單片機(jī)51實(shí)習(xí)報(bào)告之電子鐘-全文預(yù)覽
【正文】 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 9 由圖得： 74LS138 是一 個(gè) 3 位二進(jìn)制譯碼器， A2~A0 是三個(gè)輸入端， Y0~Y7 是八個(gè)輸出端且為低電平有效，另設(shè)三個(gè)使能端 STA、 STB、 STC用以控制譯碼器工作以及擴(kuò)展功能。 移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（ Ds），和一個(gè)串行輸出（ Q7’ ） ,和一個(gè)異步的 7 低電平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行 8 位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能 OE時(shí)（為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。595 是具有 8 位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。 SDO/MOSI, Serial Data Output/Master Out Slave In, 在 Master 上面也被稱為 TxChannel, 作為數(shù)據(jù)的出口 , 主要用于 SPI 設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù) 。 c、 輸入 /輸出（ I/O）端口：由并行 I/O端口和串行 I/O 端口 d、 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 e、 中斷系統(tǒng) 4 五 、 SPI總線簡(jiǎn)介 概述 . SPI, Serial Perripheral Interface, 串行外圍設(shè)備接口 , 是 Motorola 公司推出的一種同步串行接口技術(shù) . SPI 總線在物理上是通過(guò)接在外圍設(shè)備微控制器 (PICmicro) 上面的微處理控制單元 (MCU) 上叫作同步串行端口(Synchronous Serial Port) 的模塊 (Module)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 , 它允許 MCU 以全雙工的同步串行方式 , 與各種外圍設(shè)備進(jìn)行高 速數(shù)據(jù)通信 . SPI 主要應(yīng)用在 EEPROM, Flash, 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC), 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (ADC), 數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 以及數(shù)字信號(hào)解碼器之間 . 它在芯片中只占用四根管腳 (Pin) 用來(lái)控制以及數(shù)據(jù)傳輸 , 節(jié)約了芯片的 pin 數(shù)目 , 同時(shí)為 PCB 在布局上節(jié)省了空間 . 正是出于這種簡(jiǎn)單易用的特性 , 現(xiàn)在越來(lái)越多的芯片上都集成了 SPI 技術(shù) . 特點(diǎn) （ 1） 采用主 從模式 (MasterSlave) 的控制方式 SPI 規(guī)定了兩個(gè) SPI 設(shè)備之間通信必須由主設(shè)備 (Master) 來(lái)控制次設(shè)備 (Slave). 一個(gè) Master 設(shè)備可以通過(guò)提供 Clock 以及對(duì) Slave 設(shè)備進(jìn)行片選 (Slave Select) 來(lái)控制多個(gè) Slave 設(shè)備 , SPI 協(xié)議還規(guī)定 Slave 設(shè)備的 Clock 由 Master 設(shè)備通過(guò) SCK 管腳提供給 Slave 設(shè)備 , Slave 設(shè)備本身不能產(chǎn)生或控制 Clock, 沒(méi)有 Clock 則 Slave 設(shè)備不能正常工作 . （ 2） 采用同步方式 (Synchronous)傳輸數(shù)據(jù) Master 設(shè)備會(huì)根據(jù)將要 交換的數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)鐘脈沖 (Clock Pulse), 時(shí)鐘脈沖組成了時(shí)鐘信號(hào) (Clock Signal) , 時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)時(shí)鐘極性 (CPOL) 和 時(shí)鐘相位 (CPHA) 控制著兩個(gè) SPI 設(shè)備間何時(shí)數(shù)據(jù)交換以及何時(shí)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣 , 來(lái)保證數(shù)據(jù)在兩個(gè)設(shè)備之間是同步傳輸?shù)?. （ 3） 數(shù)據(jù)交換 (Data Exchanges) SPI 設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸之所以又被稱為數(shù)據(jù)交換 , 是因?yàn)? SPI 協(xié)議規(guī)定一個(gè) SPI 設(shè)備不能在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中僅僅只充當(dāng)一個(gè) 發(fā)送者 (Transmitter) 或者 接收者 (Receiver). 在每個(gè) Clock 周期內(nèi) , SPI 設(shè)備都會(huì)發(fā)送并接收一個(gè) bit 大小的數(shù)據(jù) , 相當(dāng)于該設(shè)備有一個(gè) bit 大小的數(shù)據(jù)被交換了 . 5 一個(gè) Slave 設(shè)備要想能夠接收到 Master 發(fā)過(guò)來(lái)的控制信號(hào) , 必須在此之前能夠被 Master 設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn) (Access). 所以 , Master 設(shè)備必須首先通過(guò) SS/CS pin 對(duì) Slave 設(shè)備進(jìn)行片選 , 把想要訪問(wèn)的 Slave 設(shè)備選上 . 在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中 , 每次接收到的數(shù)據(jù)必須在下一次 數(shù)據(jù)傳輸之前被采樣 . 如果之前接收到的數(shù)據(jù)沒(méi)有被讀取 , 那么這些已經(jīng)接收完成的數(shù)據(jù)將有可能會(huì)被丟棄 , 導(dǎo)致 SPI 物理模塊最終失效 . 因此 , 在程序中一般都會(huì)在 SPI 傳輸完數(shù)據(jù)后 , 去讀取 SPI 設(shè)備里的數(shù)據(jù) , 即使這些數(shù)據(jù) (Dummy Data)在我們的程序里是無(wú)用的 . 工作機(jī)制 上圖只是對(duì) SPI 設(shè)備間通信的一個(gè)簡(jiǎn)單的描述 , 下面就來(lái)解釋一下圖中所示的幾個(gè)組件 (Module): SSPBUF, Synchronous Serial Port Buffer, 泛指 SPI 設(shè)備里面的內(nèi)部緩沖區(qū) , 一般在物理上是以 FIFO 的形式 , 保存?zhèn)鬏斶^(guò)程中的臨時(shí)數(shù)據(jù) 。如果單片機(jī)是 EPROM 在編程期間， PROG 將用于輸入編程脈沖。 ⑥ Pin9 : RST 復(fù)用信號(hào)復(fù)用腳。 2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 單片機(jī)是由 8 個(gè)大的部分組成的，這 8個(gè)部分分別是中央處理器（ CPU） .數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM).程序存儲(chǔ)器（ ROM/EPROM） .輸入、輸出接口（ I/O） ,又分為P0口 P1 口 P2 口和 P3 口，可編程串行口，定時(shí)、計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。最初單片機(jī)一詞是源于“ Single Chip Microputer” ，因此簡(jiǎn)稱 SCM。 三 、實(shí)習(xí)環(huán)境 上機(jī)利用編寫(xiě)，利用 keil 4 進(jìn)行調(diào)試。 掌握 電子鐘 的基本程序設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。 21 1 實(shí)習(xí)題目 :電子 時(shí)鐘設(shè)計(jì) 一 、實(shí)習(xí)目的 學(xué)會(huì)看原理圖，并根據(jù)原理圖編寫(xiě)相應(yīng)的程序完成相應(yīng)的實(shí)習(xí)要求。 18 15
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