【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、操作方式：芯片的操 作受地址 /命令字節(jié)控制，每一組數(shù)據(jù)的傳送由命令字節(jié)初始化。地址 /命令字節(jié)格式如圖 。 位 7必須為邏輯 1，如果它是 0，禁止寫 DS1302；位 6邏輯 0，指定為時(shí)鐘 /日歷數(shù)據(jù)，為邏輯 1，指定為 RAM數(shù)據(jù)；位 1— 5指定輸入或輸出的寄存器單元地址；位 0指定輸入 /輸出數(shù)據(jù)。命令字節(jié)總是從最低有效位開始輸入。 數(shù)據(jù)輸入：當(dāng)命令字節(jié)為寫命令時(shí)，最低位為 0，在下 8個(gè) SCLK 周期的上升沿輸入字節(jié)，數(shù)據(jù)從最低位開始輸入；數(shù)據(jù)輸出：當(dāng)命令字節(jié)為讀命令時(shí)，最低位為1，在下 8個(gè) SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。這時(shí)被 傳送的第一數(shù)據(jù)為發(fā)生在命令字節(jié)的最后一位之后的第一個(gè)下降沿，所以，在非多字節(jié)方式，每次讀或?qū)懙拿}沖個(gè)數(shù)為 16個(gè)，前 8個(gè)為命令脈沖，后 8個(gè)為讀或?qū)懙拿}沖。這樣在單字節(jié)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每次命令為 16個(gè)脈沖即可完成，多余的脈沖將忽略不計(jì)。通過對(duì)地址 31尋址，可以把時(shí)鐘 /日歷或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)讀寫方式，讀或?qū)懭詮牡刂?0 單元的最低位開始。當(dāng)以多字節(jié)方式寫時(shí)鐘寄存器時(shí)，必須按數(shù)據(jù)的次序?qū)懽钕鹊?8個(gè)寄存器。這樣 8個(gè)時(shí)鐘字節(jié)的讀或?qū)懝残?72個(gè)脈沖時(shí)鐘， 31個(gè) RAM的讀或?qū)懝残?256脈沖時(shí)鐘。其時(shí)序如圖 ： .DS1302的寫時(shí)序 圖 DS1302的時(shí)序 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 電路原理 電路的核心是 89C51單片機(jī)，其內(nèi)部帶有 4KB的 FlashROM,無須擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器；電腦沒有大量的運(yùn)算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的 128B 片內(nèi) RAM 已能滿足要求，也不必?cái)U(kuò)展片外 RAM。系統(tǒng)配備 6 位 LED 顯示和 4 個(gè)單接口鍵盤，采用 P0 接口外接 8 路反相三態(tài)緩沖器 74LS240作 LED動(dòng)態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動(dòng)信號(hào) ,用 P2接口的 一片集電極開路反相門電路 74LS06做為 6位 LED的位選信號(hào)驅(qū)動(dòng)口， 6個(gè)數(shù)碼管的8 根段選線分別與 74LS06 的輸出端相連； LED 共陰極端與 7406 的輸出端相連；按鍵接口由 、 、 、 。 DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片接口由 、 、 P3口接鬧鐘小喇叭。 其硬件原理總圖見附錄 A。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 3 軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路 因?yàn)槲易龅氖亲詣?dòng)報(bào)時(shí)系統(tǒng)，它需要具有校時(shí)，調(diào)時(shí)，定時(shí)，鬧鐘，等功能，而且用到了 DS1302芯片，此芯片具有自動(dòng)記時(shí)功能所以編寫程序簡(jiǎn)單。 所以我們考慮到用單片機(jī)語言來做我們的設(shè)計(jì)。對(duì)于程序我們的設(shè)計(jì)思路是： 1．在此設(shè)計(jì)中用定時(shí)器來完成動(dòng)態(tài)掃描顯示。用定時(shí)器 T0定 2ms的時(shí) 間間隔，每次定時(shí)時(shí)間到時(shí)就輸出一個(gè) LED信號(hào)，即顯示一位。定時(shí)器每中斷 6次后循環(huán)到第一位LED顯示。這樣動(dòng)態(tài)顯示占用 CPU的時(shí)間只有輸出段碼和輸出位碼的有限時(shí)間，提高了CPU的工作效率。 2. 要有主程序程序。 3．本設(shè)計(jì)使用按鍵來對(duì) DS1302寫入時(shí)間校時(shí)，對(duì)時(shí)，設(shè)定時(shí)間的，所以要有 DS1302的寫時(shí)鐘程序。 4．系統(tǒng)資源分配： 1）定時(shí)器：定時(shí)器 T0用做顯示定時(shí)，按方式 1工作，每隔 2ms溢出中斷一次。 2）片內(nèi) RAM及標(biāo)志位的分配： a)顯示緩沖區(qū)：使用（ 30H— 35H） 6個(gè) RAM作 LED的顯示緩沖區(qū)， 每一個(gè)緩沖區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè) LED，在定時(shí)時(shí)間到時(shí)就把 6個(gè)緩沖區(qū)中的數(shù)送給相應(yīng)的 LED顯示。 b)時(shí)間緩沖區(qū)：使用（ 36H— 3BH） 6個(gè) RAM來保存當(dāng)前從 DS1302中讀出來的時(shí)間，在主程序運(yùn)行時(shí)大約每一秒鐘把其中的數(shù)據(jù)更新到顯示緩沖區(qū)用以顯示。 c)定時(shí)緩沖區(qū)：使用（ 40H— 45H） 6個(gè) RAM保存設(shè)定的定時(shí)時(shí)間，并在時(shí)間緩沖區(qū)的內(nèi)容更新的同時(shí)進(jìn)行比較，若相同則表明定時(shí)時(shí)間到了，開始調(diào)用報(bào)時(shí)子程序。 主程序與按鍵控制，讀時(shí)間并對(duì)定時(shí)時(shí)間進(jìn)行判斷。主程序初始化后，就開始進(jìn)行對(duì) DS1302 的讀時(shí)間；讀 完后送顯示緩沖區(qū)，同時(shí)并對(duì)定時(shí)時(shí)間進(jìn)行判斷比較；然后開始依次掃描 4 個(gè)按鍵來判別是否進(jìn)入相應(yīng)的按鍵子程序中；再對(duì) DS1302 讀時(shí)間完成主循環(huán)程序。流程圖如下： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 開始主程序初始化對(duì) 讀時(shí)間顯示緩沖區(qū)按鍵掃描 圖 主程序流程圖 LCALL KEYSET LCALL ALM SET LCALL ALM MOV ADDR1302， 85H LCALL READCLOCK MOV A， DATA1302 ANL A， 10H MOV 36H， A MOV A， DATA1302 ANL A， 0FH MOV 37H， A MOV ADDR1302， 83H LCALL READCLOCK MOV A， DATA1302 ANL A， 0F0H MOV 38H， A MOV A， DATA1302 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ANL A， 0FH MOV 39H， A MOV ADDR1302， 81H LCALL READCLOCK MOV A， DATA1302 ANL A， 70H MOV 3AH， A MOV A， DATA1302 ANL A， OFH MOV 3BH， A MOV R4， 6 顯示程序采用動(dòng)態(tài)顯示，由位碼控制那一個(gè)數(shù)碼管顯示，由段碼控 制數(shù)碼管顯示什么數(shù)值，根據(jù)中斷程序顯示時(shí)間來查表顯示數(shù)值，從第一位到第六位逐個(gè)點(diǎn)亮，同時(shí)每顯示一位判斷一次 六位顯示完 了嗎？沒有顯示完進(jìn)行顯示下一位，顯示完了從頭開始再循環(huán)。顯示子程序的流程圖如 圖 ： 輸出一位段碼段碼左移一位取段碼地址指針設(shè)置輸出一個(gè)位移脈沖取位碼結(jié)束取段碼結(jié)束子程序返回開始 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 顯示子程序流程圖 DESPLAY:MOV R2 ,01H ；將位碼送 R2 MOV R0,30 ；將段碼送 R0 NEXT3:MOV A,@R0 MOV DPTR,TAB2 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A ；將段碼送 R0 MOV P1,R2 ；將位碼送 R2 LCALL DELAY1 ；調(diào)用延時(shí)程序 MOV A， R2 JB ,U2 ；顯示完轉(zhuǎn) U2 RL A ；未顯示完，將未碼左移 MOV R2,A ；將位碼重送、 R2中 INC R0 ； 指向 31H LJMP NEXT3 U2:RET ；顯示返回 DS1302 的寫時(shí)鐘程序模塊 DS1302的寫時(shí) 程序 : WRITECLOCK: NOP ； DS1302的寫時(shí)鐘程序，入口： ADDR1302作地址 ： DATA1302作數(shù)據(jù) ；功能：在 ADDR地址單元中寫入 DATA 數(shù)據(jù) CLR CLK CLK RST。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 NOP SETB RST MOV R3,ADDR1302 LCALL CLOCKOUT MOV R3， DATA1302 LCALL CLOCKOUT CLR RST SETB CLK RST 進(jìn)入按鍵程序，判斷有鍵按下嗎？沒有，則調(diào)用延時(shí)重新判斷，如果到了，調(diào)用延時(shí)去抖程序，再次判斷有鍵按下否，沒有則返回延時(shí)程序，如果有按鍵，則判斷鍵號(hào)，堆棧，判斷鍵是否釋放，沒有，繼續(xù)判斷，釋放了，則輸入鍵號(hào)送往累加器 ,然后返回主程序。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 開始返回輸入鍵號(hào) 閉合鍵釋放否判斷閉合鍵鍵 有鍵閉合否？調(diào)用子程序調(diào)用子程序有鍵閉合否？棧秒秒延時(shí)延時(shí)12號(hào) 圖 KEY: ACALL KS 。調(diào)用 KS 判斷有鍵按下嗎 JNZ K1 。有鍵按下則轉(zhuǎn)移 ACALL DL6ms 。無鍵按下則調(diào)用延時(shí)子程序 AJMP KEY 。延時(shí)返回 K1:ACALL DL6ms 。調(diào)用延時(shí)程序 、 定時(shí)器程序模塊 為定時(shí)器 T0 中斷服務(wù)子程序，主要是完成循環(huán)顯示。 定時(shí)器 T0 每隔 2ms 溢出中斷一次，則循環(huán)中斷 6 次，循環(huán)點(diǎn)亮 6 個(gè) LED 數(shù)碼濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 管各一次。系統(tǒng)使用 12MHZ 的晶振，定時(shí)器 0 工作方式 1，則 2ms 定時(shí)對(duì)應(yīng)的定時(shí)器初值可有下式計(jì)算得到： 定時(shí)時(shí)間 =（ 216－定時(shí)器 T0 初值）（ 12/振蕩周期） 因此，定時(shí)器 T0 初值 =0F830H，即 TH0=0F8H， TL0=30H，當(dāng)系統(tǒng)使用其他頻率的晶振時(shí)，也可以由以上式計(jì)算相應(yīng)的定時(shí)器 T0 處治。 如單片機(jī)的主脈沖頻率為１２ＭＨＺ ，經(jīng)過１２分頻 方式 0 定時(shí)時(shí)間＝ 213 1 微秒＝ 毫秒 方式 1 定時(shí)時(shí)間＝ 216 1 微秒＝ 毫秒 秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們只有采用定時(shí)器和軟件 相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問題，定時(shí)器需定時(shí) 50 毫秒，故Ｔ 0 工作于方式 1，定時(shí) 20 次，就可定時(shí)一秒。 定時(shí)器程序： T0TIMER： NOP PUSH ACC PUSH PSW SETB RS0 DJNZ DISCOUNT， T0TIMER1 MOV DIS COUNT ， 6 MOV DUANADDR， 30H MOV WEI MA， 00100000B T0TIMER1： NOP MOV R0， DUANADDR MOV P2， 0 MOV A， @R0 MOV DPTR,TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV P2,WEIMA INC R0 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 MOV A,WEIMA RR A MOV WEIMA,A MOV TH0,0F8H MOV TL1,30H POP PSW POP ACC 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 4 系 統(tǒng) 調(diào) 試 完成了硬件的設(shè)計(jì)、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行，必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩個(gè)部分。不過，作為一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，其運(yùn)行是軟硬件相結(jié)合的，因此，軟硬件的調(diào)試也是絕對(duì)不可能分開的。 程序的調(diào)式應(yīng)一個(gè)模塊一個(gè)模塊地進(jìn)行，單獨(dú)調(diào) 試各功能子程序，檢驗(yàn)程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各個(gè)子程序連接起來總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)與恢復(fù)。調(diào)試的基本步驟如下： 通過偉福仿真軟件和 Keil軟件來驗(yàn)證程序。 打開偉福軟件模擬器，首先進(jìn)行仿真器設(shè)置，如下圖 、 所示：選擇 E6000/L 仿真器 —— POD8ISIP 仿真頭 ——選擇 8751CPU。然后再進(jìn)行通信設(shè)置、目標(biāo)文件以及語言的設(shè)置。最后點(diǎn)擊“好”，完成仿真器的設(shè)置。 圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 在偉福軟件中輸入程序，進(jìn)行編譯， 有好幾處錯(cuò)誤程序沒有通過編譯，然后我就查找錯(cuò)誤的所在，一一更改之后終于通過編譯， 如下圖 所示：