【正文】 0x77 , 0x7c , 6 7 8 9 A B 0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x00 C D E F 無(wú)顯示 圖 57 LED 數(shù)碼管顯示電路圖 A L EWRRDR X DT X DI N T 0E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10V C C40GND20U18 9 C5 2P S E NP 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17T0T1I N T 1P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P00P01P02P03P04P05P06P07P 20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P20P21P22P23abfcgdeD P Y11 7 4 2 1 10 5a b c d e f g3dpdpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpC06C28C39C412LEDD P Y 4 L E D1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9R1KP00P01P02P03P04P05P06P075V基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 28 第六章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖 這次的數(shù)字 鐘設(shè)計(jì)用到很多子程序， 最好 將它們分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立且相互聯(lián)系的部分。 中斷的概念 CPU 在處理某一事件 A 時(shí)，發(fā)生了另一事件 B 請(qǐng)求 CPU 迅速去處理（中斷發(fā)生）； CPU 暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件 B（中斷響應(yīng) 和中斷服務(wù)）；待開(kāi)始 顯示初始化，設(shè)置定時(shí)器，定時(shí) 50 毫秒，開(kāi)斷斷。關(guān)于中斷的概念有下列幾個(gè)名詞：（ 1）程序 A 稱(chēng)為主程序，（ 2）處理事件 B 的程序稱(chēng)為中斷服務(wù)程序，（ 3）主程序中 轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的地方稱(chēng)為斷點(diǎn)，（ 4）引起中斷的原因即事件 B 稱(chēng)為中斷源，（ 5）轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序稱(chēng)為中斷響應(yīng)。處理結(jié)束后，再回到原 來(lái)被中斷的地方，繼續(xù)原來(lái)的工作。 以下圖是定時(shí)器中斷服務(wù)子 程序 流程圖 基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 31 圖 62 定時(shí)器中斷服務(wù)子 程序 流程圖 子程序 說(shuō)明 按鍵掃描 按鍵處理是先檢測(cè)秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加 1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加 1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加 1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)復(fù)位鍵是否按下，復(fù)位健按鍵如果按下，時(shí)鐘就復(fù)位。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。③提供軟件調(diào)試功能。 本電路設(shè)計(jì)選用 軟件設(shè)計(jì)。單片機(jī)可通過(guò)這個(gè)軟件把程序下到單片機(jī)芯片內(nèi)。知道成功為止， 軟件調(diào)試 打開(kāi)程序調(diào)試軟件 keil uVision2，在里面新建一個(gè)工程，接著新建文件，編寫(xiě)相應(yīng)程序。因此 我們的軟件調(diào)試就完成了 硬件調(diào)試 打開(kāi) Proteus 仿真 軟件，按照方案所選的電路元件來(lái)設(shè)計(jì)整體電路， 先 把。但若是在該過(guò)程中，看見(jiàn)我們編好的程序有錯(cuò)誤，那么根據(jù)他相應(yīng)的提示來(lái)修改錯(cuò)誤，直到該程序能夠正確編譯為止。 因此，用戶(hù)只要通過(guò)這個(gè)軟件就可以把單片機(jī)學(xué)得比 較好，再加上多學(xué)習(xí)一點(diǎn)理論知識(shí)，為編程提供比較好的基礎(chǔ)，只要能想到的，就不怕做不到。 可以仿真 51 系列、 AVR,PIC 等常用的 MCU 及其外圍電路（如 LCD,RAM,ROM,鍵盤(pán) ,馬達(dá) ,LED,AD/DA,部分 SPI 器件 ,部分 IIC 器件 ,...） KeilC51 軟件是一個(gè)非常好用的寫(xiě)程序的軟件，基本上所有的程序都可以在這個(gè)軟件上寫(xiě)，它會(huì)把程序編譯，看是否通過(guò)，如不通過(guò)，需要用戶(hù)修改程序。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。 基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 33 第七章 數(shù)字鐘元件清單 和軟件介紹 數(shù)字鐘元件清單 列元件清單的主要目的是為了更好地理論聯(lián)系實(shí)際， 為了硬件設(shè)計(jì)和仿真起到了不可磨滅的作用，做 到心中有數(shù) 。 開(kāi)始 顯示初始化，設(shè)置定時(shí)器，定時(shí) 50 毫秒 根據(jù)計(jì)數(shù)值顯示時(shí)間 到 60 秒？ 到 60 分？ 到 24 小時(shí)？ 秒計(jì)數(shù)加 1 小時(shí)計(jì)數(shù)加 1 分計(jì)數(shù)加 1 所有計(jì)數(shù)值清 0 是 否 是 否 是 否 基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 32 數(shù)碼管 動(dòng)態(tài)掃描 時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算顯示，再是分個(gè)位計(jì)算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示，最后是時(shí)十位顯示。 單片機(jī)一般允許有多個(gè)中斷源，當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向 CPU 請(qǐng)求中斷時(shí)，就存在 CPU 優(yōu)先響應(yīng)哪一個(gè)中斷請(qǐng)求源的問(wèn)題（優(yōu)先級(jí)問(wèn)題），一般根據(jù)中斷源的輕重緩急排隊(duì)，優(yōu)先處理最緊急事件的中斷請(qǐng)求，于是便規(guī)定每一個(gè)中斷源都有一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)別，并且 CPU 總是響應(yīng)級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求。領(lǐng)導(dǎo)（ CPU）在自己的房間辦公（執(zhí)行主程序），下屬（外設(shè)）有問(wèn)題打電話來(lái)請(qǐng)示（中斷源），領(lǐng)導(dǎo)停下正在進(jìn)行的工作，通過(guò)電話給下屬做指示（執(zhí)行中斷服務(wù)程序），指示完后，領(lǐng)導(dǎo)掛斷電話，繼續(xù)做自己的工作（返回主程序繼續(xù)執(zhí)行）。 中斷技術(shù)在單片系統(tǒng)中有著十分重要的作用，它不僅可以提高單片機(jī) CPU的效率，也可以對(duì)突發(fā)事件處理。 以下是數(shù)字鐘工作的流程圖。單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)通常要考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題 ： （ 1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開(kāi)發(fā)清晰、簡(jiǎn)潔和流程合理； （ 2）培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、實(shí)行模塊化、子程序化。因此為L(zhǎng)ED 顯示器提供的編碼正好是一個(gè)字節(jié)。 a bcdegGNDfdpGNDabcefgd它是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的外圍電路。以上是消除鍵抖動(dòng)的原則。 按 下 抖 動(dòng)釋 放 抖 動(dòng)理 想 波 形實(shí) 際 波 形穩(wěn) 定 閉 合＋ 5 V＋ 5 VAB無(wú) 抖 動(dòng)有 抖 動(dòng)基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 26 圖 563 按鍵閉合和斷開(kāi)時(shí)的波形 為使 CPU 能正確地讀出端口的狀態(tài)，對(duì)每一次按鍵只作一次響應(yīng)，就必須考慮如何去除抖動(dòng)，常用的去 抖動(dòng)的方法有兩種：硬件方法和軟件方法。 非編碼鍵盤(pán)有分為：獨(dú)立鍵盤(pán)和行列式（又稱(chēng)為矩陣式）鍵盤(pán) 。 典型的晶振取 (因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到 9600 波特率和 19200 波特率，用于有串口通訊的場(chǎng)合 )/12MHz(產(chǎn)生精確的 uS 級(jí)時(shí)歇 ,方便定時(shí)操作 ) 特別注意 :對(duì)于 31腳 (EA/Vpp),當(dāng)接高電平時(shí) ,單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部 ROM的 0000H開(kāi)始執(zhí)行 。在本設(shè)計(jì)方案中采用 +5V 穩(wěn)壓電壓。 包括單片機(jī)應(yīng)用電路在內(nèi)的許多電子系統(tǒng)，其電源大致分為以下幾種情況：220V/50Hz 交流市電、干電池、可充電電池、計(jì)算機(jī) USB 電源、 穩(wěn)壓電源。任何單片機(jī)及其外圍電路的運(yùn)轉(zhuǎn)都是靠電能來(lái)維持的，并且對(duì)于電源的電壓，電流，穩(wěn)定度，雜波等參數(shù)具有一定的要求。如果需要單片機(jī) 過(guò)程中的人 工復(fù)位操作，可以增加一只按鈕開(kāi)關(guān)“ RESET”，并且串聯(lián)一只限流電阻以避免電容放電瞬間電流過(guò)大。除了人工復(fù)位之外，單片機(jī)還有其他自動(dòng)復(fù)位的途徑。 復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的一項(xiàng)重要操作內(nèi)容，其目標(biāo)是確保單片機(jī)運(yùn)行過(guò)程有一個(gè)良好的開(kāi)端，確保單片機(jī)運(yùn)行過(guò)程中有一個(gè)良好的狀態(tài)。 4 特殊功能寄存器 基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 23 在 AT89C52 片內(nèi)存儲(chǔ)器中， 80HFFH 共 128 個(gè)單元為特殊功能寄存器（ SFR），其中包括 B 寄存器、累加器、程序狀態(tài)寄存器（ PSW）、定時(shí) /計(jì)數(shù)器控制、中斷優(yōu)級(jí)控制寄存器（ IP）、 P3 口鎖存寄存器、中斷允許控制寄存器（ IE）、串行口控制寄存器等。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。 ALE/PROG(30)：地址鎖存有效信號(hào)輸出端。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可以分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入 (） 和輸入 ()。作為輸出口用時(shí)，每位吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路，對(duì)端口 P0 寫(xiě)“ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 INTEL 的 MCS52 系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的 MCS96 系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。 全雙工串行口 89C52 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM) 89C52 內(nèi)部有 128 個(gè) 8 位用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128 個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專(zhuān)用寄存器只能用 于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶(hù)只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶(hù)數(shù)據(jù)， [7]所以，用戶(hù)能使用的 RAM 只有 128 個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶(hù)定義的字型表 ?；旧?單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡 。 它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。以上是本系統(tǒng)的原理圖和方框圖 。 狀態(tài) 2: KEY0=k1, 調(diào)整數(shù)字鐘的分?jǐn)?shù)據(jù)，每按一次加 1 分。可采用74LS244 或者晶體管；其中 74ls244 是用來(lái)驅(qū)動(dòng)段選碼，晶體管是驅(qū)動(dòng)位選碼 。 設(shè)定 TMOD＝ 00000001B，即 TMOD＝ 01H，設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 工作在方式1。定時(shí) /計(jì)數(shù)器何時(shí)工作也是通過(guò)TCON 特殊功能寄存器來(lái)設(shè)置的。在模塊間的數(shù)據(jù)傳遞比較多時(shí)最好用固定的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以避免沖突發(fā)生錯(cuò)誤。 圖 41 時(shí)鐘脈沖序列 CPU的分時(shí)復(fù)用 單片機(jī)只有一個(gè) CPU，因此在一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一條語(yǔ)句，要使單片機(jī)同時(shí)控制多個(gè)外部元件（ 比如揚(yáng)聲器和數(shù)碼管）就必須對(duì)單片機(jī)的 CPU 進(jìn)行分時(shí)復(fù)用，讓單片機(jī)在一小段時(shí)間內(nèi)連續(xù)交替執(zhí)行控制多個(gè)器件的語(yǔ)句，從表面上看，單片機(jī)便用一個(gè) CPU 控制了多個(gè) 元件。 占空比概念 在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用 如圖所示的一串方波序列，導(dǎo)通時(shí)間同周期的比值即占空比。 基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 13 第四章 系統(tǒng)電路的總體方案 數(shù)字鐘的工作原理 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)首先要保證其走時(shí)盡可能準(zhǔn)確，其次再根據(jù)人們?nèi)粘５氖褂昧?xí)慣來(lái)設(shè)定其附加功能。 基于匯編語(yǔ)言的 51 單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 12 電路設(shè)計(jì) 最終方案 綜上各方案所述 ,對(duì)此次數(shù)字時(shí)鐘 設(shè)計(jì) 的方案選定為 : 采用 AT89C52 作為主控制系統(tǒng) 。采用此種方案可減少芯片的使用，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較小，但程序設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。所以顯示器的驅(qū)動(dòng)常采用動(dòng)態(tài)掃描電 路形式，以達(dá)到簡(jiǎn)化電路的目的。 動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。 靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的