【正文】 [3]張毅坤，陳善久 .單片微型計算機(jī)原理及應(yīng)用 ， 西安電子科技大學(xué)出版社， 2020。 又查到 Keil軟件仿真程序、 Proteus 仿真電路并且可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)運行程序， 所以我選擇了Proteus 軟件仿真硬件電路 ， 由于對 Keil 不是很熟悉， 所以選擇比較熟悉的韋福Wave6000 軟件仿真程序 。 從茫茫然中幡然醒悟， 有了一點點的想法 。顯示分十位 MOV A,B CLR 。把秒的當(dāng)前計時傳入 A MOV B,10 。時清零 MOV MIN,0 。判斷是否加到 60分 MOV MIN,0 。秒的值傳入 A CJNE A,60,J0 。按一下，秒加 1 JNB K2,ADD_MIN 。分清零 MOV A,HOUR CJNE A,24,EXIT 。脈沖計滿 20次 INC SECOND 。分清零 MOV SECOND,0 。分按鍵設(shè)定 K3 BIT 。 3） 全速運行：能使 CPU 從指定地址開始連續(xù)地全速運行目標(biāo)程序。這些資源應(yīng)允許目標(biāo)系統(tǒng)充分自由地使用，不應(yīng)受到任何限制，使目標(biāo)系統(tǒng)能根據(jù)單片機(jī)固有的資源特性進(jìn)行硬件和軟件的設(shè)計。 IE0： INT0中斷請求標(biāo)志位。 INT0：外部中斷 0，由 P3． 2端口線引入，低電平或下跳沿引起。若一個機(jī)器周期 采樣值為 1，下一個機(jī)器周期采樣值為 0，則計數(shù)器加 19 1。 定時計數(shù)器的原理 16位的定時器 /計數(shù)器實質(zhì)上就是一個加 1計數(shù)器 ， 其控制電路受軟件控制、切換。 脈沖溢滿 20? 秒 +1=60？ 分 +1=60？ 分 清零 ,時 加 1 時 +1=24？ 時清零 中斷返回 圖 2 定時中斷 （ 走時 ）子程序 流程圖 秒清零 ,分加 1 秒加 1 定時中斷口 17 定時器、計數(shù)器功能 定時器 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 從 下 面定時器 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出， 16 位的定時 /計數(shù)器分別由兩個 8 位專用寄存器組成，即： T0 由 TH0 和 TL0 構(gòu)成； T1 由 TH1 和 TL1 構(gòu)成。機(jī)器的邏輯功能，軟件系統(tǒng)功能構(gòu)筑其上，硬件系統(tǒng)功能運行于下。 （ 5） 經(jīng)常與高級語言配合使用，應(yīng)用十分廣泛。 使用匯編語言編寫的程序，機(jī)器不能直接識別，要由一種程序?qū)R編語言翻譯成機(jī)器語言，這種起翻譯作用的程序叫匯編程序，匯編程序是系統(tǒng)軟件中語言處理系統(tǒng)軟件。 “ 匯編語言 ” 作為一門語言，對應(yīng)于高級語言的編譯器，需要一個 “ 匯編器 ”、 來把匯編語言原文件匯編成機(jī)器可執(zhí)行的代碼 ，我們一般使用偉福 6000匯編器。但是，它有著固有的缺陷，必須十分了解所用單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，程序編寫困難，代碼難以理解，不易于識讀，難于移植，排錯困 難，編寫程序花的時間相當(dāng)多，調(diào)試不便等等。 當(dāng)片選端 CE低電平有效時， DIR（ AB/BA）=“0” ，信號由 B 向 A 傳輸（接收） ； DIR=“1” ，信號由 A 向 B 傳輸（發(fā)送）；當(dāng) CE為高電平時， A、 B均為高阻態(tài)。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。若采用上例鐘 12MHZ 的晶振，則執(zhí)行一條指令相應(yīng)地需要 1us， 2us 或 4us。 晶振頻率可選擇 ， 電容可選則 15100PF， 以對時鐘頻率起微調(diào)作用 。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位， RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。 手動按鈕復(fù)位 手動按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平。 定時 /計數(shù)器 1）定時器方式寄存器： TMOD 2）定時器控制寄存器： TCON 3）計數(shù)寄存器： TH0、 TL0； TH TL1。 EA/Vpp(31 角 )：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。 時鐘類引腳 XTAL1(19 腳 ) 和 XTAL2(18腳 )：接外部石英晶體的一端。由于檢測一個從 1 到 0 的下降沿需要 2個機(jī)器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機(jī)器周期。晶振Y1也可以采用 6MHz 或者 ，在正常工作的情況下可 以采用更高頻率的晶振， 51 單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大處理速度越快。 51 子系列：基本型，根據(jù)片內(nèi) ROM 的配置，對應(yīng)的芯片為 803 805 8758951。其外部的引腳很少，可使成本降低。 專用型單片機(jī)的主要特點是：針對某一種產(chǎn)品或某一種控制應(yīng)用而專門設(shè)計的，設(shè)計時已使結(jié)構(gòu)最簡，軟硬件應(yīng)用最優(yōu)，可靠性及應(yīng)用成本最佳。單片機(jī)又稱為 “ 微控制器 MCU” 。 本次做的數(shù)字鐘是以單片機(jī)（ AT89C51）為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件（共陰極 LED 數(shù)碼顯示器、驅(qū)動器 74LS245 等），再配以相應(yīng)的軟件，是它具有時，分，秒顯示的功能，并且時，分，秒還可以調(diào)整。其電路可以由實時時鐘模塊、環(huán)境溫度檢測模塊、人機(jī)接口模塊、報警模塊等部分組成。 21 運行調(diào)試結(jié)果 19 程序設(shè)計及運行結(jié)果 18 四、 數(shù)字時鐘 系統(tǒng) 的仿真 及運行 16 定時器、計數(shù)器 功能 12 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境、匯編語言 4 單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路原理 1 題目描述 Ⅳ 一、單片機(jī)數(shù)字時鐘設(shè)計的概述 5 AT89C51 芯片的內(nèi)存結(jié)構(gòu) 6 復(fù)位電路 9 七段數(shù)碼管的引腳圖 及使用 15 按鍵調(diào)試子程序 16 中斷 系統(tǒng)功能 21 數(shù)字時鐘源程序 25 Proteus 仿真電路運行調(diào)試結(jié)果 利用軟件編程盡量做到硬件電路簡單穩(wěn)定，減小電磁干擾和其他環(huán)境干擾，充分發(fā)揮軟件編程的優(yōu)點，減小因元器件精度不夠引起的誤差，但是數(shù)字鐘還是可以改進(jìn)和提高如選用更精密的元器件。此次設(shè)計電子數(shù)字鐘是為了了解電子數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會制作電子數(shù)字鐘。 中文 “ 單片 機(jī) ” 的 稱呼 是 由英 文 名稱 “Single Chip Microputer” 直接翻譯而來的。專用型單片機(jī)用途 比較專一，出廠時程序已經(jīng)一次性固化好，不能再修該的單片機(jī)。 （ 1） 單片機(jī)特點： 1） 受集成度限制，片內(nèi)存儲器容量較小，一般內(nèi) ROM： 8KB 以下； 2）內(nèi) RAM： 256KB 以內(nèi) ； 3）可靠性高 ； 4）易擴(kuò)展 ； 5）控制功能強(qiáng) ； 6）易于開發(fā) 。 52 子系列：增強(qiáng)型，根據(jù)片內(nèi) ROM 的配置，對應(yīng)的芯片為 803 805 8758952。起振電容 C C3 一般采用 15~33pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機(jī)越近越好 。當(dāng)晶振頻率為 12MHz 時，最高計數(shù)頻率不超過 1/2MHz，即計數(shù)脈沖的周期要大于 2 ms。 P0 口 (39~32 腳 )： ~統(tǒng)稱為 P0口。 AT89C51 芯片 的 內(nèi)存結(jié)構(gòu) MCS51 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明： 中央處理器 中央處理器 (CPU)是整個單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作?？捎糜谠O(shè)定計數(shù)初值。一般采用的辦法是 9 在 RST 端和正電源 Vcc 之間接一個按 鈕。上電時， Vcc 的上升時間約為 10ms，而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為 10MHz，起振時間為 1ms；晶振頻率為 1MHz，起振時間則為 10ms。 CPU 時序的周期單位 通過之中振蕩電路 ， 單片機(jī)的每一步工作都按照一定的節(jié)拍進(jìn)行 ， 步調(diào)得到同意 .描述 MCS51 系列單片機(jī)的時序單位有 4 中 ， 即時鐘周期 .狀態(tài)周期 ， 機(jī)器周期和指令周期 。晶振頻率越高，指令執(zhí)行的速度越快。當(dāng)然， LED 的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。 由于 P2 口始終輸出地址的高 8 位，接口時 74LS245 的三態(tài)控制端 1G 和 2G接地， P2 口與驅(qū)動器輸入線對應(yīng)相連。隨著國內(nèi)單片機(jī)開發(fā)環(huán)境的完善，開發(fā)技術(shù)水平不斷提高，現(xiàn)在已有相當(dāng)?shù)拈_發(fā)器材支持高級語言的使用和調(diào)試，為單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用提供了更好的物質(zhì)條件。同樣的 匯編器如 MASM, TASM 等等 ， 為 我們寫匯編程序提供了很多類似于高級語言的特征，比如結(jié)構(gòu)化、抽象等。匯編語言編譯器把匯編程序翻譯成機(jī)器語言的過程稱為匯編。 匯編語言的應(yīng)用 : （ 1） 70%以上的系統(tǒng)軟件是用匯編語言編寫的。匯編語言直接描述機(jī)器指令，比機(jī)器指令容易記憶和理解。 秒加 1 分加 1 時加 1 圖 3 按鍵 調(diào)時 子程序 流程圖 啟動脈沖跑秒 是否有按鍵按下 ？ 顯示 當(dāng)前 時間 秒 按鍵按下？ 分 按鍵按下？ 時 按鍵按下？ 顯示 更新后 時間 18 其訪問地址依次為 8AH8DH。 當(dāng)定時器 /計數(shù)器為定時工作方式時，計數(shù)器的加 1 信號由振蕩器的 12 分頻信號產(chǎn)生，即每過一個機(jī)器周期，計數(shù) 器加 1，直至計滿溢出為止。此后的機(jī)器周期 S3P1 期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。 INT1：外部中斷 1，由 P3． 3端口線引入，低電平或下跳沿引起。當(dāng)有外部的中斷請求時，這位 就會置 1（這由硬件來完成），在 CPU 響應(yīng)中斷后，由硬件將 IE0清 0。 1IT 0 ＝0IT 0 ＝1INT 0T0T1TXRXTC ON IEEX 0EAIPPX01111100000PSPT 1PX1PT 0SCO N中斷標(biāo)志源允許 總允許硬件查詢矢量地址矢量地址自然優(yōu)先級自然優(yōu)先級IT 1 ＝0IT 1 ＝1INT 1IE 0