【正文】 ........................................................ 17 附錄一：系統(tǒng)原理圖 ................................................................................................. 18 致謝 .............................................................................................................................. 35 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 1 第一章 緒論 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力的推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的一次革命。因此，研究數(shù)字時(shí)鐘 及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 （ 1） 晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字時(shí)鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)備的 12MHZ 的方波信號(hào)沒課保證數(shù)字時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn) 定，不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。其指令采用的是復(fù)雜指令集（ CISC），在待機(jī)狀態(tài)下，耗電電流仍為 3mA。 時(shí)鐘方案選擇 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 4 方案一：基本門電路搭建。如 DS1288DS130 DS130 PCF856 X1227 等，芯片內(nèi)都集成了時(shí)鐘 /日歷功能，給時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了很多方便。但是本次設(shè)計(jì)按鍵較少，所以不采納。 顯示模塊方案選擇 方案一：采用液晶顯示器。成本低，因此它被廣泛用作數(shù)字儀表、數(shù)控裝置、計(jì)算機(jī)的數(shù)顯器件。 ℃，精度較好； 顯示部份使用 LED 數(shù)碼管顯示屏來實(shí)現(xiàn) ,該顯示屏具有 高頻特性好，單色性好，亮度高，體積小，重量輕，抗沖擊性能好，壽命長(zhǎng) 的特點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的備用狀態(tài)時(shí)，用中斷請(qǐng)求講它喚醒只有 6us。其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在 MSP430 系列中有兩個(gè)不同的系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)：基本時(shí)鐘系統(tǒng)和鎖頻（ FLL和 FLL+)時(shí)鐘系統(tǒng)或 DCO 數(shù)字振蕩器時(shí)鐘系統(tǒng)。當(dāng)器件上帶電或者 RST/NMI 引腳配置為復(fù)位模式即RST/NMI 引腳產(chǎn)生低電平的時(shí)候，器件上會(huì)產(chǎn)生上電復(fù)位信號(hào)，當(dāng)啟動(dòng)看門狗，向看門狗寫入錯(cuò)誤的安全參數(shù)值，向片內(nèi) Flash 寫入錯(cuò)誤的安全參 數(shù)值的時(shí)候，會(huì)引起產(chǎn)生上電清除信號(hào)。 MSP430 系列芯片因?yàn)槭堑凸膯纹瑱C(jī)，所以 它 的 I/O 流過的電流比較 小，在這種情況下就必須要求晶振的諧振電阻必須要小，因?yàn)樘罅?I/O 不能供應(yīng)足夠的電流讓晶振正常的工作，所以必須選擇合適的諧振電阻的晶振。晶體的選擇至少必須考慮：諧振頻點(diǎn)，負(fù)載電容，激勵(lì)功率，溫度特性，長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端， SCLK 始終是輸入端。 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 9 圖 按鍵模塊電路圖 顯示模塊設(shè)計(jì) LED數(shù)碼管里面有 8只發(fā)光二極管，分別記作 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp，其中 dp為小數(shù)點(diǎn)，每一只發(fā)光二極管都有一根電極引到外部引腳上，而另外一只引腳就連接在一起同樣也引到外部引腳上，記作公共端（ COM）。兩種控制方式中，共陰極 LED 控制方式受糸統(tǒng)器件功耗限制的段則不能點(diǎn)亮 使用 LED 顯示器時(shí)，工作電流一般為 210mA/段，這樣當(dāng) LED 處于全亮狀態(tài)時(shí)，工作電流約 1580 mA 左右。 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 10 （ 1） 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。 透過分時(shí)輪流控制各個(gè) LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。具體的流程圖如圖 所示： 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 12 圖 時(shí)鐘流程圖 LED 數(shù)碼管顯示流程圖 LED 數(shù)碼管在顯示時(shí)間之前，首先要對(duì)其串口工作方式進(jìn)行設(shè)置，然后設(shè)置 圖 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 13 對(duì)應(yīng)的地址指針，然后選擇其數(shù)碼段，通過傳送過來的脈沖來顯示出這個(gè)段位的時(shí)間，然后再次選擇段位，通過下一次傳送過來的脈沖來顯示這個(gè)段位的時(shí)間，其他的段位時(shí)間也通過這個(gè)方法依次顯示出來，當(dāng)所有段位時(shí)間都顯示出來之后，取段結(jié)束，時(shí)間顯示成功，流程圖如圖 所示 . 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 14 第五章 系統(tǒng)的調(diào)試與仿真 IAR FOR 430 簡(jiǎn)介 IAR Systems 是全球領(lǐng)先的嵌入式系統(tǒng)開發(fā) 工具和服務(wù)的供應(yīng)商。 IAR EW430軟件提供了工程管理，程序編輯，代碼下載，調(diào)試等所有功能，并且軟件界面和操作方法與 IAR EW for ARM 等開發(fā)軟件一致，因此，學(xué)會(huì)了 IAR EW430，就可以很順利的過度到另一種新處理器的開發(fā)工作。 （ 1）創(chuàng)建源程序。源文件加載完成后，在工程 test 下出現(xiàn) 和 Output 子目錄。 （ 2） 仿真方式設(shè)置， 設(shè)置軟件模擬仿真或 FET 在線仿真調(diào)試。通過單擊 ProjectMake。硬件方面我們需要對(duì)我們的板子進(jìn)行整體的檢查，看那些焊點(diǎn)是否完好，芯片有沒有接觸不良，軟件方面就要對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)的程序再一次的編譯，檢查出一些細(xì)小的缺陷。從接受到這個(gè)課題到逐步的完成，每一步的完成對(duì)我來說都有著新的體會(huì)。但是其中遇到的問題也不少，因?yàn)槲覀冎皩W(xué)的都是 51 單片機(jī)，現(xiàn)在著手做 MSP430 的芯片，這是一個(gè)很有難度和挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)，所以很多的內(nèi)容都是需要自己去自學(xué)的，比如有些 MSP430 的芯片和引腳問題不懂的時(shí)候就可以試著去參考 51 單片機(jī)的，兩者相比較一下，一些問題就能迎刃而解，這也是一種很好的學(xué)習(xí)方法。 // char hide_sec,hide_min,hide_hour,hide_day,hide_week,hide_month,hide_year。 //溫度值 void DateToStr(void) //將時(shí)間年 ,月 ,日 ,星期數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 數(shù)碼管 顯示字符串 ,放到數(shù)組里DateString[] { unsigned char Year,Month,Day,Week。 Week=rtc_getday()。039。039。 39。 39。039。 39。/39。039。 39。 39。\039。 { unsigned char Hour,Minute,Second。 if(hide_hour2) { TimeString[0] = Hour/10 + 39。 } else { TimeString[0] = 39。 } TimeString[2] = 39。 TimeString[4] = Minute%10 + 39。 TimeString[4] = 39。 if(hide_sec2) { TimeString[6] = Second/10 + 39。 } else { TimeString[6] = 39。 } DateString[8] = 39。 //日期數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換液晶字符 LCD_Put Str(DateString,0)。 //顯示時(shí)間 } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void outkey() //跳出調(diào)整模式 ,返回默認(rèn)顯示 { unsigned char Second。 Second=dataread(DS1302_SECOND)。 Datawrite(0x8E,0x80)。 while(!(P1INamp。BIT1)) { switch(count) {case 1: temp=dataread(DS1302_SECOND)。0x7f)0x59) //超過 59秒 ,清零 temp=0。 //分?jǐn)?shù)加 1 up_flag=1。 //讀取小時(shí)數(shù) temp=temp+1。 case 4: temp=dataread(DS1302_WEEK)。 break。 if(temp0x31) temp=1。 //月數(shù)加 1 up_flag=1。 //讀取年數(shù) temp=temp+1。 default:break。 } } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void Downkey()//降序按鍵 { if(!(P1INamp。 //數(shù)據(jù)調(diào)整后更新標(biāo)志 if((tempamp。 //讀取分?jǐn)?shù) temp=temp1。 case 3: temp=dataread(DS1302_HOUR)。 break。 if(temp==0x00) temp=0x07。 //日數(shù)減 1 down_flag=1。 //讀取月數(shù) temp=temp1。 case 7: temp=dataread(DS1302_YEAR)。 break。 delay_nms(2)。 //進(jìn)入調(diào)整模式 while(!(P1INamp。 if(flag==0) //關(guān)閉時(shí)鐘 ,停止計(jì)時(shí) { datawrite(0x8e,0x00)。 //禁止寫入 flag=1。 //掃描加按鈕 Downkey()。 //禁止寫入 up_flag=0。 show_time()。 Outkey()。 if(up_flag==1||down_flag==1) { Datawrite(0x8e,0x00)。 down_flag=0。 }while(count==3)。 Upkey()。 //寫入新的小時(shí)數(shù) datawrite(0x8e,0x80)。 if(hide_hour3) hide_hour=0。 case 4:do //count=5,調(diào)整星期 { hide_hour=0。 if(up_flag==1||down_flag==1) { 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 31 datawrite(0x8e,0x00)。 down_flag=0。 }while(count==5)。 Upkey()。 //寫入新的日數(shù) datawrite(0x8e,