情况下调整管会产生较大损耗。例如，负载为1A 时，将10V 的电压降至5V 输出，线性稳压器的功耗为5W。效率将低于50%。该电路将会很耗电。散热问题：由上可知线性稳压器的功耗将在高于总电路的50%，例如，我们的电路功率为10W，那么线性稳压器的功率将会高于5W，这5W 的99%将通过热量散失到外界，如果散热管理不适当将会使整个系统在高温下工作，影响整个系统的性能之外，也严重的影响着整个系统的寿命。提出建议：线性稳压器的低效率迫使寻求新的改进方案，开关电源引起人们的关注。根据开关电源的工作原理，在不同负载和电压下，一个设计良好的开关电源的效率可达90%甚至更高。这相比线性稳压器，效率提高了40%。通过直观的比较，开关电源降压的优势便体现出来了，其他开关电源的拓扑结构同样具有相近或是更高的效率。开关电源设计不仅仅具有高效率这一主要优势，由于功耗的降低还带来许多直接的好处。例如，与低效率的竞争产品相比，开关电源的散热片面积大大减小。降低了对热管理的要求；而且更重要的是，由于器件不会工作在低效的高温环境中，大大提高了器件的可靠性，进而延长工作寿命。图3.11 第21 页共27 页 3.2 软件设计 3.2.1 编程语言的选择：汇编和C 语言汇编语言(Assembly Language)是面向机器的程序设计语言在汇编语合中，用助记符(Memoni)代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号 (Label)代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成了汇编语言。于是汇编语言亦称为符号语言。使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序，汇编程序是系统软件中语言处理系统软件。汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编。汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改，同时也具有机器语言执行速度快，占内存空间少等优点，但在编写复杂程序时具有明显的局限性，汇编语言依赖于具体的机型，不能通用，也不能在不同机型之间移植。 C 语言发展如此迅速, 而且成为最受欢迎的语言之一, 主要因为它具有强大的功能。许多著名的系统软件, 如DBASE Ⅲ PLUS、DBASE Ⅳ 都是由C 语言编写的。用C 语言加上一些汇编语言子程序, 就更能显示C 语言的优势了, 象PC- DOS 、WORDSTAR 等就是用这种方法编写的。归纳起来C 语言具有下列特点: ①C 是中级语言它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可以象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作, 而这三者是计算机最基本的工作单元。 ② C 是结构式语言结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化, 即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰, 便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的, 这些函数可方便的调用, 并具有多种循环、条件语句控制程序流向, 从而使程序完全结构化。 ③C 语言功能齐全 C 语言具有各种各样的数据类型, 并引入了指针概念, 可使程序效率更高。另外C 语言也具有强大的图形功能, 支持多种显示器和驱动器。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大, 可以实现决策目的。 ④C 语言适用范围大 C 语言比汇编更容易编写和移植，虽然该程序对时间要求比较严格但是如果我们使用定时器的话对，这样就既可以解决用延时带来的不精确的问题，也提高了编写程序的效率。 3.2.2 程序流程图： ⑴主程序该计数器时通过计数或定时来完成计算待测信号的频率的，所以频率的计算都是在中断里完成的。主函数的流程图如图3.12 为：第22 页共27 页检测一个信号首先在1 秒钟中内对待测频率计数，通过定时器0 来定时1 秒。通过计数器1 对待测频率计数，通过这种方法检测出待测信号的频率，如果频率小于2 的话，通过这种方法检测出来的频率精度会很低，所以如果频率低于2Hz，用计数器1 来检测两个下降沿，在两个下降沿内，运行定时器0，通过这种方法计算频率比较低的信号。两种方案的选择由变量flag 控制，对一个未知频率信号，我们先假设该频率高于2Hz，当用第一种方法检测出来的值小于2Hz，我通过对变量的控制执行第二种方案。定时器/计数器0 和定时器/计数器1 的主要作用：首先当待测信号送入到频率计时，频率计将该信号作为频率大于2Hz 出来，定时器/计数器0 设为定时模式，定时器/计数器1 设为计数模式。定时器0 的作用为定时1 秒，在这一秒里，计数器1 对待测信号计数。由此可以测出待测的频图3.12 主程序流程图第23 页共27 页率值，当检测到的频率值小于2Hz 时，频率计自动转换到对低频信号处理模式，定时器1 的作用将变为自动检测待测频率的下降沿，定时器0 的作用是在相邻的两个下降沿里计时。由此可以测出频率小于2 的信号。定时器0 的程序流程图如图3.13。计数器1 的程序流程图如图3.14 所示。如图3.13 定时器0 中断流程序图3.14 定时器1 中断流程图 Y N 第24 页共27 页打开Keil C，单击“工程”菜单中的“目标Target1 属性”，跳出一个设置“目标 Target1 属性”的对话框。打开“输入”页，在产生执行文件的框里，把“E 生成HEX 文件”前的钩打上，重新编译，即工程所在的文件夹里会产生一个HEX 格式的文件。用keil C 即可产生的HEX 的二进制文件，既可以在PROTES 中仿真使用，也可以下载到单片机中运行。 3.3 电路板的制作 3.3.1 元器件的封装在设计装配方式之前，要求将系统的电路基本定型，同时还要根据整机的体积以及机壳的尺寸来安排元器件在印刷电路板上的装配方式。具体做这一步工作时，可以先确定好印刷电路板的尺寸，然后将元器件配齐，根据元器件种类和体积以及技术要求将其布局在印刷电路板上的适当位置。可以先从体积较大的器件开始，如电源变压器、磁棒、全桥、集成电路、三极管、二极管、电容器、电阻器、各种开关、接插件、电感线圈等。待体积较大的元器件布局好之后，小型及微型的电子元器件就可以根据间隙面积灵活布配。二极管、电感器、阻容元件的装配方式一般有直立式、俯卧式和混合式三种。 ①直立式。电阻、电容、二极管等都是竖直安装在印刷电路板上的。这种方式的特点是：在一定的单位面积内可以容纳较多的电子元件，同时元件的排列也比较紧凑。缺点是：元件的引线过长，所占高度大，且由于元件的体积尺寸不一致，其高度不在一个平面上，欠美观，元器件引脚弯曲，且密度较大，元器件之间容易引脚碰触，可靠性欠佳，且不太适合频率较高的电路采用。 ②俯卧式。二极管、电容、电阻等元件均是俯卧式安装在印刷电路板上的。这样可以明显地降低元件的排列高度，可实现薄形化，同时元器件的引线也最短，适合于较高工作频率的电路采用，也是目前采用得最广泛的一种安装方式。 ③混合式。为了适应各种不同条件的要求或某些位置受面积所限，在一块印刷电路板上，有的元器件采用直立式安装，也有的元器件则采用俯卧式安装。这受到电路结构各式以及机壳内空间尺寸的制约，同时也与所用元器件本身的尺寸和结构形式有关，可以灵活处理。 1、单片机：单片机使用双列直插式DIP 封装，40 个引脚，每个引脚的距离为100mil。封装模型如图3.18 所示：图3.18 单片机PCB 模型第25 页共27 页 2、数码管的封装：数码管的封装采用LEDDIP-10，但是因为每个厂家生产出来的段选并不是都是相同的，但是没必要重新设计数码管的封装，仅仅检查引脚分配即可，在本设计使用的数码管引脚分配如图3.19 所示。其他元器件封装：电阻AXIAL 无极性电容RAD 电解电容RB 电位器VR 二极管DIODE 三极管、场效应管TO 电源稳压块78 系列TO－220 单排多针插座SIP 双列直插元件DIP 晶振XTAL1 3.5 软硬件结合测试当给电板通电时，LM555 的3 号输出引脚的电压为2.5V 左右。说明输出脉冲的占空比为50％。通过通过示波器查看波形，和理论的波形一致，通过调节电位器可以改变输出波形的频率。图3.19 元器件引脚映射第26 页共27 页数码管显示当调节电位器时，数码管的显示也是在理论范围只内的。第27 页共27 页致谢在本论文结束之际，回想本科阶段的学习和生活，感慨甚多，毕业课题和论文是在导师郑老师的指导下完成的，同时也要感谢自动化教研室的老师，感谢他们的耐心指导。感谢所有帮助和支持过我的人。郑老师对论文的进展付出了大量的汗水和心血，并给予了许多具体的实验指导方案，在论文的最后成稿中提出了许多宝贵的意见，从而使论文的质量得以提高，从郑老师身上，我学到的不仅是做学问、搞科研的态度、方法和毅力，而且更多的是做人的准则。借此论文完成之际，向郑老师表示深深的谢意！最后，再一次向关心和帮助我的各位表示我衷心的感谢和深深的敬意！

这套课程是反汇编系列课程的基础阶段，后期将陆续推出反汇编进阶及反汇编课程。整套反汇编课程的教学目标是为了让大家能够窥息计算机程序世界的奥妙，为将来成为一名合格的大Hacker打下夯实的基础。 反汇编技术在计算机编程领域的应用非常广泛，从程序的性能优化到竞品软件的功能分析，从游戏外挂制作到大型厂商的反外挂体系，从木马病毒反人类到杀毒软件保平安等均需要从业者有深厚的反汇编功底。

对考试很有帮助的.......... 《计算机操作系统》期末复习指导第一章计算机操作系统概述 1、操作系统的概念 操作系统（Operating System，OS），是一种软件，属于系统软件； 1、科普的观点操作系统是计算机系统的管理和控制中心，它依照设计者制定的各种调度策略组织和管理计算机系统资源，使之能高效地运行。 2、功能的观点操作系统是一个计算机资源管理系统，它负责计算机系统的全部资源的分配、控制、调度和回收。 3、用户的观点操作系统是计算机与用户之间的接口，用户通过这种接口使用计算机。 4、软件的观点操作系统是程序和数据结构的集合。 5、管理的观点操作系统是计算机硬件和软件资源的合理而协调的管理者。 6、操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制并协调并发活动，实现信息的存取和保护。它提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。操作系统使整个计算机系统实现了高效率和高度自动化。 2、操作系统的生成和五大类型 生成：产生最适合自己工作环境的OS内核（kernel）。既方便用户，又使系统开销尽量小；生成的配置过程如UNIX中newconfig命令；DOS中config.sys文件；维护由系统管理员负责。 操作系统的五大类型是批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。 多道程序设计：即在系统内（内存）同时存放并运行几道相互独立的程序。 多道程序设计的基础：是将运行过程进一步细化成几个小的步骤，从而实现宏观上的并行。但从微观上看，内存中的多道程序轮流地或分时地占用处理机，交替执行。 多道程序系统 ≠ 多重处理系统 ≠ 多用户 ≠ 多终端 多道是指内存中驻留多个程序或一个程序的多个程序段，因此，多用户系统一定是采用多道技术。而多道系统不一定是多用户系统。多重处理系统一般指多CPU系统。当然，一个CPU的系统采用分时技术可以为多用户服务。多用户的关键技术是在用户之间要有保密保安措施。终端指用户使用的硬件设备，即使一个终端也可为多用户使用，例如，银行的自动取款机(ATM)。 •分时与实时 分时技术：把CPU的时间分成很短的时间片（例如，几十至几百毫秒）工作。随着时间片的时间减少，对换时间所占的比例随之增大。随着用户数目的不断增加，这种矛盾会越来越突出。 实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。交互作用能力较差。 3、操作系统的五大功能 •作业管理：包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等； •文件管理：又称为信息管理； •存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对内存的管理； •设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收； •进程管理：又称处理机管理，实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。 4、表征操作系统的属性 主要有：响应比，并发性，信息的共享、保密与保护，可扩充性、可移植性、可读性、可“生成”性，安全可靠性，可测试性等。第二章用户与操作系统的接口 1、基本概念 作业(Job)是让计算机完成一件事或任务，可大可小，可多可少。 作业步(Job steps) ：作业顺序执行的工作单元。 作业流(Job Stream) ：作业步的控制流程。 作业类别：终端交互作业、批处理作业。 2、用户界面 三代用户界面： •第一代用户界面：操作命令和系统调用在一维空间（命令行界面）； •第二代用户界面：图形界面在二维空间（图形界面）； •第三代用户界面：虚拟现实在三维空间（虚拟现实的界面元素）。 3、传统的人机接口 •操作命令 联机（键盘操作命令）、脱机（作业控制语言） 用户组合自编（Shell语言）：DOS Shell；UNIX ；BShell、CShell等 •系统调用（System Call） 4、作业输入输出方式 •输入输出方式：脱机、直接耦合（交互联机） •SPOOLing：联机外围同时操作，假脱机（排队转储，设备虚拟技术） 5、作业调度 •作业调度的功能： （1）采用JCB（作业控制块）表格，记录各作业状况； （2）按选定的算法，从后备作业队列中选出一部分（多道）或一个作业投入运行； （3）为被选中的作业做好运行前的准备工作。例如建立相应的执行进程和分配系统资源； （4）作业运行结束的善后处理工作。 •作业调度算法： （1）先来先服务（FCFS） 作业平均周转时间=∑（作业完成时刻i-作业提交时刻i）/n个作业 （2）最短作业优先：在作业内容参差很不均衡时有合理性 （3）“响应比”最高的优先 “响应(系数)比”：作业响应时间（等待和运行）/作业运行时间 （4）定时轮转法（按时间片）：适合作业不定的情况 （5）优先数法：急事先办的原则第三章进程及处理机管理 1、为什么要引入“进程” （1）进程调度属于低级处理机管理，即确定系统中哪个进程将获得CPU；而作业调度属于高级处理机管理，即确定系统中哪些作业将获得CPU。 （2）进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。 （3）引入进程的意义是描述多道程序设计系统中程序的动态执行过程。 2、进程的定义及特征 （1）程序和进程的区别 （2）进程的五个基本特征：动态性、并发性、独立性、制约性、结构性 3、进程调度 （1）进程的三个基本状态及转换 三个基本状态是等待、执行和就绪，在一定的条件下，进程的状态将发生转换。 （2）进程调度算法 主要有先来先服务（FCFS）、时间片轮转法、多级反馈轮转法、优先数法。 （3）进程控制块（PCB）是进程存在的唯一标志，它描述了进程的动态性。 4、进程通信 （1）进程的同步与互斥 一般来说同步反映了进程之间的协作性质，往往指有几个进程共同完成一个任务时在时间次序上的某种限制，进程相互之间各自的存在及作用，通过交换信息完成通信。如接力比赛中一组队员使用接力棒等。 进程互斥体现了进程之间对资源的竞争关系，这时进程相互之间不一定清楚其它进程情况，往往指多个任务多个进程间的通讯制约，因而使用更广泛。如打篮球时双方挣抢篮板球等。 （2）临界区 并发进程中与共享资源有关的程序段定义为临界区。进入临界区的准则是：①一次只准一个进程进入临界区；②本进程结束负责通知下一进程；③进程调度，不能阻塞。 （3）原语 原语是不可中断的过程。 •加锁/开锁（LOCK/UNLOCK）原语 优点是实现互斥简单；缺点是效率很低。 •信号量（Semaphore）及PV操作 PV操作能够实现对临界区的管理要求。它由P操作原语和V操作原语组成，对信号量进行操作，具体定义如下： P（S）：①将信号量S的值减1，即S=S-1； ②如果S 0，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。 V（S）：①将信号量S的值加1，即S=S+1； ②如果S>0，则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。 信号量的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。当它的值大于0时，表示当前可用资源的数量；当它的值小于0时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。注意信号量的值仅能由PV操作来改变。 一般来说，信号量S 0时，S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源，因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源，请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去。而执行一个V操作意味着释放一个单位资源，因此S的值加1；若S 0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。 •消息缓冲通信原语 高级通信原语，用于一组信息发送（Send）与读取（Read）。 5、死锁 （1）死锁的概念 死锁是两个或两个以上的进程中的每一个，都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁，它们都无法向前推进，称这种现象为死锁现象。 产生死锁的原因是共享资源有限，多个进程对共享资源的竞争，而且操作不当。 （2）产生死锁的四个必要条件是资源互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待。 （3）解决死锁的方法 一般有死锁的预防，即破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或多个，使系统绝不会进入死锁状态；死锁的避免，即在资源动态分配的过程中使用某种办法防止系统进人死锁状态；和允许系统产生死锁，然后使用检测算法及时地发现并解除它。安全状态、安全系列、银行家算法等第四章存储管理 1、存储管理使用的基本概念 •逻辑地址与物理地址 在具有地址变换机构的计算机中，允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。前者叫逻辑（相对）地址，后者叫物理（绝对）地址。 •重定位：将逻辑地址转换为物理地址。 •虚拟存储管理 虚存是由操作系统调度，采用内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这样好象内存容量不受限制。 虚存的特点： （1）虚存容量不是无限的，极端情况受内存和外存可利用的总容量限制； （2）虚存容量还受计算机总线地址结构限制； （3）速度和容量的“时空”矛盾，虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内外存交换时间为代价的。 •存储管理的目的及功能 目的是方便用户，提高内存资源的利用率，实现内存共享。 功能主要有内存的分配和管理、内存的扩充技术、内存保护技术 2、分区分配存储管理 分为固定分区、可变分区、可重定位分区、多重分区。 内存“扩充”技术： •交换：由操作系统做，用户不知道。 •覆盖：由用户控制，操作系统提供覆盖机制。 内存保护技术： ---保护系统工作区和用户作业区，特别是如何防止系统区被破坏。方法有存储保护键、界限寄存器 3、请求页式存储管理 （1）页式存储管理实现原理 基于程序在运行时不需要一开始都装入内存（局部性原理），更不应该把最近较长一段时间内不用的程序装入内存。 （2）页表的作用是将逻辑页号转换为物理块号。 （3）页面淘汰算法 先进先出算法(FIFO)、循环检测法、最近最少使用页面先淘汰（LRU）、最不经常使用的页面先淘汰（LFU）、最近没有使用页面先淘汰（NUR）、最优淘汰算法（OPT）等。 （4）页式存储管理的优、缺点 优点： •虛存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作； •内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存； •不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式相比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生。 缺点： •要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大； •有可能产生“抖动”； •地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。 4、段式、段页式存储管理 段式、页式存储管理的对比。 段页式存储管理特点： •每一段分若干页，再按页式管理，页间不要求连续； •用分段方法分配管理作业，用分页方法分配管理内存； •兼有段式和页式管理的优点，系统复杂和开销增大，一般在大型机器上才使用。第五章文件管理 1、文件管理任务与功能 任务：把存储、检索、共享和保护文件的手段，提供给操作系统本身和用户，以达到方便用户和提高资源利用率的目的。 功能： ---分配与管理外存 ---提供合适的存储方法 ---文件共享、保护，解决命名冲突 文件组织结构：文件、文件元素、文件系统 •文件系统 = 文件管理程序（文件和目录的集合）+ 它所管理的全部文件； •文件系统是用户与外存的接口； •为用户提供统一方法（以数据记录的逻辑单位），访问存储在物理介质上的信息。 2、文件分类 （1）按文件性质与用途分：系统文件、库文件、用户文件 （2）按操作保护分：只读文件、可读可写文件、可执行文件 （3）按使用情况分：临时文件、永久文件、档案文件 （4）按用户观点分：普通文件、目录文件、特殊文件 （5）按存取的物理结构分：顺序（连续）文件、链接文件、索引文件 （6）按文件的逻辑存储结构分：有结构文件、无结构文件 （7）按文件中的数据形式分：源文件、目标文件 3、文件的逻辑结构和物理结构 •文件的逻辑结构 ---从用户观点看 ---按文件名及记录号存取文件，是一维、连续的字符序列，方便存储、检索或加工 ---文件由若干个逻辑记录组成，并加以命名或编号 •文件的物理结构 又称文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式，是与存储介质的存储性能有关； 空闲空间的管理方法主要有：空闲表法、空闲(自由)链表法、成组链接法 4、文件目录 （1）文件目录分类：一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录 （2）文件目录的管理 •目录做成文件，文件系统便于内部统一管理，目录文件在使用时调入内存； •在操作系统中，大量采用“表格”管理。 5、文件存取控制 •解决文件保护、保密和共享 •常用的文件存取控制方法有：存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码 6、文件系统的数据结构和表示 UNIX或Linux操作系统中文件系统的主要特点 （1）操作系统文件的目录组织是一个树形结构，从根结点到叶子称为文件的全路径名，文件可以由其全路径名唯一确定； （2）文件本身是无结构的字符流； （3）把外部设备的特殊文件和普通文件以及目录文件都统一在文件这一概念上，对于一般文件的访问、共享和保护方式也可以适用于外部设备。第六章输入输出设备管理 1、设备管理的任务和功能 •设备管理的任务 （1）按用户需求提出的要求接入外部设备，系统按一定算法分配和管理控制，而用户不必关心设备的实际地址和控制指令； （2）尽量提高输入输出设备的利用率，例如发挥主机与外设以及外设与外设之间的真正并行工作能力。 •设备管理的功能 （1）分配设备 （2）控制和实现真正的输入输出操作 （3）对输入输出缓冲区进行管理 （4）在一些较大系统中实现虚拟设备技术 2、外部设备分类 （1）按系统和用户分：系统设备、用户设备 （2）按输入输出传送方式分（UNIX或Linux操作系统）：字符型设备、块设备 （3）按资源特点分：独享设备、共享设备、虚拟设备 （4）按设备硬件物理特性分：顺序存取设备、直接存取设备 （5）按设备使用分：物理设备、逻辑设备、伪设备 •设备I/O方式：询问、通道、中断 •I/O设备分配算法：先来先服务（FCFS）、按优先级进行分配 3、设备管理技术 （1）I/O设置缓存理由 •解决信息的到达率和离去率不一致的矛盾； •缓存起中转站的作用； •使得一次输入的信息能多次使用； •在通道或控制器内设置局部寄存器作为缓冲存储器，可暂存I/O信息，以减少中断CPU的次数。这种情形可进一步推广，使得一次读入的信息可多次重复使用。 （2）虚拟设备的技术（SPOOLing） SPOOLing，即外围设备联机并行操作，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常也叫做“假脱机技术”。是一种预输入、缓输出和转储的管理技术. SPOOLing系统的特点： •提高了I/O速度； •将独享设备改造为共享设备（典型例子是打印机的“共享”）； •实现了虚拟设备功能。 4、设备处理程序编制内容 •设备驱动程序的功能 （1）将接收到的抽象要求转换为具体要求； （2）检查用户I/O请求的合法性，了解I/O设备的状态，传递有I/O关参数，设置设备的工作方式； （3）发出I/O命令，启动分配到的I/O设备，完成指定的I/O 操作； （4）及时响应由控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型调用相应的中断处理程序进行处理； （5）对于设置有通道的计算机系统，驱动程序还应能够根据用户的 I/O请求，自动地构成通道程序。 •设备驱动程序的特点 （1）驱动程序主要是在请求I/O的进程与设备控制器之间的一个通信程序。 （2）驱动程序与I/O设备的特性紧密相关。 （3）驱动程序与I/O控制方式紧密相关。 （4）由于驱动程序与硬件紧密相关，因而其中的一部分程序用汇编语言书写，目前有很多驱动程序，其基本部分已经固化，放在ROM中。 •设备处理方式 （1）将抽象要求转换为具体要求 （2）检查I/O请求的合法性 （3）读出和检查设备的状态 （4）传送必要的参数 （5）方式的设置和I/O设备启动难点分析 •如何理解操作系统在计算机系统中的地位？ 操作系统是软件，而且是系统软件。它在计算机系统中的作用，大致可以从两方面体会：对内，操作系统管理计算机系统的各种资源，扩充硬件的功能；对外，操作系统提供良好的人机界面，方便用户使用计算机。它在整个计算机系统中具有承上启下的地位。 •系统调用与一般过程调用的区别。 系统调用在本质上是一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用，它与一般过程调用的主要区别如下： （1）运行状态不同。一般的过程调用，其调用和被调用过程都是用户程序，它们都运行在同一系统状态下；而系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态，其被调用过程是系统过程，运行在系统态。 （2）进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程；而执行系统调用时，由于调用和被调用过程处于不同系统状态，必须通过访管中断进入。 （3）代码层次不同。一般过程调用中的被调用程序是用户级程序，而系统调用是操作系统中的代码程序，是系统级程序。 •下表给出作业l、2、3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法，试问平均周转时间各为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。） 解：采用先来先服务调度策略，则调度顺序为l、2、3。  平均周转时间T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53 采用短作业优先调度策略，则调度顺序为l、3、2。  平均周转时间T＝（8＋8＋12.6）/3＝9.53 •试述文件管理系统设置打开文件、关闭文件命令的原因。 解：操作系统需要处理大量用户文件，而访问一个文件需要查询目录，有时甚至需要多次查询目录。由于文件目录与文件一起存放在辅存上，当存取文件时，必须先到辅存中读取文件目录信息，从中获得文件的存放地址，然后再去存取文件。这样一来，文件信息的存取将花费很多时间。如果将整个文件目录放入主存，虽然可以提高存取速度，但这需要占用大量主存空间，显然这也是不可取的。 实际上，在一段时间内使用的文件数总是有限的，因此只要将目录中当前要使用的那些文件的目录表目复制到内存中就可以了。这样既不占用太多的主存空间，又可显著提高查询文件目录的速度。为此，大多数操作系统中设置了两个文件操作：打开文件和关闭文件。 打开文件操作完成的功能是将文件的有关目录信息复制到主存活动文件表中，以建立用户和这个文件的联系。关闭文件操作的功能是用户宣布这个文件当前不再使用，系统将其在主存中的相应目录信息删去，因而也就切断了用户同这个文件的联系。 •有一个文件系统如图（a）所示，图中的框表示目录，圈表示普通文件。根目录常驻内存，目录文件组织成链接文件，不设文件控制块，普通文件组织成索引文件。目录表目指示下一级文件名及其磁盘地址（各占2个字节，共4个字节）。若下级文件是目录文件，指示其第一个磁盘块地址。若下级文件是普通文件，指示其文件控制块的磁盘地址。每个目录文件磁盘块最后4个字节供拉链使用。下级文件在上级目录文件中的次序在图中为从左至右。每个磁盘块有512字节，与普通文件的一页等长。 普通文件的文件控制块组织结构如图（b）所示，其中每个磁盘地址占2个字节，前10个地址直接指示该文件前10页的地址。第11个地址指示一级索引表地址，一级索引表中每个磁盘地址指示一个文件页地址；第12个地址指示二级索引表地址，二级索引表中每个地址指示一个一级索引表地址；第13个地址指示三级索引表地址，三级索引表中每个地址指示一个二级索引表地址。问： （1）一个普通文件最多可有多少个文件页？ （2）若要读文件J中的某一页，最多启动磁盘多少次？ （3）若要读文件W中的某一页，最少启动磁盘多少次？ 答：（1）由题目中所给条件可知，磁盘块大小为512字节，每个磁盘地址占2个字节。因此，一个一级索引表可容纳256个磁盘地址。同样地，一个二级索引表可容纳256个一级索引表地址，一个三级索引表可容纳256个二级索引表地址。这样，一个普通文件最多可有页数为：10+256+256×256+256×256×256=16843018 （2）从图（a）中可以看出，目录文件A和目录文件D中的目录项都只有两个，因此这两个目录文件都不需要拉链。若要读文件J中的某一项，首先从内存的根目录中找到目录文件A的磁盘地址，将其读入内存（第1次访问磁盘）。然后再从目录A中找出目录文件D的磁盘地址，并将其读入内存（第2次访问磁盘）。从目录D中找出文件J的文件控制块地址，将文件J的文件控制块读入内存（第3次访问磁盘）。在最坏情况下，要访问页的磁盘地址需通过三级索引才能找到，这时要三次访问磁盘才能将三级索引表读入内存（第4、5、6次访问磁盘）。最后读入文件J中的相应页（第7次访问磁盘）。 由此可知，若要读文件J中的某一页，最多启动磁盘7次。 （3）从图（a）中可以看出，目录文件C和目录文件U中，目录项数目较多，若目录项数超过127（512/4-l=127），则目录文件的读入可能需要多次磁盘读（因目录文件组织成链接文件）。在最好情况下，所找的目录项都在目录文件的第一个磁盘块中。若要读文件W中的某一页，首先从内存的根目录中找到目录文件C的磁盘地址，将其读入内存（第1次访问磁盘）。在最好情况下，能从目录C的第一个磁盘块中找出目录文件互的磁盘地址，并将其读入内存（第2次访问磁盘）。从目录I中找出目录文件P的的磁盘地址，将其读入内存（第3次访问磁盘）。从目录P中找到目录文件U的磁盘地址，将其读入内存（第4次访问磁盘）。在最好情况下，能从目录U的第一个磁盘块中找出文件W的文件控制块地址，将文件W的文件控制块读入内存（第5次访问磁盘）。在最好情况下，要访问的页在前10页中，这时可直接得到该页的磁盘地址。最后读入文件W中的相应页（第6次访问磁盘）。 由此可知，若要读文件W中的某一页，最少启动磁盘6次。 •采用可变分区管理存储空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，大小分别为15K、28K、10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5，它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、26K、180K。问如果采用首次适应分配算法，能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业，可使主存的利用率最高？ 解：按首次适应分配算法，不能把这五个作业全部依次装入主存。这时J1、J2装入第1、2个空闲区，J3、J4装入第4、5个空闲区，J5有180K，无法装入仅有的10K空闲区。 能使主存利用率最高的是采用最佳适应分配算法。这时，这五个空闲块分别装入作业J2、J4、J1、J5、J3。 •某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： 请计算逻辑地址0A5C（H）所对应的绝对地址。 解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。 逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码 “000 10” 为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 ，拼接块内地址10 0101 1100，得01 0010 0101 1100，即125C（H）。 •某采用页式存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7。当内存块数量为4时，请分别用先进先出（FIFO）调度算法和最近最少使用（LRU）调度算法，计算作业执行过程中会产生多少次缺页中断？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。要求写出计算过程） 解：（1）采用先进先出（FIFO）调度算法，页面调度过程如下： 所以，共产生10次缺页中断，依次淘汰的页是1、2、3、4、5、6。 （2）采用最近最少使用（LRU）调度算法，页面调度过程如下： 因此，共产生8次缺页中断，依次淘汰的页是3、4、5、6。 •试述分页式存储管理系统和分段式存储管理系统的主要区别。 解：分页和分段有许多相似之处，比如两者都不要求作业连续存放。但在概念上两者完全不同，主要表现在以下几个方式： （1）页是信息的物理单位，分页是为了实现非连续分配，以便解决内存碎片问题，或者说分页是由于系统管理的需要。段是信息的逻辑单位，它含有一组意义相对完整的信息，分段的目的是为了更好地实现共享，满足用户的需要。 （2）页的大小固定，由系统确定，将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分。 （3）分页的作业地址空间是一维的。分段的地址空间是二维的。 •为什么说有了通道技术和中断技术才真正做到了CPU与外设的并行操作？ 解：通道是负责外围设备与主存之间进行数据交换，能单独完成输入输出操作的处理机。有了通道，主存和外围设备之间的数据交换就不要CPU干预了，CPU可以做与输入输出无关的其他工作，从而使计算机系统获得了CPU与外围设备之间并行工作的能力。 I/O中断是通道和CPU协调工作的一种手段。如果没有中断技术，CPU就要不断去查询通道以及设备执行的情况，这样一来，CPU还是把大量的时间花在了查询上，不能很好地为其他进程服务。使用中断技术，CPU可以完全不管通道和设备的执行情况，因为无论操作正常结束或操作异常结束，通道都会发出中断，通知CPU来处理。 综上所述，通道技术和中断技术的出现，使得主存可以直接与外设交换数据，而CPU得以并行地工作，大大提高了CPU的使用效率。 •某分时系统的进程出现如图所示的状态变化。 试问：（1）你认为该系统采用的是何种进程调度算法？ （2）把图中所示的六个状态变化的原因写出来。 解：（1）该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。 （2）①进程被选中，变成运行态；②时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部；③运行的进程启动打印机，等待打印；④打印工作结束，等待的进程排入就绪队列尾部；⑤等待磁盘读文件工作；⑥磁盘传输信息结束，等待的进程排入就绪队列尾部。 •怎样理解操作系统的作业调度和进程调度的关系？ 解：作业调度和进程调度都属于处理机调度。作业调度是处理机管理的高级形式，它的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法来选取作业。进程调度是处理机管理的低级形式，它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。作业的状态及其转换 操作系统中作业的状态主要有：提交、后备、执行、完成，进程的状态主要有等待、就绪、执行。作业调度和进程调度的转换关系见下图。 •用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意什么？ 解：用PV操作实现进程间的同步与互斥，应该注意以下四方面问题： （1）对每一个共享资源都要设立信号量。互斥时对一个共享资源设立一个信号量；同步时对一个共享资源可能要设立两个或多个信号量，要视由几个进程来使用该共享变量而定。 （2）互斥时信号量的初值一般为1；同步时至少有一个信号量的初值大于等于1。 （3）PV操作一定要成对调用。互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作；同步时则对不同的信号量作PV操作，PV操作的位置一定要正确。 （4）对互斥和同步混合问题，PV操作可能会嵌套，一般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在内。三、课程练习及参考解答 一、填空 1、设备I/O方式有如下三种：_________、__________和___________。 2、文件存取方式按存取次序通常分_________________、_______________，还有一类 ______________。 3、从用户观点看，UNIX系统将文件分三类：___________________、___________________和 _________________。 4、引起死锁的四个必要条件是、________________、 和__________________。 5、进程的三个最基本状态是_____________、____________和_____________。 6、传统操作系统提供编程人员的接口称为________________。 7、三代人机界面的发展是指：______________、_________________和_______________。 8、常用的进程调度算法有_________________、_________________和___________________。 二、选择一个正确答案的序号填入括号中 1、计算机操作系统是一个（）。 A. 应用软件 B. 硬件的扩充 C. 用户软件 D.系统软件 2、操作系统程序结构的主要特点是（）。 A. 一个程序模块 B. 分层结构 C. 层次模块化结构 D. 子程序结构 3、面向用户的组织机构属于（）。 A. 虚拟结构 B. 逻辑结构 C. 实际结构 D. 物理结构 4、操作系统中应用最多的数据结构是（）。 A. 堆栈 B. 队列 C. 表格 D. 树 5、可重定位内存分区分配目的为（）。 A. 解决碎片问题 B. 便于多作业共享内存 C. 回收空白区方便 D. 摆脱用户干预 6、逻辑地址就是（）。 A. 用户地址 B. 相对地址 C. 物理地址 D.绝对地址 7、原语是（）。 A. 一条机器指令 B. 若干条机器指令组成 C. 一条特定指令 D. 中途能打断的指令 8、索引式（随机）文件组织的一个主要优点是（）。 A. 不需要链接指针 B. 用户存取方便 C．回收实现比较简单 D．能实现物理块的动态分配 9、几年前一位芬兰大学生在Internet上公开发布了以下一种免费操作系统核心（），经过许多人的努力，该操作系统正不断完善，并被推广。 A. Windows NT B. Linux C. UNIX D. OS2 10．文件目录的主要作用是（）。 A. 按名存取 B．提高速度 C．节省空间 D．提高外存利用率 11、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态是（）。 A. 从就绪变为运行 B.从运行变为就绪 C. 从运行变为阻塞 D.从阻塞变为就绪 12、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（）。 A.编译 B.连接 C.运行 D.重定位 13、进程和程序的一个本质区别是（）。 A.前者分时使用CPU, 后者独占CPU B.前者存储在内存，后者存储在外存 C.前者在一个文件中，后者在多个文件中 D.前者为动态的，后者为静态的 三、是非题，正确的在括号内划√，错的划×。 （）1、进程间的相互制约关系体现为进程的互斥和同步。 （）2、只有一个终端的计算机无法安装多用户操作系统。 （）3、UNIX的最大特点是分时多用户、多任务和倒树型文件结构。 （）4、常用的缓冲技术有双缓冲，环形缓冲和缓冲池。 （）5、实时操作系统的响应系数最小，设备利用率最差。 （）6、死锁是指两个或多个进程都处于互相等待状态而无法继续工作。 （）7、具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。 （）8、一般的分时操作系统无法做实时控制用。 （）9、多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作。 （）10、常用的缓冲技术是解决慢速设备与快速CPU处理之间协调工作。 四、回答题 1、试以生产者——消费者问题说明进程同步问题的实质。 2、以一台打印机为例，简述SPOOLing 技术的优点。 3、简述请求页式存储管理的优缺点。 4、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到什么限制？ 5、现代操作系统与传统操作系统相比，设计中采用了哪些先进技术？练习参考解答一、填空 1、询问、中断、通道 2、顺序存取、直接存取、按键索引 3、普通（用户）、目录、特殊 4、互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待 5、准备（就绪）、执行、等待 6、系统调用 7、一维命令行、二维图形界面、三维虚拟现实 8、先来先服务、优先数法、轮转法二、选择题 1、D 2、C 3、B 4、C 5、A 6、B 7、B 8、D 9、B 10、A 11、C 12、D 13、D 三、是非题 有错误的是第2、5、7题，其余均是正确的。四、回答题 1、答：一个生产者，一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品，P-V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放入仓库后通知消费者可用；消费者进程在得知仓库有产品时取走，然后告诉生产者可继续生产。 2、答：以一台打印机为例， SPOOLing 技术的主要优点是在多用户情况下，每一个用户使用打印机就好像自己拥有一台打印机。不会产生打印机“忙”而等待。 3、答：优点： (1)虛存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。 (2)内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存。 (3)不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。 缺点： (1)要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大。 (2)有可能产生“抖动”。 (3)地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。 4、答：虚存是由操作系统调度，采用内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这祥好像内存容量不受限制。但要注意： (1)虚存容量不是无限的，极端情况受内存、外存的可使用的总容量限制； (2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制； (3)速度和容量的“时空”矛盾，虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。 5、答：现代操作系统是指网络操作系统和分布式操作系统，采用了网络地址方案、网络协议、路由技术和微内核等先进技术。

课程程设计，简易议计算器！实验已经成功目录 1、引言……………………………………………………………………………………………… 2 1.1 计算器意义………………………………………………………………………………2 1.2 电子计算器的特殊键 …………………………………………………………………2 2 、单片机概述.……………………………………………………………………………………2 3 、芯片简介 ………………………………………………………………………………………3 3.1 MSC-51芯片简介…………………………………………………………………………3 4 、相关知识 ………………………………………………………………………………………6 4.1数码管显示…………………………………………………………………………………6 4.2矩阵按键 …………………………………………………………………………………6 5 、计算器硬件电路设 …………………………………………………………………………7 6 、计算器程序设计………………………………………………………………………………7 6.1存储单元分配………………………………………………………………………………7 6.2 主程序设计…………………………………………………………………………………7 6.3 数码管显示数据转换子程序CONV ……………………………………………………7 6.4 数码管动态显示子程序………………………………………………………………… 7 7 、系统硬件设计……………………………………………………………………………………7 7.1 系统总框图如下……………………………………………………………………………8 7.2 计算器硬件线路图…………………………………………………………………………8 7.3 系统工作原理 ………………………………………………………………………………9 8、汇编语言程序源代码……………………………………………………………………………10 9 、结语………………………………………………………………………………………………17 10、设计实物图……………………………………………………………………………18 摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。本任务是个简易的两位数的四则运算，程序都是根据教材内和网络中的程序参考编写而成，在功能上还并不完善，限制也较多。本任务重在设计构思与团队合作，使得我们用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。关键词：单片机计算器范围加减乘除 1 引言 1.1 计算器的历史说起计算器，值得我们骄傲的是，最早的计算工具诞生在中国。中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的。约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。直到今天仍在使用的珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹"，英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数，指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现代社会应用广泛的计算工具。 1.2 电子计算器的特殊键在使用电子计算器进行四则运算的时候，一般要用到数字键，四则运算键和清除数据键。除了这些按键，还有一些特殊键，可以使计算更加简便迅速。 2 单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。 3 芯片简介 3.1 MSC-51芯片简介 MCS-51单片机内部结构 AT89C51是与MCS-51系列单片机兼容的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 AT89C51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： •中央处理器：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。 •数据存储器(RAM) AT89C51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。图1 •程序存储器(ROM)： AT89C51共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 •定时/计数器(ROM)： AT89C51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。 •并行输入输出(I/O)口： AT89C51共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 •全双工串行口： AT89C51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。 •中断系统： AT89C51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。 •时钟电路： AT89C51内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但AT89C51单片机需外置振荡电容。单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。图2 MCS-51的引脚说明： MCS-51系列单片机中的8031、AT89C51及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明： MCS-51的引脚说明： MCS-51系列单片机中的8031、AT89C51及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：如图3 图3 Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当AT89C51通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，AT89C51的初始态。 AT89C51的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图4。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。图4 •Pin30:ALE/ 当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。 •Pin29: 当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。 •Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。在编程时，EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。 4 相关知识 4.1数码管显示在本任务中用4位数码管显示当前数值的千，百，十，个，由于数码管个数多，如采用静态显示方式，则占用单片机的I/O口线太多，如果用定时器/计数器的串行移位寄存器工作方式及外接串入并出移位寄存器74LS164的方式，则电路复杂。所以，在数码管个数较多时，常采用动态显示方式。如图1-1所示为单片机应用系统中的一种数码管动态显示电路图，4位数码管的相同段并联在一起，由一个8位I/O（P1口）输出字形码控制显示某一字形，每个数码管的公共端由另外一个I/O口（P0口)输出的字位码控制，即数码管显示的字形是由单片机I/O口输出的字形码确定，而哪个数码管点亮是由单片机I/O口输出的字位码确定的。4个数码管分时轮流循环点亮，在同一时刻只有1个数码管点亮，但由于数码管具有余辉特性及人眼具有视觉暂留特性，所以适当地选取循环扫描频率，看上去所有数码管是同时点亮的，察觉不出闪烁现象。动态显示方式所接数码管不能太多，否则会因每个数码管所分配的实际导通时间太少，使得数码管的亮度不足。在本任务中，为了简便，字形码和字位码都没由加驱动电路，在实际应用中应加驱动电路。数码管有共阴极和共阳极两种，对于共阳数码管，字形驱动输出0有效，字位驱动输出1有效；而对于共阴数码管则相反，即：字形驱动输出1有效，字位驱动输出0有效。 4.2矩阵按键键盘是单片机系统中最常用的人机对话输入设备，用户通过键盘向单片机输入数据或指令。键盘控制程序需完成的任务有：监测是否有键按下，有键按下时，在无硬件去抖的动电路时，应用软件延时方法消除按键抖动影响；当有多个键同时按下时，只处理一个按键，不管一次按键持续多长时间，仅执行一次按键功能程序。矩阵按键扫描程序是一种节省IO口的方法,按键数目越多节省IO口就越可观，思路：先判断某一列（行）是否有按键按下，再判断该行（列）是那一只键按下。但是，在程序的写法上，采用了最简单的方法，使得程序效率最高。本程序中，如果检测到某键按下了，就不再检测其它的按键，这完全能满足绝大多数需要，又能节省大量的CPU时间。本键盘扫描程序的优点在于：不用专门的按键延时程序，提高了CPU效率，也不用中断来扫描键盘，节省了硬件资源。另外，本键盘扫描程序，每次扫描占用CPU时最短，不论有键按下或者无键按下都可以在很短的时间完成一次扫描。本键盘扫描子程序名叫key，每次要扫描时用lcall key调用即可。 5 计算器硬件电路设计 AT89C51单片机的P2口作键盘口，其中P2.4-P2.7为键盘扫描输出线，P2.0-P2.3为键盘扫描输入线。键盘由4*4共16个按键组成，10个数字键（由0-9组成）5个运算符号（加减乘除等于）组成，1个清除键（作用相当于整体复位）。4个数码管用于显示当前数值的千，百，十，个，采用动态显示方式，P1口接4个数码管的七段，P0口分别接4个数码管的公共端，P1口输出数码管的字形码，P0口输出数码管的字位码。 6 计算器程序设计 6.1存储单元分配 30H单元:数值个位显示单元；31H单元：数值十位显示单元；32H单元：数值百位显示单元；33H单元：数值千位显示单元；23H单元：第一操作数存储单元；24H单元：第二操作数存储单元；25H单元：键值暂存单元；27H单元：清除键状态；34H-37H单元：结果数据转换暂存单元；38H-39H单元：结果高低8位暂存单元；R5单元：操作数计数单元；R4单元：操作数数值位数计数单元；R3单元：运算符号存储单元。 6.2 主程序设计主程序进行程序中用到的一些存储单元的初始化，数值显示和4*4键盘扫描。首先，进行存储单元初始化，给数码管显示单元30H-33H赋予“0000”字形数据，将数值计数单元，存储单元，23H-25H,34H-37H,38H,39H,3AH,3BH,3CH,赋予初值零。之后，调用键盘扫描子程序，和数码管显示数据转换程序，数码管动态显示子程序。主程序不断进行键盘扫描，数码管显示数据转换子程序和动态显示子程序。 6.3 数码管显示数据转换子程序CONV 由于数值单元存放的是二进制数，而用户熟悉的是十进制数，所以应将数值单元中的二进制转换为十进制数，即BCD码。要通过数码管显示出当前数值，还必须将BCD码进一步转换为七段码，转换的最终结果数据存放于显示缓冲区30H-33H单元中，其中30H单元存放数值的个位七段码，31H单元存放数值的十位七段码，32H单元存放数值的百位七段码，33H单元存放数值的千位七段码。 6.4 数码管动态显示子程序本任务由P1口输出字形码，P0口输出字位码。先将存放于30H单元的数值个位七段码由P1口输出，同时P0口输出使数值个位显示数码管点亮的字位码。由于采用的是共阳数码管，所以只有该位数码管对应的P0.0为1，其他位P0.1-P0.3位0，点亮延时10MS。然后P1口输出数值十位七段码，P0.1位1，数值十位数码管点亮，延时10MS。接着P1口输出数值百位七段码，P0.2为1，数值百位数码管点亮，延时10MS。最后P1口输出数值千位七段码，P0.3为1，数值千位数码管点亮，延时10MS。 7 系统硬件设计选用设备AT89C51单片机一片,选用设备：AT89C51单片机一片，17个键盘，4位共阳极的七段数码管一个，连线若干，电容3个，电阻5个，晶振1个。 7.1 系统总框图如下：

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