【正文】 通過單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù) /定時(shí)器 ，采用軟件編程來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)數(shù)，一般稱為軟時(shí)鐘，這種方法的硬件線路簡單，系統(tǒng)的功能一般與軟件設(shè)計(jì)相關(guān)，通常用在對時(shí)間精度要求不高的場合。 采用時(shí)鐘芯片，它的功能強(qiáng)大，功能部件集成在芯片內(nèi)部，具有自動(dòng)產(chǎn)生時(shí)鐘等相關(guān)功能，硬件成本相對較高；軟件編程簡單，通常用在對時(shí)鐘精度要求較高的場合。 通過應(yīng)用 8051 單片機(jī)、 74LS47 芯片、 74LS138 芯片和數(shù)碼管來組成一個(gè)完整的時(shí)鐘控制電路，應(yīng)用各自的功能，相互組合，通過匯編語言實(shí)現(xiàn)各自原件相互聯(lián)系在一起 ，掌握一些數(shù)字電路的邏輯控制，時(shí)序控制 7 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 ： 使用 8051 單片機(jī)作為時(shí)鐘控制芯片，應(yīng)用 單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 實(shí)現(xiàn)軟時(shí)鐘的目的。首先將 T0 設(shè)定工作于定時(shí)方式，對機(jī)器周期計(jì)數(shù)形成基準(zhǔn)時(shí)間 ， 然后用另一個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 對基準(zhǔn)時(shí)間計(jì)數(shù)形成秒，妙計(jì) 60 次形成分，分計(jì) 60 形成小時(shí)，小時(shí)計(jì)到 12。最后通過數(shù)碼管把它們的內(nèi)容在相應(yīng)的位置顯示出來，達(dá)到時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的功能。 還要實(shí)現(xiàn)對時(shí)間的調(diào)整功能， 8051 的 、 、 外接三個(gè)獨(dú)立按鍵，當(dāng)按下 ，系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)時(shí)間的狀態(tài)或啟動(dòng)時(shí)間顯示的功能；當(dāng)按下 按鍵時(shí)，對顯示的數(shù)碼 管進(jìn)行加一的功能；當(dāng)按下 按鍵時(shí)，對顯示的數(shù)碼管進(jìn)行減一的功能，達(dá)到調(diào)整時(shí)間的目的。 四、 硬件與軟件部分 1， 電子時(shí) 鐘的概述 概述電子時(shí)鐘功用 ， 利用 MCS— 51 單片機(jī)定時(shí)、中斷功能完成時(shí)間的定時(shí)工作。 整個(gè)系統(tǒng)具有參數(shù)設(shè)定 和 時(shí)間運(yùn)行 ，顯示時(shí)、分、秒的電子時(shí)鐘。 8 開機(jī)時(shí)顯示時(shí)間為 12:00:00，然后電路會(huì)自動(dòng)開始計(jì)時(shí) ，電路中時(shí)、分、秒各自有單獨(dú)的時(shí)間調(diào)整按鈕，當(dāng)時(shí)間到 23:59:59 時(shí)，接下來顯示時(shí)間變?yōu)?0:00:00 參數(shù)設(shè)定完后，電子時(shí) 鐘顯示由 6個(gè) LED 數(shù)碼 顯示器顯示時(shí)、分、秒 2， 電子時(shí) 鐘的硬件電路設(shè)計(jì) 選用單片機(jī) 選用單片機(jī) MCS— 51 系統(tǒng)選用 8051 單片機(jī) ， 8051 單片機(jī)內(nèi)有 4KROM、 256 字節(jié) RAM，程序存放在 4KROM。 系統(tǒng)組成有： 8051 單片機(jī)引腳 ① VCC 芯片電源 ， 接 +5V ② VSS 接地端 ③ XTAL XTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端 ④ ALE/PROG:地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低 8 位地址 ， PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入 編程脈沖。 ⑤ PSEN:外 ROM 讀選通信號(hào)。 9 ⑥ RST/VPD:復(fù)位 /備用電源 ， RST（ Reset）功能：復(fù)位信號(hào)輸入端 ， VPD 功能：在 VCC 掉電情況下，接備用電源 。 ⑦ EA/VPP:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源 ， EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端 ，VPP 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電 源 VPP。 ⑧ 單片機(jī) I/O 接口擴(kuò)展 當(dāng)單片機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)，常常 I/O 接口不夠用，此時(shí)可以用 MCS51 單片機(jī)的擴(kuò)展接口，根據(jù)相應(yīng)的需求 擴(kuò)展接口嗎，利用 MCS51 單片機(jī)的串行接口擴(kuò)展并行 I/O 接口 單片機(jī)各接口功能： ① 、 時(shí)鐘電路 ,用 8051 單片機(jī)的 內(nèi)部有一個(gè)高增益的反相放大器，其輸入端XTAL1，輸出端 XTAL2，用 輸入端 XTAL1 引腳和輸出端 XTAL2 引腳指教接入一個(gè)晶振， 工作時(shí)鐘 采用 12MHz 的晶振頻率 產(chǎn)生一個(gè)精確的周期性脈沖信號(hào)的自激振蕩器 ② 、 RAM， 51 單片機(jī)有片內(nèi)存儲(chǔ)器 RAM 還有特殊寄存器 SFR， 可以存放數(shù)據(jù)但是不能用來當(dāng)做 數(shù)據(jù)寄存器 使用，也就是說用戶不能隨意的使用 ， 特殊功能寄存器是可以隨意讀寫的， 屬 于 RAM， RAM 的主要功能 用于存放程序運(yùn)行中的數(shù)據(jù)和結(jié)果 的存儲(chǔ)。 ③ 、 ROM,用于存儲(chǔ) 預(yù)先編寫的程序 ，屬于 只讀程序存儲(chǔ)器 ④ 、 I/O 接口， 8051 單片機(jī)有四組接口，分別是 P0、 P P P3。 P0： 系統(tǒng)不18X2C1C219X12022 .1 184MXT AL 10 進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)作為通用 I/O 接口， P0口有輸出數(shù)據(jù)、讀引腳、讀鎖存器的功能 ； P1 口 除了能做通用的 I/O 接口外，是專用的用戶數(shù)據(jù)通訊端， P1 端口是具有輸出鎖存的靜態(tài) ； P2 口增加了實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換的多路開關(guān) MUX， 所以 P2 端口在功能上兼有 P0 端口和 P1 端口的特點(diǎn)。這主要表現(xiàn)在輸出功能上，當(dāng)切換開關(guān)向 下接通時(shí)，從內(nèi)部總線輸出的一位數(shù)據(jù)經(jīng)反相器和場效應(yīng)管反相后，輸出在端口引腳線上；當(dāng)多路開關(guān)向上時(shí)，輸出的一位地址信號(hào)也經(jīng)反相器和場效應(yīng)管反相后，輸出在端口引腳線上。 此外 P2口 不能輸出靜態(tài)的數(shù)據(jù) ， 自身輸出外部程序存儲(chǔ)器的高 8 11 位地址 ， 執(zhí)行 MOVX 指令時(shí)，還輸出外部 RAM 的高位地址，故稱 P2 端口為動(dòng)態(tài)地址端口 P3 口 除了作為通用 I/O 端口使用外，每個(gè)端口線都具有第二功能， 當(dāng)處于第二功能時(shí)，鎖存器輸出 1，通過第二輸出功能線輸出特定的內(nèi)含信號(hào)，在輸入 方面，即可以通過緩沖器讀入引腳信號(hào)，還可以通過替代輸入功能 讀入片內(nèi)的特 定第二功能信號(hào)。由于輸出信號(hào)鎖存并且有雙重功能，故 P3 端口為靜態(tài)雙功能端口。 單片機(jī)工作原理 單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，單片機(jī)本身自帶的上電復(fù)位電路自動(dòng)向單片機(jī)輸入有效的復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器及端口復(fù)位到初始化狀態(tài)，使程序計(jì)數(shù)器 PC 復(fù)位到 0000H，然條后復(fù)位信號(hào)自動(dòng)去除掉， CPU 開始從 0000H 地址讀取指令，暫存到指令寄存器，由指令譯碼器譯碼，譯碼結(jié)果送入定時(shí)與控制電路，產(chǎn)生各種定時(shí)與控制信號(hào)，控制 CPU 執(zhí)行指令要求的控制、運(yùn)算、讀 /寫數(shù)據(jù)等操作 程序計(jì)數(shù)器具有加 1 功能，當(dāng)執(zhí)行完一條指令時(shí)， PC 會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)指向下一條指令實(shí)現(xiàn)順序控制 ，當(dāng)執(zhí)行完后沒有循環(huán)指令時(shí)，直到程序運(yùn)行完成后， PC 12 不在執(zhí)行加 1 指令，從而使程序不在順序執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)程序終止。 ， 發(fā)光二級(jí)管 8 字?jǐn)?shù)碼管的顯示 數(shù)碼管有共陰極、共陽極兩種接法。 ①共陰極接法： 將多只 LED 的陽極連接在一起即為共陰式，數(shù)碼管各段dp,g,f,e,d,c,b,a 從高到低順序排列連接到并行接口各位相連，當(dāng)作為共陰極接法時(shí)高 電平有效。 ②共陽極接法：將多只 LED 的陽極連接在一起即為共陽式，共陽式與共陰極 不同共陽極 低電平有