电子告示板.doc

嵌入式方向系统项目实践设计任务书

学院计算机与信息工程学院专业网络工程

课程名称嵌入式系统项目实践题目电子告示板的设计完成期限自2013年7月3日至2013年8月29日共8周

内容及任务一、项目的目的

××××

二、项目任务的主要内容和要求

××××（设计类需写明原始数据、主要技术参数和设计要求等）三、项目设计（研究）思路

××××（包括设计（研究）步骤、设计（研究）要点、工作进度安排及主要技术关键的分析、解决思路、方案比较等方面内容介绍）四、具体成果形式和要求

××××

进

度

安

排

起止日期工作内容

主

要

参

考

资

料

××××

指导教师

意见（签字）：×年×月×日系（教研室）

主任意见（签字）：×年×月×日

附件2：设计说明书（或论文）模版

××××设计说明书（或论文）

（封面）

学院名称：××××

班级名称：××××

学生姓名：××××

学号：××××

题目：××××

指导教师

姓名：××××

起止日期：××××

第一部分：正文部分

1绪论

1.1 研究背景

电子告示板是一种发布并交换信息的在线服务系统，可以使更多的用户通过电话线以简单的终端形式实现互联,从而得到廉价的丰富信息,并为其会员提供进行网上交谈、发布消息、讨论问题、传送文件、学习交流和游戏等的机会和空间。

电子告示板是嵌入式系统的一个非常重要的应用领域，具有广阔的应用前景和经济价值。电子告示板具有方便、灵活、信息更新快捷等特点，大量用于车站、商场、医院等公共场所，此外，还常用于广告宣传。

本课题设计一个电子告示板，目的在于掌握嵌入式系统简易项目的设计方法，掌握UART接口通信软件的设计，掌握LCD硬件组成及其驱动程序的设计，掌握GPIO的输入输出使用方法，了解实时时钟的实现方法。

1.2 主要工作

1.在Proteus中仿真软件中，根据给出的要求画出所需的原理图。

2.画好电路图以后在Keil uVision2仿真软件中按任务要求编写代码，并调试生成HEX文件。

3.将生成的HEX文件导入模拟芯片中进行运行，以实现单片机与LCD之间的通信。

1.3 本文结构

本文第1部分绪论主要说明了本文的研究背景、主要工作和实现方法。第2部分相关知识介绍了单片机的概念、基础结构和相关应用，RS232接口的的基本简介、主要特点和其通信原理，Proteus仿真软件的简介及其模块功能知识，还有Keil软件的简要介绍。第3部分总体设计主要介绍了我们的设计思路。第4部分硬件设计，主要介绍了整体电路设计，还分别介绍单片机串行通信功能、MAX232芯片、LED数码管、数字键盘的具体应用。第5部分软件设计介绍了串行通信软件的实现和程序流程的主要过程。第6部分联合测试主要介绍了键盘的数据传输问题、LED灯闪烁问题以及测试结果的完成。

2相关知识

2.1 单片机介绍

2.1.1 单片机概念

单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-Chip Microcomputer），又称

微控制器（Microcontroller），是把中央处理器、存储器、定时/计数器（Timer/Counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器；由于单芯片微电脑常用于当控制器故又名single chip microcontroller，但是目前在中国大陆仍多沿用“单片机”的称呼。以下为大家常用的AT89C51单片机结构图：

图2-1 AT89C51单片机

2.1.2 单片机的基础结构

1.运算器

运算器由运算部件——算术逻辑单元（Arithmetic & Logical Unit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算，输入来源为两个8位数据，分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作，最后将结果存入累加器。例如，两个数6和7相加，在相加之前，操作数6放在累加器中，7放在数据寄存器中，当执行加法指令时，ALU即把两个数相加并把结果13存入累加器，取代累加器原来的内容6。

运算器有两个功能：

(1)执行各种算术运算。

(2)执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。

运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。

2.控制器

控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有：

(1)从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。

(2)对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作。

(3)指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接。外部总线又称为系统总线，分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路，实现与各种外围设备连接。

3.主要寄存器

(1)累加器A

累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能：运算前，用于保存一个操作数；运算后，用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。

(2)数据寄存器DR

数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送（写）或取（读）数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令，也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。

(3)指令寄存器IR和指令译码器ID

指令包括操作码和操作数。

指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据寄存器中，然后再传送到指令寄存器。当系统执行给定的指令时，必须对操作码进行译码，以确定所要求的操作，指令译码器就是负责这项工作的。其中，指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。

(4)程序计数器PC

PC用于确定下一条指令的地址，以保证程序能够连续地执行下去，因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址（即程序的首地址）送入PC，使它总是指向下一条要执行指令的地址。

(5)地址寄存器AR