【正文】 字鐘電路原理圖。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。 dispbuf[7]=hour/10。 if(minite==60) { minite=0。 P3=dispbitcode[dispbitt]。 if(hour==24) { hour=0。 dispbuf[4]=minite/10。 } } if(P0_1==0) { for(i=5。i) for(j=248。 TH0=0x06。 unsigned char dispbitt。 主程序是先開始，然后啟動定時器，定時器啟動后在進行按鍵檢測，檢測完后，就可以顯示時間。 LED 顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動方式可分成靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式兩種。 圖 38 LED 顯示器的符號圖 發(fā)光二極管（ LED）由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨使用，也可以組裝成分段式或點陣式 LED 顯示器件（半導(dǎo)體顯示器）。下圖是按鍵硬件連接圖。 第 16 頁 /共 30 頁 如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 VCC1為后備電源， VCC2 為主電源。 在本設(shè)計中， AT89C51 單片機在工作時需要外部提供時鐘信號，因此，本設(shè)計選擇在其 18 腳 19腳之間接上 12MHz 的晶振，為單片機提供 1μ s的機器振蕩周期。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收高 8位地址和控制信息。 在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口是分時轉(zhuǎn)換的地址 (低 8位 )/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過一個斯密 特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的 S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。 外接晶體引腳； 第 12 頁 /共 30 頁 圖 32 晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖 XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2懸空。如圖 所示。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器 的內(nèi)容。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。128*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 它將傳感器變換后的物理量作進一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號，可以遠距離 傳輸并與計算機接口 【 1】 。 下面大致介紹一下單片機的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點 ： （ 1）家用電器領(lǐng)域 ； 用單片機控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路，使家用電器（如洗衣機、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機等）功能更完善，更加智能化和易于使用。 高效率和高性能 ； 為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機開始使用 RISC、流水線和 DSP 的設(shè)計技術(shù)，使單片機的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機運行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機的尋址能力、片內(nèi) ROM（ FLASH） 和 RAM 的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。單片機微型計算機簡 稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。單片機應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。 數(shù)碼管 。這為數(shù)字鐘的存在創(chuàng)造了平臺。該設(shè)計中，電路具有顯示時間的基本功能，還可 以實現(xiàn)對時間的調(diào)整。但是 ，一旦 是 重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。比如 A/D、 PWM、 PCA（可編程計數(shù)器陣列）、 WDT（監(jiān)視定時器 看家狗）、高速 I/O 口及計數(shù)器的捕獲 /比較邏輯等。這些特性使得單片機系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。 （ 4）工業(yè)自動化 ； 在工業(yè)控制和機電一體化控制系統(tǒng)中，除了采用工控計算機外，很多都是以單片機為核心的單片機和多機系統(tǒng)。 其相關(guān)參數(shù)介紹如下： 1．主要特性： 第 8 頁 /共 30 頁 P0 口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 圖 AT89C51 單片機 第 9 頁 /共 30 頁 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器 寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。如 想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當/EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 第 11 頁 /共 30 頁 單片機電路 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 下面通過單片機的最小系統(tǒng)來說明單片機的運作情況以及其外圍所必須的電路，以便為數(shù)字鐘設(shè)計的單片機打下基礎(chǔ)。 AT89 單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。復(fù)位后 P0－ P3口均置 1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。作為輸出口時能驅(qū)動 8個 TTL。 (3)P2端口 [－ ]P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/0 端口。端口置 1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用 【 5】 。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同 的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步 【 3】 。 常見的復(fù)位電路有下面幾種 【 3】 ： 第 15 頁 /共 30 頁 圖 34 常見復(fù)位電路圖 在該數(shù)字鐘的設(shè)計中， AT89C51 單片機中的振蕩器運行時， RST 引腳上保持到少 2個機器周期的高電平輸入信號，復(fù)位過程即可完成。 圖 35 引腳圖 RST 輸入有兩種功能 。 本設(shè)計連接圖如圖 所示，其中 C1 和 C2 起微調(diào)晶振的作用 【 4】 。用軟件方法可以很容易地解決抖動問題，這就是通過延遲 10ms 來等待抖動消失，這之后，再讀入鍵盤碼。圖 39 是共陽式、共陰式 LED 數(shù)碼管的原理圖和符號。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改； 建立正確的數(shù)學模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合 適的參數(shù)； 繪制程序流程圖； 合理分配系統(tǒng)資源 ； 為程序加入注釋，提高可讀性，實施軟件工程； 注意軟件的抗干擾設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性。 unsigned char dispbuf[8]={0,0,16,0,0,16,2,1}。 unsigned char mstt。 hour=12。 } dispbuf[0]=second%10。 if(P0_1==0) { minite++。j0。 if(mstt==8) { mstt=0。 second++。 dispbuf[3]=minite%10。 ②支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。這在相當程 第 27 頁 /共 30 頁 度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。另外，目標代碼文件也可以通過其他的軟件 (如 keil 軟件等單片機軟件 )編譯獲得。經(jīng)過多次嘗試分析，終于搞清楚了緣由，從中也學到了不少東西。撰寫論文的過程 也是專業(yè)知識的學習過程 ，它使我 運用已有的專業(yè)基礎(chǔ)知識， 對其 進行 設(shè)計、 分析和解決一個理論問題或?qū)嶋H問題，把知識轉(zhuǎn)化為能力的實際訓(xùn)練。 參考文獻 [1] 譚丙煜 .51 單片機中文說明書 .ATMEL Corporation. 2020. [2] 張軍 .51 系列單片機 C 語言編程與應(yīng)用實例 .中國電力出版社， 2020.