【正文】 電子時(shí)鐘仿真的原理圖此圖中的核心部分是左邊的89c51單片機(jī)中部有顯示驅(qū)動芯片MAX7219，右上部分是一個(gè)八段的數(shù)碼管顯示屏，數(shù)碼管下面為四個(gè)按鍵，圖中的左下部的那個(gè)芯片為時(shí)鐘芯片DS1302，時(shí)鐘芯片右部為蜂鳴器，原理圖中還有單片機(jī)的晶振電路和單片機(jī)的復(fù)位電路。它的界面友好易學(xué)，在調(diào)試程序、軟件仿真方面有很強(qiáng)大的功能。在這個(gè)對話框的“查找范圍”下拉列表框中選擇存儲匯編語言源文件的文件夾，在“文件類型”下拉列表框中選擇Asm Source file（*.a*；*.src），這時(shí)存儲的d語言源文件將顯示出來。 電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)的部分主要流程C語言是計(jì)算機(jī)提供給用戶的最快最有效的語言，也是能夠利用計(jì)算機(jī)的所有硬件特性并能夠直接控制硬件的唯一語言。此時(shí)分鐘閃爍顯示，按K0鍵開始調(diào)整小時(shí)，此時(shí)小時(shí)閃爍顯示，再按K0鍵后系統(tǒng)返回到顯示時(shí)間狀態(tài)。進(jìn)入時(shí)間調(diào)整狀態(tài)后，首先調(diào)整分鐘，此時(shí)分鐘閃爍顯示，按K1鍵加一，按K2鍵減一。 數(shù)碼管使用的電流與電壓[10]電流：靜態(tài)時(shí)，推薦使用1015mA；動態(tài)時(shí)，16/1動態(tài)掃描時(shí)，平均電流為45mA，峰值電流5060mA。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。共陽極數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。例如前面提到的用來確定當(dāng)前工作寄存器組的程序狀態(tài)字寄存器（PSW），它的地址為00H，因此對它可以進(jìn)行字節(jié)操作，也可以進(jìn)行位操作。字節(jié)地址與位地址的對應(yīng)關(guān)系。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器低128字節(jié)在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器低128字節(jié)中，地址從00H～1FH的最低32個(gè)字節(jié)組成4組工作寄存器，每組有8個(gè)工作寄存器。AT89C51單片機(jī)內(nèi)部具有的4KB程序存儲器被映射到程序存儲空間的0000H～0FFFH區(qū)間。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。在一個(gè)單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘有兩方面的含義：一方面是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢[3]；另一方面是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，它通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是用軟件實(shí)現(xiàn)，即用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，一是用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)。采用以上方案具有以下優(yōu)勢:從經(jīng)濟(jì)性、可移植性、可推廣性角度講，建立這樣的課程設(shè)計(jì)平臺是非常有意義的。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 單片機(jī)的特點(diǎn)單片機(jī)是以工業(yè)測控對象、環(huán)境、接口特點(diǎn)出發(fā)向著增強(qiáng)控制功能，提高工業(yè)環(huán)境下的可靠性方向發(fā)展。其中首推Intel公司的單片機(jī) 4K字節(jié)的一次性程序存儲器（OTP）。單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)擬實(shí)現(xiàn)的基本功能為單片機(jī)計(jì)時(shí)顯示功能。它體積小、成本低、功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動化上。盡管他的大部分功能集成在一個(gè)小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分單片機(jī)還會具有外存。同時(shí)單片機(jī)技術(shù)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。（4）AVR單片機(jī)：AVR單片機(jī)是Atmel公司推出的較為新穎的單片機(jī)）其顯著的特點(diǎn)為高性能、高速度、低功耗。低功耗目前單片機(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)域沒有單片機(jī)的蹤跡。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 當(dāng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作完成后，就可以在PC上看到最終的運(yùn)行效果。第二章 MCS51單片機(jī)簡介 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS51單片機(jī)是美國INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，與MCS48單片機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)更先進(jìn)，功能更強(qiáng)，在原來的基礎(chǔ)上增加了更多的電路單元和指令,指令數(shù)達(dá)111條，MCS51單片機(jī)可以算是相當(dāng)成功的產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在，MCS51系列或其兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品，MCS51系列單片機(jī)主要包括8038051和8751等通用產(chǎn)品。 單片機(jī)的存儲器單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。低128字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器是真正的RAM區(qū)，可以被用來寫入或讀出數(shù)據(jù)。如果用戶程序中不需要全部使用4組工作寄存器，那么剩下的工作寄存器所對應(yīng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器也可以作為通用數(shù)據(jù)存儲器使用。在AT89C51單片機(jī)中，包括前面提到的程序狀態(tài)字寄存器（PSW）的特殊功能存儲器共有26個(gè)，它們離散地分布在80H～FFH的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址空間范圍內(nèi)[7]，對于沒有定義的存儲單元用戶不能使用。CPU通過向相應(yīng)的外部數(shù)據(jù)存儲器地址單元寫入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)控制對應(yīng)的片外外圍器件的工作，從相應(yīng)的外部數(shù)據(jù)存儲器地址單元讀出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)讀取對應(yīng)的片外外圍器件的工作結(jié)果。 數(shù)碼管驅(qū)動方式的分類數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。可以顯示、時(shí)間、日期、溫度等所有可以用數(shù)字代替的參數(shù)。4．可以查看并設(shè)定星期，數(shù)碼管的最后一位顯示星期，用數(shù)字8表示星期日。此時(shí)按下K0鍵返回到調(diào)整時(shí)間狀態(tài)，按下K3鍵進(jìn)入調(diào)整星期狀態(tài)。其中6位掃描信號一方面控制七段顯示器依次點(diǎn)亮，一方面控制6選1選擇器輸出相應(yīng)顯示數(shù)字。 Keil單片機(jī)模擬調(diào)試軟件的集成開發(fā)環(huán)境完成c語言源文件的輸入后，接著需要把c語言源文件加入工程之中。PROTEUS軟件由Labcenter公司開發(fā)，是目前世界上最先進(jìn)、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路及微控制器系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、軟件仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和PCB設(shè)計(jì)等功能，是目前唯一能夠?qū)Ω鞣N處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試與測試的EDA工具。該設(shè)計(jì)在仿真及調(diào)試過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：。MAX7219是MAXIM公司生產(chǎn)的串行輸入/輸出共陰極數(shù)碼管顯示驅(qū)動芯片，一片MAX7219可驅(qū)動8個(gè)7段（包括小數(shù)點(diǎn)共8段）數(shù)字LED、LED條線圖形顯示器、或64個(gè)分立的LED發(fā)光二級管。時(shí)鐘芯片DS1302是系統(tǒng)中的計(jì)時(shí)芯片，它對年、月、日、時(shí)、分、秒等的計(jì)時(shí)，它采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號。此仿真結(jié)果的主要實(shí)現(xiàn)（1)將其電源鍵打開，按下電源開關(guān)即開始常工作，8個(gè)數(shù)碼管顯示依次是時(shí)、分、秒、溫度，各占兩位。③調(diào)時(shí)鍵（TS）按下此鍵進(jìn)入調(diào)時(shí)子程序，按一下調(diào)分鐘，兩下調(diào)時(shí)，三下調(diào)星期，四下調(diào)日期，五下調(diào)月份，六下調(diào)年份的低兩位，七下調(diào)年份的高兩位。我在設(shè)計(jì)中總結(jié)出了一個(gè)重要的經(jīng)驗(yàn):一切問題都要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)不足：本系統(tǒng)所采用的顯示模塊LED較多，占用了不少資源，包括線路板、 單片機(jī)端口等，同時(shí)使得電路穩(wěn)定性下降； 由于時(shí)間比較緊迫，未能開發(fā)出更多的功能以體現(xiàn)單片機(jī)電子時(shí)鐘的優(yōu)越性。跟隨老師學(xué)習(xí)這兩年所獲得的知識將是我一生中最寶貴的財(cái)富。void delay(uint16 n){ while (n)。 TMOD |= 0x10。 KeyOut2 = 1。 KeyOut3 = 1。 KeyOut4 = 1。 if (KeyIn2 == 0) { delay(KEY_DELAY)。}/* * 制作數(shù)碼管數(shù)據(jù)*/void make_led_number(void){ ET0 = 0。 Ledcode[Time[2]%10]。 // 定時(shí)10ms TL1 = 0x00。}/* * 時(shí)鐘設(shè)置*/void set_clock(void){ uint8 k_val, flag=0。 if (k_val == K_ENTER) { set_time(Time)。 else Time[Num]。 else Num。 P0 = buf[0]。 ADDR1 = 1。 break。 ADDR2 = 1。 ENLED = 0。 } }void time0_isr() interrupt 1{ ET0 = 0。 T_n++。 } ET1 = 1。 Ledcode[10]。 TL0 = 0xCC。 set_time(Time)。 break。 ADDR1 = 0。 P0 = buf[2]。 case 1: ADDR0 = 1。 default: break。 else Time[Num]。 } switch (k_val) { case K_ADD: if (Num == 2) { if (Time[Num] = 23) Time[Num] =