..通信與信息工程學院2015/2016學年第1學期課程設(shè)計II實驗報告設(shè)計題目電子秒表任務要求基本要求A.設(shè)計秒表功能,精度為0.01秒。B.可同時記錄和存儲10個秒表數(shù)據(jù)〔連續(xù)記錄并顯示已存儲記錄數(shù),秒表記錄數(shù)據(jù)查詢和清除功能。發(fā)揮部分：A.設(shè)計ＰＣ和４３０之間的串行口通信程序〔參考ＵＳＢ通信實驗和通信協(xié)議,通過USB串行口向ＰＣ機上報秒表數(shù)據(jù)。實驗設(shè)備及軟件計算機；MSP-EXP430F5529開發(fā)板；IAR開發(fā)軟件同組人員學號及姓名參考文獻目錄一．設(shè)計要求和原理說明1.1設(shè)計要求A.設(shè)計秒表功能,精度為0.01秒。B.可同時記錄和存儲10個秒表數(shù)據(jù)〔連續(xù)記錄并顯示已存儲記錄數(shù),秒表記錄數(shù)據(jù)查詢和清除功能。1.2原理說明本次課程設(shè)計利用430單片機的定時器/計數(shù)器定時和計數(shù)原理,實現(xiàn)電子秒表的精確計時。利用中斷系統(tǒng)實現(xiàn)計數(shù)開始和數(shù)據(jù)記錄,并在LED顯示屏上顯示。當接通電源即對開發(fā)板、按鍵和定時器初始化。初始狀態(tài)下計時器顯示00.00,當按下S2鍵時,外部中斷向CPU發(fā)出中斷請求,CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部中斷1服務程序,即開啟定時器。計時采用定時器T中斷完成,秒表要求的精度為0.01秒,故設(shè)定定時溢出中斷周期為,當一處中斷后向CPU發(fā)出溢出中斷請求,每發(fā)出一次中斷請求就對毫秒計數(shù)單元進行加一,達到10次就對十毫秒位進行加一。依次類推,直到99.99秒重新復位。當按下S1鍵,停止內(nèi)部中斷,執(zhí)行外部中斷處理程序,即記錄當前計時結(jié)果,并顯示在LCD顯示屏上。記錄完成才允許其他中斷。LCD屏一次允許顯示十個數(shù)據(jù),當記滿十組數(shù)據(jù)時回到第一行繼續(xù)顯示后面的數(shù)據(jù)。當再次按下S2鍵,數(shù)據(jù)清零。二．系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1按鍵輸入模塊設(shè)計本次設(shè)計具有三個功能：啟動定時器,計時和清零。對S2鍵設(shè)計實現(xiàn)啟動定時器和清零功能。對S1鍵設(shè)計實現(xiàn)計時功能。當按下S2鍵時,外部中斷向CPU發(fā)出中斷請求,CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部中斷1服務程序,即開啟定時器。計時采用定時器T中斷完成,秒表要求的精度為0.01秒,故設(shè)定定時溢出中斷周期為,當一處中斷后向CPU發(fā)出溢出中斷請求,每發(fā)出一次中斷請求就對毫秒計數(shù)單元進行加一,達到10次就對十毫秒位進行加一。依次類推,直到99.99秒重新復位。當按下S1鍵,停止內(nèi)部中斷,執(zhí)行外部中斷處理程序,即記錄當前計時結(jié)果,并顯示在LCD顯示屏上。記錄完成才允許其他中斷。LCD屏一次允許顯示十個數(shù)據(jù),當記滿十組數(shù)據(jù)時回到第一行繼續(xù)顯示后面的數(shù)據(jù)。當再次按下S2鍵,數(shù)據(jù)清零。2.2點陣LCD液晶顯示模塊在該電路中,液晶為102×64點陣LCD,采用SPI模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,在該電路中數(shù)據(jù)傳輸是單向的,數(shù)據(jù)只允許寫入。在初始化時,調(diào)節(jié)命令中PM〔0～63的數(shù)值就可調(diào)節(jié)液晶顯示對比度；該液晶背光為LED背光,通過在LCD_BL_EN〔P7.6上輸出PWM信號進行調(diào)節(jié)背光亮度。本次設(shè)計要求能夠同時記錄和存儲10組數(shù)據(jù)。根據(jù)LCD液晶屏的點陣格式我們進行如下設(shè)計,即除去按鍵功能標記行和定時器同步顯示行,記錄的十組數(shù)據(jù)分五行顯示,每行顯示兩組數(shù)據(jù)。當記滿十組數(shù)據(jù),重新回到數(shù)據(jù)記錄的首行進行下一組數(shù)據(jù)的顯示。三．流程圖設(shè)計開發(fā)板初始化開發(fā)板初始化設(shè)置中斷,每中斷一次計數(shù)加一設(shè)置中斷,每中斷一次計數(shù)加一鏈接鍵盤鏈接鍵盤按下S2按下S2YFLAG=1YFLAG=1？按下S1按下S1NN關(guān)閉計時器,清零打開計時器關(guān)閉計時器,清零打開計時器LCD顯示屏LCD顯示屏四．程序設(shè)計LCD液晶模塊,定時器及按鍵初始化當S1鍵被按下時,禁止外部中斷并記錄當前時間,調(diào)用timeshow〔函數(shù)在LCD顯示屏上顯示。再返回執(zhí)行中斷處理前的程序。當S2鍵被按下,首先判斷是否處于計時狀態(tài)或清零狀態(tài)。若處于計時狀態(tài),則定時器開始工作。此次設(shè)計要求時間精度為10ms,故對定時器的設(shè)計中斷溢出時間為0.01s。從零時刻開始計時,因此采用增計數(shù)方式工作。并調(diào)用timeshow〔函數(shù)實時顯示當前時刻。定時器工作方式設(shè)定首先初始化時鐘；使用了MSP430F5529芯片的32KHz低頻晶體振蕩器作為時鐘；定時溢出中斷周期為10ms,當一處中斷后向CPU發(fā)出溢出中斷請求,每發(fā)出一次中斷請求就對十毫秒計數(shù)單元進行加一,達到10次就對百毫秒位進行加一,依次類推,直到99.99秒重新復位。五．設(shè)計小結(jié)此次設(shè)計一開始我們首先從對430單片機的功能學習開始入手,學習掌握單片機的編程方法。然后分析課程設(shè)計的功能要求,電子秒表要求的數(shù)據(jù)記錄、顯示和清零等功能需要我們對開發(fā)板初始化,設(shè)定按鍵功能,并且要正確設(shè)定系統(tǒng)的中斷時間才能達到0.01s的精度。根據(jù)不同模塊的功能要求,我們按照模塊編程通過不斷的調(diào)試和整合最終實現(xiàn)了程序的正確運行,能夠在單片機上正確記錄十組計時數(shù)據(jù)。但在實驗中我們也發(fā)現(xiàn)了一些瑕疵,比如,當S1鍵按下過快,會導致同時記錄顯示兩組數(shù)據(jù)。通過分析我們認為這是由于單片機的低頻晶振存在毛刺消抖電路無法消除才導致的現(xiàn)象。本次課程設(shè)計不僅使我增進了對430單片機工作原理的了解,更提高了我實際動手操作的能力。通過對單片機編程,我學會了將軟件與硬件相結(jié)合,將理論與實際相結(jié)合。對我以后的學習和工作都將有很大裨益。附：電子秒表運行結(jié)果：設(shè)計成績評定評分內(nèi)容具體要求總分評分上機時間上機時間是否達到要求的學時,按照實際情況給與一定的成績。10分報告審閱結(jié)果報告結(jié)構(gòu)嚴謹,文字通順,用語符合技術(shù)規(guī)范,圖表清楚,書寫格式規(guī)范,不與別人雷同。30分驗收結(jié)果原理原理清楚,能