【正文】 起始時(shí)間，有秒顯示功能，有 12/24 時(shí)制選擇，可設(shè)定鬧鐘，停電時(shí)由電池供電等功能。PDIP40 封裝形式的單片機(jī)芯片可以很方便地使用面包板來組成應(yīng)用電路。當(dāng)存儲(chǔ)空間映射為外部存儲(chǔ)器時(shí)，包括程序空間和數(shù)據(jù)空間，AT89S51 單片機(jī) P0 口的 8 個(gè)引腳，從 （AD0 ）到 （AD7） （引腳從 39 到 32） ，以時(shí)分方式被用作數(shù)據(jù)總線和地址總線的低 8 位；P2 口的 8 個(gè)引腳，從 （A8 ）到（A15） （引腳從 21 到 28） ，被用作地址總線的高 8 位。這部分程序存儲(chǔ)空間也可以被映射為外部程序存儲(chǔ)器，它具體被映射為哪一種程序存儲(chǔ)器取決于引腳 （引腳 31）所接的電平。鑒于通常可以采用具有足夠內(nèi)部程序存儲(chǔ)器容量的單片機(jī)芯片，用戶在使用中不需要再擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器，這樣在單片機(jī)應(yīng)用電路中引腳 （引腳 31）EA可以總是接高電平。低 128 字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是真正的 RAM 區(qū)，可以被用來寫入或讀出數(shù)據(jù)。每組中的 8 個(gè)工作寄存器都被命名為從 R0 到R7。如果用戶程序中不需要全部使用 4 組工作寄存器，那么剩下的工作寄存器所對(duì)應(yīng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也可以作為通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址從 30H～7FH 部分僅可以用作通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。在 AT89S51 單片機(jī)中，包括前面提到的程序狀態(tài)字寄存器（ PSW）的特殊功能存儲(chǔ)器共有 26 個(gè)，它們離散地分布在 80H～FFH 的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間范圍內(nèi)，如表 所示。例如前面提到的用來確定當(dāng)前工作寄存器組的程序狀態(tài)字寄存器（PSW） ，它的地址為 D0H，因此對(duì)它可以進(jìn)行字節(jié)操作，也可以進(jìn)行位操作。這些外圍器件統(tǒng)一編址。AT89S51單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)電路如圖 所示，該系統(tǒng)中包含 4 個(gè)電路部分。EAP1.12P0.0(AD0)39P1.23P0.1(AD1)38P1.01VCC40P1.34P0.2(AD2)37P1.45P0.3(AD3)36P1.5(MOSI)6P0.4(AD4)35P1.6(MISO)7P0.5(AD5)34P1.7(SCK)8P0.6(AD6)33RST9P0.7(AD7)32P3.0(RXD)10EA/VPP31P3.1(TXD)11ALE/PROG30P3.2(INT0)12PSEN29P3.3(INT1)13P2.7(A15)28P3.4(T0)14P2.6(A14)27P3.5(T1)15P2.5(A13)26P3.6(WR)16P2.4(A12)25P3.7(RD)17P2.3(A11)24XTAL218P2.2(A10)23XTAL119P2.1(A9)22GND20P2.0(A8)21+ 5 V+C 41 0C 50 . 1C 11 0μ F+R 11 0 k ΩC 2 C 33 0 p F 3 0 p FC R Y1 2 M H zμ F圖 AT89S51 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)電路 時(shí)鐘電路AT89S51 芯片的時(shí)鐘頻率可以在 0～33MHz 范圍。單片機(jī)的時(shí)鐘頻率取決于晶體 CRY 的頻率，如果采用面包板來組裝單片機(jī)應(yīng)用電路，晶體 CRY 的推薦值為 12MHz 以下，電容 C2 與 C3的取值范圍為 30pF～50pF。只要引腳 RST 保持高電平，單片機(jī)就循環(huán)復(fù)位。隨著 C1 充電，它兩端的電壓上升，使得引腳 RST 上電壓下降，最終使單片機(jī)退出復(fù)位狀態(tài)。相應(yīng)的特殊功能存儲(chǔ)器的復(fù)位值如表 所示。 系統(tǒng)組成該數(shù)字鬧鐘包括以下幾個(gè)組成部分：(1) 顯 示 屏 ： 由 6 個(gè) 七 段數(shù)碼管組成，用于顯示當(dāng)前時(shí)間(時(shí) 分 秒) 或設(shè)置的鬧鐘時(shí)間；(2) KEY 鍵：用于輸入新的時(shí)間或新的鬧鐘時(shí)間時(shí)，對(duì)每位輸入數(shù)字的確認(rèn)；(3) TIME(時(shí)間)鍵：用于確定新的時(shí)間設(shè)置； (4)鬧鐘鍵：用于確定新的鬧鐘時(shí)間設(shè)置，或顯示已設(shè)置的鬧鐘時(shí)間；(5) 揚(yáng)聲器：在當(dāng)前時(shí)鐘時(shí)間與鬧鐘時(shí)間相同時(shí)，發(fā)出蜂鳴聲。 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 ALARMCOUNTER 實(shí)際上是一個(gè)異步復(fù)位、異步置位的累加器。計(jì)數(shù)器的作用是：通常情況下進(jìn)行時(shí)鐘累加計(jì)數(shù)，必要時(shí)可以置入新的時(shí)鐘值，然后從該值開始新的計(jì)數(shù)。在中央處理器的算術(shù)及邏輯部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。13 顯示電路顯示器 DRIVER 根據(jù)需要顯示當(dāng)前時(shí)間、用戶設(shè)置的鬧鐘時(shí)間或用戶通過鍵盤輸入的新時(shí)間，同時(shí)判斷當(dāng)前時(shí)間是否已到了鬧鐘時(shí)間，實(shí)際上是一個(gè)多路選擇比較器。寄存器的用途：(1)可將寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)及邏輯運(yùn)算。AL＝ AX：累加寄存器，常用于運(yùn)算； BHamp。為了運(yùn)用所有的內(nèi)存空間，8086設(shè)定了四個(gè)段寄存器，專門用來保存段地址：CS（ CODE SEGMENT）：代碼段寄存器；DS（DATA SEGMENT）：數(shù)據(jù)段寄存器；SS（STACK SEGMENT ）：堆棧段寄存器；ES（EXTRA SEGMENT）：附加段寄存器。所以，程序和其數(shù)據(jù)組合起來的大小，限制在DS 所指的64K 內(nèi)，這就是COM文件不得大于64K的原因。它被廣泛應(yīng)用于彩電、計(jì)算機(jī)、遙控器等各類振蕩電路中。 硬件選擇單片機(jī)選用 AT89S51 型，它是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀儲(chǔ)存的低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器，該器件采用 ATMEL 高密度非易失性存儲(chǔ)器制造技術(shù)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT8951 是一種高效微控制器，為很多嵌入控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價(jià)的方案。定時(shí)器T0產(chǎn)生10 ms的中斷信號(hào)，每經(jīng)過1t30次中斷，時(shí)鐘秒位加一，秒位經(jīng)60次加一后向時(shí)位進(jìn)位，當(dāng)時(shí)問為23時(shí)59分59秒時(shí)，秒位再加一后變?yōu)?0時(shí)00分00秒．當(dāng)按鍵切換為電子秒表功能時(shí)，T0 每產(chǎn)生一次中斷，十毫秒單元加一，十毫秒單元經(jīng)過l0次加一后，百毫秒單元加一。在正常時(shí)鐘顯示方式下按下K2鍵時(shí)，轉(zhuǎn)為年、月、日顯示．按下 K3鍵，可進(jìn)入秒表狀態(tài)，按下K4鍵可顯示鬧鐘定時(shí)時(shí)間。(4) 時(shí)間設(shè)置程序系統(tǒng)通過按鍵檢測(cè)，更改顯示數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前時(shí)間修改的功能 程序設(shè)計(jì)子程序設(shè)計(jì)框圖 所示，具體程序見附錄 118圖 比較程序框圖 調(diào)試軟件及其環(huán)境單片機(jī)本身不具備自主開發(fā)能力，即使在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成以后用戶也不能直接對(duì)程序進(jìn)行修改。19圖 中斷程序框圖 Keil 單片機(jī)模擬仿真調(diào)試軟件的安裝和啟動(dòng)Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件是目前獲得廣泛應(yīng)用的一種開發(fā) MCS51 系列兼容單片機(jī)的軟件。20圖 時(shí)間設(shè)置程序框圖21Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件安裝完成以后，計(jì)算機(jī)桌面上將產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)注有“Keil μVision2”的圖標(biāo)，雙擊這個(gè)圖標(biāo)就可以進(jìn)入 Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件的集成開發(fā)環(huán)境。在開始編寫程序之前首先應(yīng)該建立一個(gè)工程。單擊“保存”按鈕在完成一個(gè)工程創(chuàng)建的同時(shí)也打開了單片機(jī)芯片型號(hào)選擇對(duì)話框。在圖 所示的對(duì)話框中的 Data base 列表框中首先選擇生產(chǎn)芯片的公司名稱Atmel，雙擊這個(gè)公司名稱即可打開 Atmel 公司目前生產(chǎn)的所有芯片型號(hào)。集成開發(fā)環(huán)境中的菜單 Project 內(nèi)還包含 Open Project 和 Close Project 等選項(xiàng)。 源文件的輸入Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件內(nèi)集成了一個(gè)文本編輯器，用該文本編輯器可以編輯源程序。注意，匯編語言源文件的擴(kuò)展名應(yīng)該是 ASM，它應(yīng)該與工程文件存儲(chǔ)在同一文件夾內(nèi)。在快捷菜單中選擇 Add File to Group “Source Group 1”，加入文件對(duì)話框被打開。如果不需要加入其他文件，單擊 Close 按鈕可以關(guān)閉加入文件對(duì)話框。25結(jié) 論本文首先介紹了課題的研究意義，并說明本課題的主要工作。通過 Keil 軟件對(duì)本文所設(shè)計(jì)的電子鬧鐘硬件及軟件進(jìn)行仿真操作，顯示該系統(tǒng)設(shè)計(jì)是比較成功的。2627參考文獻(xiàn)[1] 代啟化．基于 PROTEUS 的電路設(shè)計(jì)與方針[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2022， 19：1921．[2] 夏繼強(qiáng)，沈德金．單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2022：5174．[3] 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