【正文】 鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；　　● 32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘； 　　● 7通道10位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器；　　● 聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；　　● 具備串行設(shè)備接口；　　● 低電壓復(fù)位(LVR) 功和低電壓監(jiān)測(cè) (LVD)功能； 　　● 內(nèi)置在線仿真板(ICE ，In Circuit Emulator)。 SPCE061A 精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板 SPCE061A精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板（簡(jiǎn)稱61板），是以凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A為核心的精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)－仿真－實(shí)驗(yàn)板，大小相當(dāng)于一張撲克牌，是“凌陽(yáng)科技大學(xué)計(jì)劃”專為大學(xué)生、電子愛(ài)好者等進(jìn)行電子實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子制作及電子競(jìng)賽所設(shè)計(jì)的，也可作為單片機(jī)項(xiàng)目初期研發(fā)使用。61板除了具備單片機(jī)最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路（含Mic輸入部分和DAC音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，采用電池供電，方便學(xué)生隨身攜帶！使學(xué)生在掌握軟件的同時(shí)，熟悉單片機(jī)硬件的設(shè)計(jì)制作，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，也為單片機(jī)學(xué)習(xí)者和開(kāi)發(fā)者創(chuàng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)條件和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的機(jī)會(huì)！61板上有調(diào)試器接口（Probe接口）以及下載線（EZ_Probe）接口，分別可接凌陽(yáng)科技的在線調(diào)試器、簡(jiǎn)易下載線，配合unSP IDE，可方便地在板上實(shí)現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。 畢業(yè)設(shè)計(jì)761板上的主要功能模塊如下： ； ； （包含Mic輸入、DAC音頻功放輸出）模塊； ； ； 、下載接口模塊； 圖2為61板的實(shí)物圖： 圖 2 61板實(shí)物圖 SPLC501A 液晶模組SPLC501 液晶顯示模組采用的驅(qū)動(dòng)控制芯片為凌陽(yáng)科技的SPLC501A 芯片，SPLC501A 為液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器，SPLC501A 單芯片液晶驅(qū)動(dòng)，可以直接與其他微控制器接口總線相連。微控制器可以將顯示數(shù)據(jù)通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線或者串行接口寫到SPLC501A的顯存中。SPLC501A 內(nèi)置8580位顯示RAM。RAM中的一位數(shù)據(jù)控制液晶屏上的一個(gè)象素點(diǎn)的亮、暗狀態(tài)：“1”亮畢業(yè)設(shè)計(jì)8“0”暗。具有65行驅(qū)動(dòng)輸出和132 列驅(qū)動(dòng)輸出（注：模組中的液晶顯示面板僅為64 行、128 列）。SPLC501液晶顯示模組的顯示器上的顯示點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)控制芯片中的顯示緩存RAM 是一一對(duì)應(yīng)的；SPLC501A芯片中共有 65（8 Page 8 bit+1） 132 位的顯示RAM 區(qū)。而顯示器的顯示點(diǎn)陣大小為64128 點(diǎn)，所以實(shí)際上在SPLC501 液晶顯示模組中有用的顯示RAM 區(qū)為64128 位；按byte 為單位劃分，共分為8個(gè)Page，每個(gè)Page 為8行，而每一行有128位（即128 列）。如要點(diǎn)亮LCD屏上的某一個(gè)點(diǎn)時(shí)，實(shí)際上就是對(duì)該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的顯示RAM 區(qū)中的某一位進(jìn)行置1 操作；所以就要確定該點(diǎn)所處的行地址、列地址。 SPLC501 液晶顯示模組的行地址實(shí)際上就是Page 的信息，每一個(gè) Page應(yīng)有8 行；而列地址則表示該點(diǎn)的橫坐標(biāo)，在屏上為從左到右排列，Page 中的一個(gè)Byte 對(duì)應(yīng)的是一列（8行，即8個(gè)點(diǎn)），共128 列。可以根據(jù)這樣的關(guān)系在程序中控制LCD 顯示屏的顯示。SPLC501A液晶模組具有以下特性： ：黃色模式STN液晶； ：12864 點(diǎn)陣的圖形液晶； ：兼容68/80系列MPU時(shí)序。 更詳細(xì)的資料請(qǐng)參考SPLC501A 的Datasheet ，SPLC501A液晶模組的實(shí)物圖如圖3所示：畢業(yè)設(shè)計(jì)9 圖 3 SPLC501A 液晶模組實(shí)物圖 語(yǔ)音的設(shè)計(jì)及工作原理本次設(shè)計(jì)的要求為整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)能夠根據(jù)要求及時(shí)的發(fā)出聲音，以增加效果。為了配合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了語(yǔ)音模塊。語(yǔ)音是SPLC501A的一大特點(diǎn)。應(yīng)用SPLC501A 可以方便的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放，該芯片擁有8路10位精度的AD。其中1路AD為音頻轉(zhuǎn)化通道，并且內(nèi)置自動(dòng)增益電路。這為語(yǔ)音的錄入提供方便的硬件條件。2路10位精度的DA，只需外接1個(gè)功放即可完成語(yǔ)音播放。一般都是用C語(yǔ)言作為主程序，用匯編語(yǔ)言編制各種模塊，供主程序調(diào)用。凌陽(yáng)音頻格式常用的有3種，將壓縮前的數(shù)據(jù)量比上壓縮后的數(shù)據(jù)量即可以得到凌陽(yáng)不同音頻格式壓縮比：SACM A2022：壓縮比為8：1，8：,8: ；SACM S480: 壓縮比為80:3,80:；SACM S240: 壓縮比為80:；壓縮比越大,存儲(chǔ)空間越小，更加節(jié)省資源。畢業(yè)設(shè)計(jì)10 系統(tǒng)總體方案介紹 電子鐘的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4，圖5為電子鐘功能結(jié)構(gòu)圖 ，61板作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)控制鍵盤掃描；年、月、日、星期以及時(shí)間的計(jì)算； SPLC501A液晶顯示的驅(qū)動(dòng)；并根據(jù)按鍵值播報(bào)當(dāng)前的日期或者時(shí)間。SPLC501A 液晶顯示模組主要用來(lái)顯示當(dāng)前的時(shí)間，日期，以及顯示功能選擇菜單和時(shí)間日期調(diào)整菜單?！≡诼曇舻奶幚砩现饕捎昧桕?yáng)科技的語(yǔ)音壓縮格式，將需要播放的聲音壓縮存在SPR模組里面，然后通過(guò) 61板將語(yǔ)音資源取出播放出來(lái)。在圖片的處理上，采用SPLC501液晶模組，使用配套的DM Tool工具將需要顯示的圖片實(shí)現(xiàn)提取出圖片資源燒寫到SPCE061A中，然后通過(guò) 61板控制SPLC501A播放出來(lái)。本系統(tǒng)采用了語(yǔ)音的錄入和輸出播放。 圖 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖畢業(yè)設(shè)計(jì)11圖 5 功能結(jié)構(gòu)圖用61板控制數(shù)字鐘系統(tǒng)，使用了IOA口的高八位、IOB 的6共11個(gè)I/O口連接SPLC501A液晶模組，另外使用了 61板的語(yǔ)音輸出模塊；以及 61板上的三個(gè)按鍵，硬件連接如圖 7所示：電路連接如圖7，IOA的高八位接到液晶模組的八個(gè)數(shù)據(jù)端，同時(shí)也連接了液晶模組的電源，即直接用一根10pin的排線連接61板“+”、IOA8~15 、“”與SPLC501A 液晶顯示模組的“+”、DB0~“” ，主要用來(lái)向液晶模組傳送命令和數(shù)據(jù)；IOB6接EP，IOB5接R/W，IOB4接AO，用來(lái)控制液晶的顯示和工作方式。 注意電源的正負(fù)極不要接反；DB0 連接IOA8，DB7連接IOA15，也不要接反。畢業(yè)設(shè)計(jì)12圖 6 電路連接圖畢業(yè)設(shè)計(jì)13第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) SPCE061A 最小系統(tǒng) SPCE061A最小系統(tǒng)包括SPCE061A芯片及其外圍的基本模塊，其中外圍的基本模塊有：晶振輸入模塊（OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（PLL）、復(fù)位電路（ RESET）、指示燈（LED）等，如圖7所示。 圖 7 SPCE061A最小系統(tǒng) 電源模塊 SPCE061A 板采用 3 節(jié) 5 號(hào)電池進(jìn)行供電，由 J10 接入，其中前后兩組電容用來(lái)去耦濾波，使其供給芯片的電源更加干凈平滑。為了獲得標(biāo)準(zhǔn)的 伏電壓,在電路上加入 SPY0029 三端穩(wěn)畢業(yè)設(shè)計(jì)14壓器和兩個(gè)二極管,是為了防止誤將電源接反造成不必要損失而設(shè)置的。在操作過(guò)程中千萬(wàn)不要將電源接反，因?yàn)榉聪螂妷撼^(guò)一定值，二極管將會(huì)被損壞，達(dá)不到保護(hù)的目的。后面的零電阻及其電源分成不同的幾路是為了減少電磁干擾設(shè)置的。圖 8 是電源部分的電路， 直流電壓經(jīng)過(guò) SPY0029 后產(chǎn)生 給整個(gè)系統(tǒng)供電。 SPY0029 是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整 IC，采用 CMOS 工藝。SPY0029 具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、線性調(diào)整出色等特點(diǎn)。 圖中的VDDH3 為 SPCE061A 的 I/O 電平參考，接 SPCE061A 的 51 腳，這種接法使得 I/O 輸出高電平為 ；VDDP 為 PLL 鎖相環(huán)電源，接 SPCE061A 的 7 腳；VDD 和 VDDA 分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接 SPCE061A 的 15 腳和 36 腳；AVSS1 是模擬地，接 SPCE061A 的 24 腳；VSS 是數(shù)字地，接 SPCE061A 的 38 腳； AVSS2 接音頻輸出電路的 AVSS2。61板電源模塊電路如圖8，SPCE061A 的內(nèi)核供電為 ，而I/~5V，所以在電源模塊（61板上）中有一個(gè)端口電平選擇跳線，如圖中的J5。本系統(tǒng)需要的端口高電平為，所以圖8中的J5跳線需要跳到2和3上。 圖 8 電源模塊 音頻輸出模塊音頻輸出（D/A）部分的原理圖如圖9所示，可以直接聽(tīng)喇叭輸出的聲音。圖中的 SPY0030也是凌陽(yáng)公司的產(chǎn)品。它的詳細(xì)說(shuō)明可以參見(jiàn)SPY0030 data sheet。和LM386相比，SPY0030還具有下述優(yōu)勢(shì)，比如LM386工作電壓需在4V以上, (兩顆電池即可工畢業(yè)設(shè)計(jì)15作)；LM386 輸出功率100mW以下, SPY0030約700mW。芯片將聲音處理后輸出（J2），經(jīng)SPY0030音頻放大輸出（J3）通過(guò)揚(yáng)聲器還原為聲音。 SPY0030A是凌陽(yáng)公司開(kāi)發(fā)的專門用于語(yǔ)音放大的芯片?！?。SPCE061A內(nèi)置2路10位DAC，只需要外接功放電路即可完成語(yǔ)音的播放。 圖 9 音頻輸出電路圖 液晶顯示模塊 顯 示 RAM 區(qū) 映 射 情 況 SPLC501A液晶模組為12864點(diǎn)陣模式，面板采用STN（Super Twisted Nematic）超扭曲相列技術(shù)制成，非常容易通過(guò)接口被訪問(wèn)。模組上的液晶顯示器采用凌陽(yáng)科技的SPLC501芯片作為L(zhǎng)CD驅(qū)動(dòng)和控制器，為128X64點(diǎn)陣圖形液晶顯示器。 表1 SPLC501液晶顯示模組的基本參數(shù)顯示模式 黃色模式STN液晶顯示格式 128X64點(diǎn)陣地圖形液晶顯示輸入數(shù)據(jù) 兼容68/80系列MPU 數(shù)據(jù)輸入背光 黃綠色 LED畢業(yè)設(shè)計(jì)16模塊尺寸 （長(zhǎng)）（寬）（高）mm視屏尺寸 （寬）（長(zhǎng)）mm點(diǎn)大小 （寬）（長(zhǎng)）mm注意事項(xiàng) SPLC501液晶顯示模組中，接口引腳：“+”、“V3”分別為電源輸入端和高電平引針（供時(shí)序選擇跳線用），而“”、“GND”都是接地引腳。 表2 接口引腳名接口引腳名 說(shuō)明 CS1 片選，低有效 RES 復(fù)位腳 A0 數(shù)據(jù)命令選擇腳 對(duì)于6800系列MPU的讀/寫信號(hào)（R/W ） R/W 對(duì)于8080系列MPU的寫信號(hào)（W/R ） 對(duì)于6800系列MPU的時(shí)鐘信號(hào)使能腳（EP） EP 對(duì)于8080系列MPU的讀信號(hào)（RD） DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 8位數(shù)據(jù)總線 DB5 DB6 畢業(yè)設(shè)計(jì)17DB7 VR 端口輸出電壓 C86 C86=’H’ 選擇6800MPU系列 C86=’L’ 選擇8080MPU系列 PS 串、并行時(shí)序選擇 SPLC501 驅(qū) 動(dòng) 控 制 器 芯 片 SPLC501液晶顯示模組采用的驅(qū)動(dòng)控制芯片為凌陽(yáng)科技的SPLC501A芯片，SPLC501A為液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器，集行、列驅(qū)動(dòng)器和控制器于一體，廣泛應(yīng)用于小規(guī)模液晶顯示模塊。 SPLC501A單芯片液晶驅(qū)動(dòng)，可以直接與其他微控制器接口總線相連。微控制器可以將顯示數(shù)據(jù)通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線或者串行接口寫到SPLC501A的顯存中。下列是SPLC501A 的特點(diǎn)： 內(nèi)置8580位顯示RAM。RAM中的一位數(shù)據(jù)控制液晶屏上的一個(gè)象素點(diǎn)的亮、暗狀態(tài)?！?”亮“0”暗； 具有65行驅(qū)動(dòng)輸出和132列驅(qū)動(dòng)輸出（注：模組中的液晶顯示面板僅為64行、128列）； 可以直接與80系列和68系列微處理器相連； 內(nèi)置晶振電路，也可以外接晶振； 工作溫度范圍為－40攝氏度～＋85攝氏度。其電路原理圖如圖 10所示：畢業(yè)設(shè)計(jì)18圖 10 液晶模組電路SPLC501A液晶顯示模組提供了 8080和6800的并行操作時(shí)序，也提供了串行的操作時(shí)序，用戶可以通過(guò)對(duì)PS、C86 引腳接不同的電平來(lái)選擇操作的時(shí)序（8080操作時(shí)序接線圖：(PS 接VDD， C86接VSS) ，6800操作時(shí)序接線圖：(PS接 VDD，C86接VDD) ，行操作時(shí)序接線圖：(PS接VSS ，C86接VSS或 VDD都可) ）。SPLC501液晶顯示模組中，設(shè)置了PS 和C86的跳線，供用戶選擇操作時(shí)序。畢業(yè)設(shè)計(jì)19第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件的結(jié)構(gòu)下圖中可以看出各文件之間的調(diào)用關(guān)系。 圖 11 軟件結(jié)構(gòu)數(shù)字鐘主要還是軟件實(shí)現(xiàn)的，數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)由以下程序構(gòu)成：:實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化、顯示開(kāi)機(jī)畫面、鍵盤掃描和語(yǔ)音播報(bào)；:包含工程中大部分的功能函數(shù)，包括各種界面的顯示、時(shí)間和日期的調(diào)整、秒表的調(diào)整、鬧鐘的時(shí)間設(shè)定、鬧鐘的鈴聲選擇等；:鍵盤掃描文件，文件中定義了鍵盤掃描函數(shù)、延時(shí)函數(shù)、用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤的掃描等功能、鍵盤掃描采用查詢方式；:中斷服務(wù)函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音解碼、秒表以及時(shí)間、日期的修改；:語(yǔ)音播報(bào)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)日期、時(shí)間以及鬧鐘。畢業(yè)設(shè)計(jì)20 各模塊程序的說(shuō)明 概 述由于凌陽(yáng) SPCEA061A，使得外圍電路變的更簡(jiǎn)單。制作好系統(tǒng)的硬件電路后，整個(gè)系統(tǒng)的主體任務(wù)主要落在了程序的編寫上。SPCE061A 是凌陽(yáng)科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，具有易學(xué)易用且效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn) C 語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用，并且，提供了語(yǔ)音錄放和語(yǔ)音識(shí)別的函數(shù)庫(kù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用方法，就可以很容易完成語(yǔ)音錄放，為軟件開(kāi)發(fā)提供了方便的條件。此次系統(tǒng)采用了模塊程序結(jié)構(gòu)，模塊程序結(jié)構(gòu)包括了初始化，系統(tǒng)主程序模塊，語(yǔ)音播放模塊，顯示模塊。C 語(yǔ)言屬于高級(jí)語(yǔ)言，有著匯編語(yǔ)言無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，而 SPCE061A 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)抓住了這個(gè)關(guān)鍵，兩者結(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。在用到語(yǔ)音的時(shí)候，一般都是用 C 語(yǔ)言作為主程序，用匯編語(yǔ)言編制各種模塊，供主程序調(diào)用。本系統(tǒng)采