【正文】 PROTUES 軟件介紹 Proteus 軟件是 Labcenter Electronics 公司的一款電路設(shè)計與仿真軟件，它包括 ISIS、ARES 等軟件模塊， ARES 模塊主要用來完成 PCB 的設(shè)計，而 ISIS 模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。晶體頻率產(chǎn)生震蕩，容易產(chǎn)生走時誤差；定時器溢出的時間誤差，本應(yīng)這一秒溢出，但卻在下一秒溢出，造成走時誤差；延遲時間過長或過短，都會造成與基準(zhǔn)時間產(chǎn)生偏差，造成走時誤差。 學(xué)習(xí)就應(yīng)該 采取 理論 與 實踐 結(jié)合的方式， 理論的問題， 也就是 實踐性 的課題 。 通過這次課程設(shè) 計我發(fā)現(xiàn) ， 只有理論 水平提高了； 才能夠 將 課本知識 與 實踐相 整合， 理論知識 服務(wù)于教學(xué)實踐， 以增強(qiáng)自己的動手 能力 。我國時間基準(zhǔn)來自國家授時中心，人們?nèi)粘Ｊ褂玫臅r鐘就是以一定的精度與該基準(zhǔn)保持同步的。處理結(jié)束后，再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)原來的工作。 圖 45 數(shù)字鐘的原理圖 工作原理 ： 數(shù)字電子鐘是一個將“ 時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。下圖是按鍵硬件連接圖。 對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接控制信息。 對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收指令字節(jié) 。引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。 圖 24 上電自動和手動復(fù)位電路圖 圖 25 內(nèi)部和外部時鐘方式圖 Pin30:ALE/ 當(dāng)訪問外 部程序器時， ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。 定時 /計數(shù)器 (ROM)： 8052有兩個 16 位的可編程定時 /計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 （ 3）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。 單片機(jī)經(jīng)過 3 代的發(fā)展， 正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、大存儲容量、強(qiáng) I/O 功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。對于那些 對時間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn)確的人或事來說，時間的不準(zhǔn)確會帶來非常大的麻煩，所以以數(shù)碼 管為顯示器的時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢。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)控制技術(shù)的一次革命。 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(jī)開始使用 RISC、流水線和 DSP 的設(shè)計技術(shù)，使單片機(jī)的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機(jī)的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機(jī)運(yùn)行效率也有了很大的提升；由于集成度的提 高，單片機(jī)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。將單片機(jī)和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。 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)。 Pin31:EA/Vpp程序存儲器的內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時，讀取內(nèi)部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。分段式顯示器（ LED數(shù)碼管）由 7條線段圍成 8 字型，每一段包含一個發(fā)光二極管。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，在讀入鍵盤碼?！胺謫卧币膊捎?60 進(jìn)制計數(shù)器，每累計60 分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時單元”。 Proteus 的軟件仿真基于 VSM 技術(shù)，它與其他軟件最大的不同也是最大的 優(yōu)勢就在于它能仿真大量的單片機(jī)芯片，比如 MCS51 系列、 PIC 系列等等，以及單片機(jī)外圍電路，比如鍵盤、 LED、 LCD 等等。 軟件調(diào)試問題及解決 軟件程序的調(diào)試一般可以將重點(diǎn)放在分模塊調(diào)試上，統(tǒng)調(diào)是最后一環(huán)。這種做法既有助于完成 理論知識的鞏固 ，又有助于帶動實踐，解決實際問題 ，加強(qiáng)我們的動手能力和解決問題的能力。培養(yǎng) 了我 運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力 。 系統(tǒng)時鐘誤差分析 時間是一個基本物理量，具有連續(xù)、自動流逝、不重復(fù)等特性。 中斷是一個過程，當(dāng)中央處理器 CPU 在處理某件事情時，外部又發(fā)生了另一 緊急事件，請求 CPU 暫停當(dāng)前的工作而去迅速處理該緊急事件。 時十位計算顯示 結(jié)束 開始 秒個位計算顯示 秒十位計算顯示 分個位計算顯示 分十位計算顯示 時個位計算顯示 圖 44 時間顯示流程圖 數(shù)字鐘的原理圖 用 PROTUES 軟件，根據(jù)要求畫出數(shù)字電子鐘的原理圖如下所示。按 khour 來調(diào)節(jié)小時的時間，按 kmin來調(diào)節(jié)分針的時間，按 ksec 來調(diào)節(jié)秒的時間。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。作為輸出口時能驅(qū)動 8個 TTL。 AT89 單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。此外， RESET/Vpd還是一復(fù)用腳， Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 圖 21 單片機(jī) 8052 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 程序存儲器 (ROM)： 8052共有 4096 個 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。 （ 2）辦公自動化領(lǐng)域 單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公設(shè)備，如計算機(jī)的鍵盤、磁盤驅(qū)動、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)和傳 真機(jī)等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。數(shù)碼管顯示的時間簡單明了而且讀 數(shù)快、時間準(zhǔn)確顯示到秒。 單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級語言（如 C語言）來開發(fā)單片機(jī)的程序。它將傳感器變換后的物理量作進(jìn)一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號，可以遠(yuǎn)距離傳輸并與計算機(jī)接口。 INTEL 的 MCS52 系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的 MCS96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。如 EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。 3. 復(fù)位 RST 9 在振蕩器運(yùn)行時，有兩個機(jī)器周期（ 24 個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個腳保持高電平， 51 芯片便循環(huán)復(fù)位。 對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收低 8 位地址信息。外加正向電壓時二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。 鍵按下 圖 38 按鍵抖動信號波形 第四章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計