【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)的要求都比較苛刻。例如需要智能高、體積小、成本低、功耗低、抗干擾能力強和可靠性高。不僅傳統(tǒng)電氣設備無能為力，一般應用性 PC 機也不能勝任。在這個背景下，單片機的設想才逐漸成型。 單片機就是將計算機的幾個基本組成部分集成在單一的芯片上，體積相對較小，很好地滿足了對控制系統(tǒng)體積的要求。 自從 1975 年美國德克薩斯公司開發(fā)生產(chǎn)出第一臺單片機 TMS1000 以來，單片機經(jīng)歷了 4 位 →8 位 →16 位 →32 位的發(fā)展過程 。最有代表性的 Intel公司先后推出了三個系列： MCS48 系列 8 位單片機、 MCS51 系列高檔 8 位單片機、MCS96/98 系列 16 位單片機。 很多控制場合并不需要單片機去完成復雜的數(shù)學計算，因此單片機在生產(chǎn)工藝上進行了簡化，降低了制造成本。同時采用大批量生產(chǎn)，成本進一步降低。從目前市場上來看，其價格一般都在幾元到幾十元之間。 未來單片機技術(shù)的發(fā)展趨勢將以 8 位 單片機主流，并大力發(fā)展專用單片機。很多單片機生產(chǎn)廠家充分考慮到用戶的需求，將一些常用的功能部件，如 ADC（模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器）、 DAC 單片機 控制器 時鐘芯片 顯示模塊 按鍵電路 電源 圖 21 智能時鐘硬件框圖 溫州大學甌江學院本科畢業(yè)論文 3 （數(shù) /模轉(zhuǎn)換器）、 PWN（脈沖產(chǎn)生器）以及 LCD（液晶）驅(qū)動器等集成到芯片內(nèi)部、盡量做到單片化；同時，用戶還可以提出要求，由廠家為其量身定做（ SoC 設計）或自主設計。另外，隨著科技發(fā)展，程序存儲器的容量將進一步擴大。當存儲空間足夠大時，可嵌入一些軟件（如平臺軟件、虛擬外設軟件、系統(tǒng)診斷管理軟件等）以提高系統(tǒng)開發(fā)效率 [1]。 51 系列 單片機的 主要 特點 51 系列單片機生產(chǎn)廠家非常多，型號也非常豐富。但總的來說， 51 系列的單片機開發(fā)平臺都可以用 Keil，編程軟件都可以用 A51 和 C51。所不同的是，不同廠家和型號的產(chǎn)品，在 外設和下載方式上不同。比如 Atmel 公司的 89C51 和 89S51， 89S51 兼容 89C51，不同的是 89C51 可以用 ISP 下載方式，而 89C51 不能。 51 系列單片機的特點 有 以下幾個方面： （ 1） 集成度高、體積小、有很高的可靠性； （ 2） 控制功能強； （ 3） 低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品； （ 4） 外部總線增加了 I2C、 SPI 等串行總線方式 ，進一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)； （ 5） 單片機的系統(tǒng)擴展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。 溫州大學甌江學院本科畢業(yè)論文 4 寄存器 A/B/C/D 控制字格式如表 31 所示 ： 表 31 寄存器 A/B/C/D 控制字格式 寄存器 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 寄存器 A UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 寄存器 B SET PIE AIE UIE SQWF DM 24/12 DSE 寄存器 C IRQF PF AF UF 0 0 0 0 寄存器 D VRT 0 0 0 0 0 0 0 DS12887 有 128 個 RAM 單元。其中 4 個單元用作控制寄存器， 10 個單元用作存放時鐘字節(jié)， 114 字節(jié)為通用 RAM。其主 要寄存器如下： DS12887 內(nèi)部寄存器 A： UIP=l：更新已到，不能讀 /寫 DSl2887； UIP=0：更新末到，能讀 /寫 DS12887。 DV DV DV0 應設置為 010，表示打開晶振，允許計時。 RS RS RS RS0 為方波頻率選擇位，產(chǎn)生方波周期中斷。 DS12887 內(nèi)部寄存器 B： SET=0：時間更新正常進行，每秒計數(shù) 1 次； SET=1：禁止更新，程序可初始化時間和日歷。 PIE=l：允許周期中斷； PIE=0：禁止周期中斷。 AIE=1：允許報警中斷； AIE=0：禁止報警中斷。 UIE=1：允許更新結(jié)束中斷； UIE=0：禁止更新結(jié)束中斷。 SQWE 為方波允許位。 SQWE=1：將 RS RS RS RS0 選定的方波輸出。 DM=1： BCD 碼； DM=0：二進制。該位不受復位信號影響。 24/12： 1 表示 24 小時制； 0 表示 12 小時制。 DSE 為夏時制允許位。 DSE=l：采用夏時制； DSE=0：不采用夏時制。 DS12887 內(nèi)部寄存器 C： IRQF 為中斷申請標志。 PF 為方波周期中斷標志。 PF=1：方波周期結(jié)束，申請中斷。 AF 為鬧鈴中斷標志。 AF=1：當前時間與鬧鈴時間匹配時即刻申請中 斷。 UF 為更新周期結(jié)束中斷標志。 UF=1： 更新周期結(jié)束時申請中斷。 DS12887 內(nèi)部寄存器 D： VRT 為內(nèi)部鋰電池狀態(tài)。 VRT=1：鋰電池正常； VRT=0：鋰電池耗盡 [11]。 時鐘模塊硬件設計 STC89C52RC 單片機控制并讀取 DS12887 的時鐘信號。 DS12887 的 AD0～ AD7 地址 /數(shù)據(jù)總線接同樣具有地址和數(shù)據(jù)復用功能的 P0 口，這樣可以直接從 DS12887 讀取數(shù)據(jù)；溫州大學甌江學院本科畢業(yè)論文 5 DS12887 的時鐘則