【正文】 為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。 CPU通過向相應(yīng)的外部數(shù)據(jù)存儲器地址單元寫入數(shù)據(jù)實現(xiàn)控制對應(yīng)的片外外圍器件的工作， 從相應(yīng)的外部數(shù)據(jù)存儲器地址單元讀出數(shù)據(jù)實現(xiàn)讀取對應(yīng)的片外外圍器件的工作結(jié)果。采用位操作可以直接控制程序狀態(tài)字寄存器中的第 3位（ RS0）或第 4位（ RS1）數(shù)據(jù)而不影響其他位的數(shù)據(jù)。 在 AT89C51單片機(jī)中，包括前 面提到的程序狀態(tài)字寄存器（ PSW）的特殊功能存儲器共有26個，它們離散地分布在 80H～ FFH的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址空間范圍內(nèi) [7]，對于沒有定義的存儲單元用戶不能使用。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址從 30H～ 7FH部分僅可以用作通用數(shù)據(jù)存儲器。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應(yīng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器也可以作為通用數(shù)據(jù)存儲器使用。每組中的 8個工作寄存器都被命名為從 R0到 R7。低128字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器是真正的 RAM區(qū)，可以被用來寫入或讀出數(shù)據(jù)。這部分程序存儲空間也可以被映射為外部程序存儲器，它具體被映射為哪一種程序存儲器取決 于引腳 （引腳 31）所接的電平。 基于單片機(jī)的電子時鐘的設(shè)計 9 圖 單片機(jī)的存儲器 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機(jī)廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)。 RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H地址開始執(zhí)行程序。 基于單片機(jī)的電子時鐘的設(shè)計 7 第二章 MCS51 單片機(jī)簡介 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) MCS51單片機(jī)是美國 INTE公司于 1980年推出的產(chǎn)品，與 MCS48單片機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)更先進(jìn)，功能更強(qiáng)，在原來的基礎(chǔ)上增加了更多的電路單元和指令 ,指令數(shù)達(dá) 111條， MCS51單片機(jī)可以算是相當(dāng)成功的產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS51系列或其兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品， MCS51系列單片機(jī)主要包括 803 基于單片機(jī)的電子時鐘的設(shè)計 8 圖 8051和 8751等通用產(chǎn)品。 數(shù)字鐘能長期、連續(xù)、可靠、穩(wěn)定地下作 。當(dāng)系統(tǒng)的設(shè)計工作完成后，就可以在 PC上看到最終的運行效果。利用仿真系統(tǒng)，可以節(jié) 約開發(fā)時間和開發(fā)成本，同時具有很大的靈活性和可擴(kuò)展性。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域 [2]，大致可分如下幾個范疇： 低功耗 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。主要特點如下： （ 4） AVR單片機(jī)： AVR單片機(jī)是 Atmel公司推出的較為新穎的單片機(jī)）其顯著的特點為高性能、高速度、低功耗。（ 2）具有 ISP功能的單片機(jī)， ISP功能能基于單片機(jī)的電子時鐘的設(shè)計 5 夠?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)可編程，可以省去通用的編程器，單片機(jī)在用戶板上即可下載和燒錄用戶程序，而無需將單片機(jī)從生產(chǎn)好的產(chǎn)品上取下。同時單片機(jī)技術(shù)又是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科。單片機(jī) 由芯片內(nèi)僅有 CPU的專用處理器發(fā)展而來，最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU集成在一個芯片中，使計算機(jī)系統(tǒng)更小、更容易集成于復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。盡管他的大部分功能集成在一個小芯片上，但是它具有一個完整計算機(jī)所需要的大部分部件： CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分單片機(jī)還會具有外存。 本設(shè)計擬實現(xiàn)的基本功能為單片機(jī)計時顯示功能。 基于單片機(jī)的電子時鐘的設(shè)計 1 單片機(jī)是集 CPU、 RAM、 ROM、定時器 /計數(shù)器和多種接口于一 體的微控制器。它體積小、成本低、功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動化上。能夠體現(xiàn)單片機(jī)電子時鐘的可擴(kuò)展優(yōu)越性，加入時間調(diào)整程序，使用按鈕，調(diào)整年月日及時間；加入陰歷顯示功能。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。 INTEL的 Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣 [1]。只有我們不斷地通過實踐研究才能學(xué)習(xí)好單片機(jī) 課程。（ 3） PIC系列單片機(jī)， PIC單片機(jī)系列是美國微芯公司（ Microship）的產(chǎn)品， CPU采用 RISC結(jié)構(gòu)，具有精簡的指令集。 AVR型號的管腳，與對應(yīng)的 51系列兼容。種類多，型號全 導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。在智能儀器儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 為了更好地學(xué)習(xí)單片機(jī)，我們采用 Proteus軟件與 Keil軟件整合構(gòu)建單片機(jī)虛擬實驗平臺。最后再通過 proteus設(shè)計 PCB，再完成真正硬件的調(diào)試。同時還具有體積小，功耗低等特點，便于攜帶，使用方便。 MCS51的引腳說明 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框架 [4]如圖 MCS51系列單片機(jī)中的 803 8051及 8751均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP結(jié)構(gòu)，下圖是它們的引腳配置， 40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4組 8位共 32個 I/O口，中斷口線與 P3口線復(fù)用。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器R0R7）的狀態(tài)， 8051的初始態(tài)。 INTEL的 MCS51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式。當(dāng)引腳為高電平，內(nèi)部程序存儲器被映射到這部分程序存儲空間；當(dāng)引腳為低電平，外部程序存儲器被映射到這部分程序存儲空間。這一部分存儲容量不是很大，但有很大的作用。在一個具體時刻， CPU只能使用其中的一組工作寄存器。 【 4】 工作寄存器在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中的地址映射如表 。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的高128字節(jié)被稱為特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)。如果向這些存儲單元寫入數(shù)據(jù)將產(chǎn)生不確定的效果，從它們讀取數(shù)據(jù)將得到一個隨機(jī)數(shù)。低位地址不為 8H或 FH的特殊功能存儲器只可以進(jìn)行字節(jié)操作，當(dāng)需要修改這些特殊功能存儲器中的某些位時，對其他的位應(yīng)注意保護(hù) 【 3】 。 第三章 數(shù)碼管的簡介 數(shù)碼管的分類 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極基于單片機(jī)的電子時鐘的設(shè)計 13 管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“ 8”可分為 1位、 2位、 4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陰極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。 靜態(tài)顯示驅(qū)動 [9] 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。 由于它的價格便宜使用簡單，所以在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如：空調(diào)、熱水器、冰箱等等。 第四章 電子時鐘的設(shè)計 可實現(xiàn)的功能 1．采用六位數(shù)碼管顯示小時、分鐘、秒，并且可以任意設(shè)定時間。 5．系統(tǒng)設(shè)定詳細(xì)說明： 系統(tǒng)的初始狀態(tài)為顯示時鐘狀態(tài)，此時顯示小時、分鐘、秒。 在調(diào)整時間狀態(tài)下按下 K3鍵進(jìn)入調(diào)整鬧鐘狀態(tài)，此時顯示原先的鬧鐘時間，并且鬧鐘分鐘閃爍顯示，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一；調(diào)整后按 K0鍵轉(zhuǎn)換到鬧鐘小時調(diào)整單元，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一。 在調(diào)整星期狀態(tài)下，星期閃爍顯示，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一。秒計數(shù)器的進(jìn)位輸出信號作為分鐘計數(shù)器的計數(shù)信號，分鐘計數(shù)器的進(jìn)位輸出信號又作為小時計數(shù)器的計數(shù)信號 [11].設(shè)計一個同時顯示時、分、秒 6個數(shù)字的數(shù)字鐘，則需要6個七段顯示器。控制電路用來將控制時鐘的一些功能加入到整個正常計數(shù)的顯示電路中，通過最終的顯示來驗證控制電路的正確性 【 12】 。打開 ” FILE”“ NEW” 就打開的此編輯器。選擇圖 程管理器窗口的子目錄 Source Group 1，再單擊鼠標(biāo)右鍵打開快捷菜單。這時工程管理窗口的文件選項卡中子目錄 Source Group 1下出現(xiàn)一個 c語言源文件，如圖 。微控制器系統(tǒng)相關(guān)的仿真需建立編譯和調(diào)試環(huán)境，可選擇 Keil C51uVision2 軟件。 電子時鐘的仿真 選擇仿真元器件 在進(jìn)行仿真之前對所需的仿真的元器件的選擇也是很重要的，所需仿真元器件的好壞直接影響到仿真的效果，如果選擇的元器件比較不太合理可能使仿真的結(jié)果不理想，甚至?xí)?dǎo)致仿真的失敗。 ，而中斷服務(wù)程序所花費的時間必須在基于單片機(jī)的電子時鐘的設(shè)計 21 中斷返回后在計時單元中扣除掉，否則精確度會變差。采用三 線接口與 CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM數(shù)據(jù)。該芯片具有 10MHz傳輸率的 三線串行接口可與任何微處理器相連，只需一個外接電阻即可設(shè)置所有 LED的段電流。顯示驅(qū)動芯片 MAX7219是連接單片機(jī)和數(shù)碼管的芯片。蜂鳴器起鬧鐘揚聲功能。 如上圖 ： 該設(shè)計在仿真及調(diào)試過程中應(yīng)注意以下幾點： 致。 （ 2)按鍵說明 :①復(fù)位鍵，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行不正常，進(jìn)入死循環(huán)，顯示數(shù)值。通過中斷服務(wù)子程序來達(dá)到顯示的年、月、日、星期的目的。 ADD鍵表示增加，每按一下增加一， DWC鍵表示減少，每按一下減少一，三個鍵組合在一起完成調(diào)時功能。按下第四個鍵 K4，可以進(jìn)行時間 \日期切換， 8位 LED數(shù)碼管將顯示時間或日期，采用 24小時制 。因為不同的設(shè)計技術(shù)或者設(shè)計思想都有自身的優(yōu)點和局限性，只有根據(jù)具體的設(shè)計要求，才能順利地進(jìn)行設(shè)計仿真，也才能對己有的設(shè)計方法進(jìn)行創(chuàng)新。也學(xué)習(xí)了時鐘芯片 12887的基本原理和使用方法。 本系統(tǒng)上可實現(xiàn)的功能 : 功能； ，當(dāng)所定的時間到時，產(chǎn)生斷續(xù)的蜂鳴聲； ，例如：距科技文化藝術(shù)節(jié)開幕還有 **天； 以上的功能由于時間緊迫未能完成。老師豁 達(dá)的胸懷對我樹立正確的人生觀和價值觀產(chǎn)生了積極的影響。在此謹(jǐn)向 曾 老師表示崇高的敬意和衷心的感謝 ! 感謝老師在研究工作中對我進(jìn)行的悉心指導(dǎo)，并為我的學(xué)習(xí)提供了良好的條件，使我的論文的撰寫得以順利進(jìn)行。 uint8 Time[7]={55,59,11,22,2,2,11}。 } /* * 初始化系統(tǒng)定時器 */ void systimer_init(void) { TMOD = 0x01。 ET0 = 1。 TH1 = 0xDC。 EA = 1。 KeyOut3 = 1。 } while ((KeyIn1 == 0)||(KeyIn2 == 0)||(KeyIn3 == 0)||(KeyIn4 == 0))。 KeyOut4 = 1。 KeyOut1 = 1。 if (KeyIn4 == 0) { delay(KEY_D