【正文】 采用中規(guī)模集成電路 74LS193 計數(shù)器兩片組成“ 12 翻 1”的計數(shù)器件，輸入六十進(jìn)制計數(shù)器產(chǎn)生的脈沖，在通過 LED 顯像管顯示時間，即可實現(xiàn)數(shù)字鐘功能。而且可以在只變代碼的情況下擴展數(shù)字鐘功能，如特定時間響鳴，如顯示星期，功能多變實用，軟件代碼編寫測試檢驗相對簡單。 單片機有多種選擇，數(shù)字鐘設(shè)計用 51單片機較好， 51單片機是單片機中的一種，單片（ singlechip microputer）是一塊集成芯片，但不是一塊實現(xiàn)某一個邏輯作用的芯片，而是在這塊 芯片當(dāng)中，集成了一個計算機系統(tǒng)。與其它MCS51系列單片機相比，其突出特點 是： 內(nèi)部嵌入 SuperFlash 存儲器：提高器件抗干擾性能， SST 的 MCU 在 51系列中是抗干擾性能最好的 ； 可編程計數(shù)器陣列（產(chǎn)生PWM 輸出 ）；有 二 極管的陰極連接在一起，通常此為公共陰極接地，而加電壓則暗。本實驗利用利用人眼的視覺殘留現(xiàn)象，依次點亮每個八段碼單元，只要掃描速度超過人眼可以識別的頻率，就可以看到穩(wěn)定的信息輸出。作為嵌入式系統(tǒng)控制核心的單片機具有其體積小、功能全、性價比高等諸多優(yōu)點。匯編語言保持了機器語言的優(yōu)點，具有直接和簡捷的特點，其代碼具有效率高實時性強等優(yōu)點。已經(jīng)編程的器件也可以用 ISP方式擦除或再編程。其程序存儲器達(dá)到了 51 內(nèi)核結(jié)構(gòu)單片機尋址的最大范圍，能夠滿足大容量程序存儲的要求。程序下載后，直接復(fù)位或者重新上電單片機就可以工作。系統(tǒng)采用基于總線結(jié)構(gòu)的設(shè)計，板上既具有普通的 IO 實驗，更多的采用總線方式擴展板上資源。 復(fù)位電路 MCS51 單片機的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時，復(fù)位電路通過電容加到 RST 復(fù)位引腳一個短暫的高電平信號，這個復(fù)位信號隨著 VCC 對電容的充電過程而回落，所以 RST 引腳復(fù)位的高電平維持時間取決于電容的充電時間。 復(fù)位電路雖簡單，但很重要。并采用 獨立式按鍵。 再調(diào)校時均不向上一單位進(jìn)位（例如分加到 59 后變?yōu)?00；但小時不發(fā)生改變） 。抖動持續(xù)時間的常長短與開關(guān)的機械特性有關(guān)，一般在 510ms 之間。 電子綜合設(shè)計論文 10 圖 74HC138 芯片圖 圖 或非門電路 圖 74HC573芯片圖 電子綜合設(shè)計論文 11 5 軟件設(shè)計 圖 主程序定時器的程序流圖 電子綜合設(shè)計論文 12 圖 中斷服務(wù)以及顯示 電子綜合設(shè)計論文 13 6 系統(tǒng)測試 硬件： MCS51 單片 機系統(tǒng) 一片一片，計算機一臺，通訊電纜一根，數(shù)據(jù)線一根。 SoftICE 監(jiān)控程序占用 89E516RD 的 MCU 的 5Kbyte 程序空間為： BLOCK1 的 4Kbyte 從 0000h 到 0FFFh BLOCK0 的 1Kbyte 從 FC00h 到 FFFFh 由于 SST 的 MCU 在出廠時已經(jīng)將 BOOT LOADER 的下載監(jiān)控程序?qū)懭氲叫酒?，因此無需編程器就可通過 SST BOOTSTRAP LOADER 軟件工具將用戶程序下載到 SST 的 MCU中，電子綜合設(shè)計論文 14 從而運行用戶程序。 實施過程 ：點亮最右邊的數(shù)碼管，顯示設(shè)定的數(shù)字 ORG 0000H JMP MAIN 。通過 SEL 選擇數(shù)碼管地址端 MOVX DPTR,A 。將要顯示的數(shù)據(jù)的地址傳給低 8 位 p0 口，顯示 LJMP MAIN 。將 DPTR 指針指向字表 MOV A,R0 。選擇最右邊的數(shù)碼管 MOV DPTR,8300H MOVX DPTR,A TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END ：用定時器 T0 在秒位（最右邊的數(shù)碼管）上實現(xiàn) 1S 加 1 顯示 初始值的計算： 模式 0 最長定時約 16ms, 模式 1 最長可定時約 130ms, 模式 2 最長可定時約 510us 要實現(xiàn) 1s 定時，可選擇模式 1，每個 50ms 中斷一次，中斷 20 次為 1s。中斷次數(shù) 20 MOV TMOD,01H 。允許 T0 中斷 SETB EA 。循環(huán)，中斷 20 次后轉(zhuǎn)到一下句 MOV B,14H 。R1 中數(shù)據(jù)自加 MOV DPTR,TAB 。 電子綜合設(shè)計論文 17 5 拓展功能 —— 按鍵實現(xiàn)時間校正 在主函數(shù)中進(jìn)行 ， ， ， 口判斷，經(jīng)試驗，發(fā)現(xiàn)當(dāng)按鍵按下時，有效電平是低電平，故采用 JNB 指令來判斷是否按鍵，若按下，則將程序轉(zhuǎn)移，鍵 1按下，關(guān)閉定時器 T1，此時要不斷掃描鍵盤有無按鍵按下，故需要返回主函數(shù)；鍵 2按下時，分位加 1，由于主程序不斷掃描鍵盤， 這里調(diào)用加 1函數(shù)時采用了 JB 和JMP 循環(huán)掃描鍵 2指令，即當(dāng)按下鍵 2松開的瞬間，調(diào)用程序分位加 1，此時肉眼看到數(shù)碼管時間好像是閃爍一次加 1，否則由于人按鍵時間的延遲，會使分位增加的并不是 1，時位的情況與分位類似；當(dāng)鍵 4按下時，重新啟動定時器 T1，返回主函數(shù)，即實現(xiàn)數(shù)碼管顯示為校正后的時間正常走時的情況。鍵 3按下 JNB ,LP4 。鍵 2按下松開瞬間，調(diào)用 MINUTE，分位加 1 JMP LP2 LD1: LCALL MINUTE LJMP LOOP LP3: JB ,LD2 。 7 實驗總結(jié) （ 1）對數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)的測試，是共陰極，故 8個數(shù)碼管的位顯示為底電平有效； （ 2） 8位數(shù)的高位超過 9，前要加 0，否則報出錯； （ 3）主程序從 0030H 以后的入口進(jìn)入，之前 000BH 以及 001BH 分別為定時器 T0,T1電子綜合設(shè)計論文 19 中斷入口； （ 4）區(qū)別傳輸數(shù)據(jù)存在寄存器中還是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作為地址存放在寄存器中； （ 5）重設(shè)初值的問題，容易忘記； （ 6）在寫調(diào)用語言時要考慮調(diào)用代碼的位置，太靠后的話考慮用長調(diào)用指令； （ 7）盡管代碼分解成幾個階段來編寫，可能在一個小程序中測試成功，但將定時器和顯示整合在一起后中間各種值的傳送以及存儲都會由于馬虎而出現(xiàn)各種問題，故在寫匯編語言時必須對整個流程熟悉，而且保持清醒的頭腦。 （ 1）當(dāng)確定主題后，我們有必要查閱相關(guān)的資料，由于是小組協(xié)作，故每個人分工明確，這是正式著手開始的應(yīng)當(dāng)考慮的。其次，由于單片機顯示的燈光不是那么明顯，在拍照的時候顯示的不是那么清晰，至此我們沒有更好的電子器件來記錄顯示的結(jié)果。標(biāo)示 CLR A MOV 30H,17H 。顯示秒個位初始化 MOV 35H,05H 。顯示時個位初始化 MOV 39H,02H 。初始值 MOV TL1,0B0H SETB TR1 LOOP: LCALL TIME_COUNTER MOV A,0FEH 。顯示分十位 MOV DPTR,8300H MOVX DPTR,A MOV A,37H MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,8200H MOVX DPTR,A LCALL DELAY LCALL TIME_COUNTER MOV A,0EFH 。鍵 2 按下 JNB ,LP3 。關(guān)定時器 T1 LJMP LOOP 。打開定時器 T1 LJMP LOOP SERVE: PUSH PSW 。恢復(fù)現(xiàn)場 電子綜合設(shè)計論文 25 POP PSW RETI TIME_COUNTER: CJNE R0,00H, RETURN_0 MOV R0,0FFH ACALL SECOND RETURN_0: RET SECOND: MOV A,01H 。未計 60min 返回 MOV 31H,00H MOV 37H,00H MOV 36H,00H 電子綜合設(shè)計論文 26 ACALL HOUR RETURN_2: RET HOUR: