《硬件综合设计》课程报告说明书EEPROM器件读写例程设计

武汉理工大学硬件综合设计课程报告说明书学 号： 0120810340631课 程 设 计题 目EEPROM器件读写例程设计学 院计算机科学与技术学院专 业计算机科学与技术班 级姓 名指导教师2011年6月23日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 计算机0806班 指导教师： 工作单位：计算机科学与技术学院题 目: EEPROM器件读写例程设计初始条件：1. 课程设计使用ZG211硬件综合实验平台（8051单片机），使用AT24C01接口芯片和辅助芯片以及器件；2. ZG211有程序设计集成开发环境，程序设计语言为C语言；3. ZG211硬件综合实验平台使用说明书；要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，撰写说明书具体要求）1. 学习使用ZG211硬件综合实验平台，程序设计集成开发环境；2. 根据课程设计题目，进行需求分析，搞清楚课程设计需要设计需求和需要解决的设计内容。3. 查阅和学习课程设计题目需要的接口芯片资料，掌握I2C接口芯片的使用方法和编程要领。查阅和学习课程设计题目需要的辅助芯片以及器件资料。4. 设计接口芯片和辅助芯片以及器件与8051单片机连接硬件电路原理图。5. 设计与硬件电路原理图对应的C语言程序（或8051汇编语言）。给出程序流程图。在集成开发环境中调试程序。给出程序的详细注释。能够解释使用程序模拟电路时序信号和数据。6. 撰写课程设计报告，1）详细陈述以上的设计过程；2）详细陈述电路的调试过程。时间安排：第17周：1. 熟悉ZG211硬件综合实验平台，KEILC UVISION2 集成开发环境；查阅接口芯片资料，熟悉接口芯片和它的使用方法。2. 设计硬件电路原理图，。第18周：1. 使用C语言或汇编语言设计和调试接口程序。2. 撰写计算机硬件综合设计报告。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日EEPROM器件读写例程设计1.实验目的掌握 IO 口操作；掌握显示及键盘芯片的运用；掌握 I2C 总线操作2.实验设备PC机一台,ZG-211单片机系统实验板一块,实验连接线若干,芯片:CH451,89S52,CD4052并口编程线一根,串口通讯线1根，配套电源1 个 ZG-211 图片：3.实验要求1. 学习使用ZG211硬件综合实验平台，程序设计集成开发环境；2. 根据课程设计题目，进行需求分析，搞清楚课程设计需要设计需求和需要解决的设计内容。3. 查阅和学习课程设计题目需要的接口芯片资料，掌握接口芯片的使用方法和编程要领。查阅和学习课程设计题目需要的辅助芯片以及器件资料。4. 设计接口芯片和辅助芯片以及器件与8051单片机连接硬件电路原理图。5. 设计与硬件电路原理图对应的C语言程序（或8051汇编语言）。给出程序流程图。在集成开发环境中调试程序。给出程序的详细注释。能够解释使用程序模拟电路时序信号和数据。6. 能正常操作 LED 数码显示；能通过中断方式接收按键信息；能正确读写 EEPROM 芯片4.实验原理 单片机系统常用 EEPROM 芯片在掉电情况下保存一些重要数据。本实验板采用的芯片 是 AT24C02，可存储 256 个字节，重复擦写 1，000，000 次，数据保存 100 年以上。该芯 片通过I2C 总线接口进行操作，I2C 协议原理请看 2.3.5 节。其原理图如下:5.实验步骤5.1硬件连接将并口线插在实验板与PC机的并口插座上； CH451 与 CPU 连接实验线路见图2-2 ；按图 2-28 连接实验线路仔细检查无误后，接通电源。 （图中箭头表示需要接线的地方）5.2 软件设计进入 KEILC 开发环境。首先根据 234 I2C 协议 内容，编写 I2C 函数，由于 AT24C02 的 I2C 接口大频率是 400KHZ,所以在程序中对一个 IO 口操作完后，请延时 2.5us(实验板 上 CPU 晶振为 11.0592MHZ,一个指令周期为 1.08us)。写好 I2C 读写函数后，可以对 AT24C02 进行操作。AT24C02 的写从地址为 0XA0，写时 WP 要置 0（打开写保护），写完后置为 1； 读从地址为 0XA1。先将 CD4052 的通道选为 2，连接 CPU 与 AT24C02。向 AT24C02 中地 址为 0X00 到 0X07 的单元，写入数据 0X01, 0X02, 0X03, 0X04, 0X05, 0X06, 0X07 后，再从 AT24C02 中读出，进行比较。如果一致则显示 1，错误则显示 0。5.3 编译下载程序编译成功后，打开联机下载软件，将HEX文件下载到89S52中，观看程序运行结果。 如有问题则修改程序，再次下载。（请注意：AT24C02的擦写次数有限，频繁擦写会影响其使用寿命。） 调试成功后,请将 I2C 读写程序、AT24C02 读写程序，写成函数，以供其他模块调用。6.实验成功标志按下 1 号按键，显示“001”，同时向 AT24C02 中指定位置写入数据；按下 2 号按键，从 AT24C02 中指定位置读出数据并显示，应与写入数据一致；7. 简要调试过程1. 利用在线编程这个软件读入程序ExpBoard.hex2. 操作ZG-211单片机电路板上面的按钮，观察实验现象是否符合说明书3. 如果不符合，进入程序文件夹进行修改程序，直至得到理想的显示结果8. 程序代码主函数#include #include reg52.h#include def.h#include sub.h#include beep.h#include func.h#include display.h#include eeprom.hunsigned char key_data = 0;main()unsigned char eep_temp2;unsigned char temp = 0;/MCU初始化InitMCU();set_8255();/开关蜂鸣器，表示开始工作speak_on();delay_1ms(50);speak_off();Display_TEST();eep_temp0 = 0x55;/测试值while(1)if(key_data!=0)/若有键按下temp = key_data;key_data = 0;switch(temp)case 0x40:/1/将测试值写入EEPROMAT24C02Write(eep_temp, 0, 1);display_int(int)(eep_temp0);break;case 0x49:/2AT24C02Read(eep_temp, 0, 1);display_int(int)(eep_temp0);break;default:break;具体函数#include reg52.h#include def.h#include display.h#include sub.h#include func.hextern unsigned char key_print;extern unsigned char key_data;/*|函数名send_disp_data|函数功能向CH451芯片发送命令|参数comm：命令体|_data：命令参数|返回值无|*/void send_disp_data(unsigned char comm, unsigned char _data)unsigned char i; /送8BIT数据for(i=0;ii)&0x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;/送4BIT命令for(i=0;ii)&0x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;LOAD=1;LOAD=0;LOAD=1;/*|函数名send_comm|函数功能向CH451芯片发送命令|参数comm：命令体|返回值无|*/void send_comm(unsigned char comm)unsigned char i;/送4BIT命令for(i=0;ii)&0x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;LOAD=1;LOAD=0;LOAD=1;/*|函数名disp_initialize|函数功能向CH451芯片发送初始化命令|参数无|返回值无|*/void disp_initialize()chang_4052(1); DIN=0;DIN=1;DCLK=1;LOAD=1;DOUT=1;send_disp_data( CH451_SETSYS, 0x03);/设定系统参数send_disp_data( CH451_SETDIS, 0x80);/设定显示参数/*|函数名key|函数功能中断函数，获取当前按键状态|参数无|返回值无|*/void key() interrupt 0 unsigned char i,temp;EX0 = 0;/关中断key_data = 0;temp = 0;send_comm(CH451_KEY);for(i=0; i7; i+) temp = DOUT;key_data = key_data|(temp(6-i);DCLK=1;DCLK=0;DCLK=1;/*key_print = key_data;send_disp_data(CH451_LOAD0, 0x10);send_disp_data(CH451_LOAD1, 0x10);send_disp_data(CH451_LOAD2, key_data/10);send_disp_data(CH451_LOAD3, key_data%10);*/EX0 = 1;/中断/*|函数名Display_TEST|函数功能测试显示LED数码管|参数无|返回值无|*/void Display_TEST()/初始化显示芯片disp_initialize();/延时delay_1ms(100);/送显“12345678”send_disp_data( CH451_LOAD0, 0x01);send_disp_data( CH451_LOAD1, 0x02);send_disp_data( CH451_LOAD2, 0x03);send_disp_data( CH451_LOAD3, 0x04);send_disp_data( CH451_LOAD4, 0x05);send_disp_data( CH451_LOAD5, 0x06);send_disp_data( CH451_LOAD6, 0x07);send_disp_data( CH451_LOAD7, 0x08);delay_1ms(200);/display_int(555);/延时delay_1ms(200);/开中断，接受按键信息EX0=1;/-send_disp_data( CH451_LOAD0, 0x12);send_disp_data( CH451_LOAD1, 0x12);send_disp_data( CH451_LOAD2, 0x12);send_disp_data( CH451_LOAD3, 0x12);send_disp_data( CH451_LOAD4, 0x12);send_disp_data( CH451_LOAD5, 0x12);send_disp_data( CH451_LOAD6, 0x12);send_disp_data( CH451_LOAD7, 0x12);/*send_disp_data( CH451_LOAD0, 0x08);send_disp_data( CH451_LOAD1, 0x08);send_disp_data( CH451_LOAD2, 0x08);send_disp_data( CH451_LOAD3, 0x08);send_disp_data( CH451_LOAD4, 0x08);send_disp_data( CH451_LOAD5, 0x08);send_disp_data( CH451_LOAD6, 0x08);send_disp_data( CH451_LOAD7, 0x08);*/*|函数名display_int|函数功能显示一个整数|参数无|返回值无|*/void display_int(unsigned int m)send_disp_data( CH451_LOAD0, 0x10);send_disp_data( CH451_LOAD1, 0x10);send_disp_data( CH451_LOAD2, 0x10);if (m/10000)send_disp_data( CH451_LOAD3, m/10000);elsesend_disp_data( CH451_LOAD3, 0x10);if (!(m/1000)%10)&(!(m/10000)send_disp_data( CH451_LOAD4, 0x10);elsesend_disp_data( CH451_LOAD4, (m/1000)%10);send_disp_data( CH451_LOAD5, (m/100)%10);send_disp_data( CH451_LOAD6, (m/10)%10);send_disp_data( CH451_LOAD7, m%10);9.心得体会通过以前所学的计算机组成原理、微机原理与接口技术，以及单片机的知识，并在老师的指导和同学的合作下，终于顺利地完成了本次课程设计。我觉得本次试验重点在于动手操作，经过几次上机调试，终于得到理想的显示结果，同时也对ZG211硬件综合实验平台有了更深的了解。设计初期，由于自己的专业知识不够全面，虽然有不少硬件方面的课程，但总的来说，自己懂的还是很少，对于单片机，芯片，还只是停留的肤浅的认知上面，通过查阅一些资料以及与同学的交流，最终弄懂了其原理，实验圆满成功。 通过这次课程设计，也更让我感觉到c语言的重要性，作为一个可以操作底层硬件的语言，自己掌握的还是很少，这不像java语言那种平台无关性，这既是它的优点也是它的缺点，只注重表面的东西，在今后的一段时间，我会更加注意自己的c语言的学习，争取在毕业前有更大的提高。 最后我想说，此次课程设计，让我收获了许多，例如ZG211方面知识，同时它也让我认识到了自己的不足，例如对所学的知识不能灵活的运用到实验中，对单片机的知识不够了解，以后还有待加强。这些获益和认识到的不足对我以后的学习很有帮助。虽然本次硬件综合设计已经结束，但仍觉得有很多东西要学，我会在以后的学习生活中不断努力，争取更大的进步本科生课程设计成绩评定表班级：计科0806姓名：张军学号：0120810340631序号评分项目满分实得分1学习态度认真、遵守纪律102设计分析合理性103设计方案正确性、可行性、创造性204设计结果正确性405设计报告的规范性106设计验收10总得分/等级评语：注：最终成绩以五级分制记。优（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、及格（60-69分）、60分以下为不及格指导教师签名：2011年月日16