【文章內(nèi)容簡介】 z 晶振，能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時間大于 2 個機器周期。 內(nèi)存狀態(tài) 機算計的存儲器地址空間有兩種結(jié)構(gòu)形式：普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)。 51 單片機系列通常采用哈佛結(jié)構(gòu)，其特點 ROM 和 RAM 被安排在兩個不同的地址空間，RO 和 MRAM 可以有相同的地址，但 CPU訪問 ROM和 RAM 使用的是不同的訪問指令。 從物理地址上看， STC89C52 單片機共有 4個存儲空間，即片內(nèi)程序存儲器（簡稱片內(nèi) ROM） ,片外程序存儲器（簡稱片外 ROM） ,片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（簡稱片內(nèi) RAM） ,片外數(shù)據(jù)存儲器（簡稱片外 RAM）。 由于片內(nèi)和片外 程序存儲器是統(tǒng)一編址的，因此從邏輯的地址空間來看，STC89C52 系列單片機只有三個存儲器空間：程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)儲存器和片外數(shù)據(jù)儲存器。 為區(qū)別不同的存儲單元，需要使用不同的編程指令。其中 MOV 指令用于訪問片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器， MPVC 指令用于訪問片外數(shù)據(jù)存儲器。 片內(nèi) ROM 地址空間為 000H0FFFH（共 4KB），片外 ROM 地址空間為0000HFFFFH（共 64KB）。片內(nèi) RAM 地址空間為 00H7 符號（共 128B），特殊功能寄存器占用片內(nèi) RAM 的 80HFFH 地址空間 (128B),片外 RAM 地址空間為0000HFFFFH(64KB)。 應(yīng)用領(lǐng)域 （ 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。 （ 2）辦公自動化領(lǐng)域 單片機作為嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公設(shè)備，如計算機的鍵盤、磁盤驅(qū)動、打印機 、復(fù)印機、電話機和傳真機等。 （ 3）工業(yè)自動化 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 控制模塊 8 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)。 （ 4）智能儀表與集成智能傳感器 目前在各種電氣測量儀表中普遍采用了單片機應(yīng)用系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量系統(tǒng)，使得測量系統(tǒng)具有存儲、數(shù)據(jù)處理、查詢及聯(lián)網(wǎng)等智能功能。將單片機和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。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接口。 （ 5）現(xiàn)代交通與航空航天領(lǐng)域 通常應(yīng)用于電 子綜合顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)控系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運行監(jiān)視系統(tǒng)等。這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實時性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機系統(tǒng)更加重要。重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 時鐘模塊 9 3 時鐘 模塊 時鐘 方法的論證與選擇 案一：利用 SCT89C52 的定時中斷進(jìn)行計時，但此方案的計時不精確，對于時間精度要求高的場合不太適用，所以此設(shè)計不選用該方案。 方案二：利用 DS1302 時鐘芯片，利用 CPU 對其進(jìn)行讀寫，此方案計時精度高，相比應(yīng)用范圍廣，所以選用此方案。 DS1302 時鐘芯片 DS1302 簡介 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM 數(shù)據(jù)。 DS1302 內(nèi)部有一個318 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 DS1302 外觀 引腳功能及結(jié)構(gòu) DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2小于Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。 X1和 X2 是振蕩源，外接 晶振。重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 時鐘模塊 10 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。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。當(dāng) RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進(jìn)行操作。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)。上電運行時，在 Vcc 之前， RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細(xì)說明。 SCLK為時鐘輸入端。 下圖為 DS1302 的引腳功能圖 及外部電路的電路圖 ： DS1302 管腳排列 DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如圖 2 所示?？刂谱止?jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入 DS1302中，位 6如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。位 5 至位 1 指示操作單元的地址 。最低有效位 (位 0)如為 0 表示要進(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 數(shù)據(jù)輸入輸出 (I/O) 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0 位到高位 7。 DS1302 的寄存器 DS1302 有 12個寄 存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式 ,其日歷、時間寄存器及其控制字見表 1。 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 時鐘模塊 11 單個 RAM 單元，共 31個，每個單元組態(tài)為一個 8 位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM的 31個字 節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 顯示模塊 12 4 顯示模塊 顯示方法的論證與選擇 方案一： LED 數(shù)碼管， LED 數(shù)碼管實際上是由七個發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點就是 8 個。這些段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來表示。此方法實現(xiàn)簡單、顯示清楚， 而且價格便宜題目所需功能的要求，因此此方案為最佳方案 。 方案二： LCD1602，應(yīng)用極為廣泛的小型液晶，該模塊操作簡單、指令明確、控制方便，作為顯示完全可以滿足要求，但由于題目中 要求簡單 ，因此無法選用。 方案三： LCD12864， 12864 是 128*64 點陣液晶模塊的點陣數(shù)簡稱，適用于各類儀器，小型設(shè)備的顯示領(lǐng)域， 但 結(jié)合題目 而言 ， 12864 相比價格較貴，所以不必采用此方案 。 方案四：全彩 LCD，全彩是目前的發(fā)展趨勢，但由于我們初定是采用單片機作為主控芯片，與主流彩屏所需的 ARM 控制器相比有很大差距，因此不予考慮。 綜合以上因素，考慮采用方案 一 。 LED 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)與工作原理 7 段數(shù)碼管一般由 8 個發(fā)光二極管組成，其中由 7 個細(xì)長的發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個圓形的發(fā)光二極管顯示小數(shù)點。 共陰極 共陽