【文章內(nèi)容簡介】 括兩個數(shù)組DateString[9]和TimeString[9]分別用來暫時存放年、月、日和時、分、秒的信息。DS1302芯片中的相關(guān)寄存器的讀操作對應(yīng)的地址，將它們定義成宏定義，以有利于程序的可讀性，具體見表41所示。通過單字節(jié)傳送，可以向DS1302時鐘芯片中寫入秒、分、時、年、月、日等字節(jié)數(shù)據(jù)，只是命令字不同。其中傳送的數(shù)據(jù)可以是秒、分、時、年、月、日、星期等字節(jié)數(shù)據(jù)，也可以是其相應(yīng)的寄存器的地址。要想往DS1302中輸入數(shù)據(jù)，必須讓DS1302的SCLK為上升沿的時候才能輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從0位開始。該部分是通過void write_byte(uchar d)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，其中d為要寫入的數(shù)據(jù)[12]。表41 宏定義DS1302中寄存器地址 寄存器宏定義讀地址秒寄存器分寄存器時寄存器星期寄存器日寄存器月寄存器年寄存器DS1302_SECONDDS1302_MINUTEDS1302_HOURDS1302_WEEKDS1302_DAYDS1302_MONTHDS1302_YEAR0x800x820x840x8A0x860x880x8C通過單字節(jié)傳送，可以從DS1302時鐘芯片的相應(yīng)寄存器中讀取秒、分、時、年、月、日等字節(jié)數(shù)據(jù)。從DS1302中讀出一字節(jié)數(shù)據(jù)是一位一位的讀出的。當(dāng)DS1302的SCLK為下降沿時才能讀出一位數(shù)據(jù)，該部分通過uchar read_byte(void)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。通過單字節(jié)傳送，可以向DS1302的相應(yīng)寄存器中寫入秒、分、時、年、月、日等字節(jié)數(shù)據(jù)。首先，將DS1302的RST置為高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。然后，在CLK的上升沿時輸入要寫入的目標(biāo)寄存器地址以及要存入該寄存器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從0位開始。最后當(dāng)單數(shù)據(jù)寫入結(jié)束時，將DS1302的RST置為低電平，終止數(shù)據(jù)的傳送。該部分通過void Write_ds1302(unsigned char ucAddr，unsigned char ucDa)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。其中ucAddr為DS1302的某個寄存器的地址，ucData為向寄存器要寫的數(shù)據(jù)。通過單字節(jié)傳送，可以從DS1302寄存器中讀出秒、分、時、年、月、日等字節(jié)數(shù)據(jù)。首先，將DS1302的RST置為高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。然后，在CLK的下降沿時輸出要讀取的目標(biāo)寄存器地址，數(shù)據(jù)從0位開始。接著，從該寄存器中讀取數(shù)據(jù)。最后當(dāng)單數(shù)據(jù)輸出結(jié)束時，將DS1302的RST置為低電平，防止有額外的SCLK周期，重新發(fā)送數(shù)據(jù)信息。該部分通過unsigned char read_ds1302(unsigned char ucAddr)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的[12]。當(dāng)寫保護(hù)寄存器的最高位為0時，允許數(shù)據(jù)寫入寄存器。當(dāng)寫保護(hù)寄存器的最高位為1時，禁止數(shù)據(jù)寫入寄存器。寫保護(hù)寄存器可以通過命令字節(jié)8E來規(guī)定禁止寫入/讀出，寫保護(hù)位不能在多字節(jié)傳送模式下寫入。void DS1302_SetProtect(bit flag)函數(shù)通過一個flag位來控制是否寫入還是讀出。當(dāng)flag為1時，數(shù)據(jù)禁止寫入時鐘芯片的寄存器；當(dāng)flag為0時，數(shù)據(jù)允許寫入時鐘芯片的寄存器。要想使時鐘走時，每次上電必須把秒寄存器最高位（第7位）設(shè)置為0。如果需要寫入數(shù)據(jù)和時鐘日歷信息，必須將“寫保護(hù)”寄存器設(shè)置成為0。該部分通過void init_ds1302(void)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。時鐘停止/走時是由函數(shù)void DS1302_TimeStop(bit flag)來實(shí)現(xiàn)的。具體流程如圖41所示。返回開始讀取DS1302的秒寄存器中的數(shù)據(jù)電子日歷停止走時電子日歷開始走時允許寫數(shù)據(jù)是否Flag=0?圖 41 時鐘停止/啟動走時流程圖時鐘日歷用BCD碼存儲，獲得的時鐘日歷的信息存儲在結(jié)構(gòu)體的unsigned char DateString[9]和unsigned char TimeString[9]數(shù)組中，然后將其送到液晶顯示器件中進(jìn)行顯示[12]。 LCD顯示模塊部分讀狀態(tài)：輸入：RS=L，RW=H，E=H 輸出：D0~D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=H，E=H 輸出：無寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：D0~D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無 RAM地址映射圖控制器內(nèi)部帶有80字節(jié)的RAM緩沖區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如表42所示。表42 對應(yīng)關(guān)系 000102030405060708090A0B0C0D0E……27404142434445464748494A4B4C4D4E……671602的狀態(tài)字說明如下表43所示。其中，STA0～STA6為當(dāng)前地址指針的數(shù)值，STA7讀寫操作使能，1是禁止，0是允許，每次對控制器進(jìn)行讀寫操作之前，必須進(jìn)行讀寫檢測，確保STA7為0。STA7STA6STA5STA4STA3STA2STA1STA0D7D6D5D4D3D2D1D0表43 1602狀態(tài)字說明控制器內(nèi)部設(shè)有一個數(shù)據(jù)地址指針，用戶可以通過它們訪問內(nèi)部的全部80字節(jié)的RAM。數(shù)據(jù)指針的設(shè)置見下表44所示。指令碼功能80H+地址碼（0～27H，40～67H）設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針表44 數(shù)據(jù)指針的設(shè)置 各顯示模式設(shè)置如下表45所示。指令碼功能0000000010D1CNBSD=1開顯示；D=0關(guān)顯示C=1顯示光標(biāo)；C=0不顯示光標(biāo)B=1光標(biāo)閃爍；B=0光標(biāo)不顯示N=1當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后地址指針加1，且光標(biāo)加1N=0當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后的地址指針減1，且光標(biāo)減1S=1 當(dāng)寫一個字符，整屏顯示左移（N=1）或右移（N=0），以得到光標(biāo)不移動而屏幕移動的效果S=0當(dāng)寫一個字符，整屏顯示不移動表45 顯示模式設(shè)置對應(yīng)的指令碼初始化的設(shè)置見下表46所示。指令碼功能00111000設(shè)置162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口表46 1602的初始化設(shè)置除了上述各設(shè)置之外，還有其他一些功能的設(shè)置，如下表47所示。表47 其他功能設(shè)置指令碼功能01H顯示清屏： 02H顯示回車:數(shù)據(jù)指針清0在主程序中實(shí)現(xiàn)星期的計(jì)算，時間日期星期的顯示，校準(zhǔn)時間，設(shè)置鬧鐘的功能。校準(zhǔn)時間和設(shè)置鬧鐘的功能都是通過中斷來調(diào)用的。能被4整除且不能被100整除；或者能被400整除的年份為閏年，閏年年份的天數(shù)為366天。其他的年份就是平年了，平年的天數(shù)是365天；。若是閏年，二月是29天；若是平年，二月是28天。一，三，五，七，八，十，十二月是三十一天；其他的月是三十天；。前幾個月的天數(shù)加上該月的日期；。在設(shè)計(jì)電子日歷時調(diào)用的中斷，簡單介紹一下中斷聲明方法void 中斷函數(shù)名稱 ( ) interrupt 中斷號 [using n]{中斷服務(wù)子程序}其中，n用來選擇通用寄存器。在主程序和中斷中都可調(diào)用的函數(shù)，容易產(chǎn)生問題。因?yàn)?1和PC不同，PC使用堆棧傳遞參數(shù)，且靜態(tài)變量以外的內(nèi)部變量都在堆棧中；而51一般使用寄存器傳遞參數(shù)，內(nèi)部變量一般在RAM中，函數(shù)重入時會破壞上次調(diào)用的數(shù)據(jù)。可以用以下兩種方法解決函數(shù)重入：“pragma disable”聲明，即只允許主程序或中斷之一調(diào)用該函數(shù)；。如下：void func(param...) reentrant；Keil C51編譯后將生成一個可重入變量堆棧，然后就可以模擬通過堆棧傳遞變量的方法。由于一般可重入函數(shù)由主程序和中斷調(diào)用，所以通常中斷使用與主程序不同的R寄存器組。在該函數(shù)中，通過按鍵來校準(zhǔn)時間。當(dāng)K3按鍵按下時，電子日歷停止走時，此時可以進(jìn)行年的校準(zhǔn)，年調(diào)好之后，再按一下校準(zhǔn)時間便可以調(diào)整月，同理可以對日、小時、分、秒進(jìn)行設(shè)置。對應(yīng)有KK2鍵，可以進(jìn)行加與減的操作。都調(diào)整好之后將按照新時間開始走時。具體見圖42。在該函數(shù)中，可以設(shè)置鬧鐘。當(dāng)按下K4時，數(shù)字時鐘的第二行顯示鬧鐘時間，這時可以進(jìn)行調(diào)整，首先是年，其次是月，其他依次可調(diào)，按下KK2可以對所調(diào)位進(jìn)行加和減的操作。按下K4鍵，數(shù)字時鐘的第二行又將切換為時間正常走時狀態(tài)。設(shè)置鬧鐘時，數(shù)字時鐘不停止走時。見圖43。 LCD顯示程序設(shè)計(jì)液晶顯示時，BUSY=1表示正在處理計(jì)算機(jī)發(fā)來的指令或數(shù)據(jù)，此時電路被封鎖，不能接受除讀狀態(tài)字以外的任何操作。BUSY=0表示已“準(zhǔn)備好”，等待計(jì)算機(jī)的訪問。具體流程圖見圖44。在主程序中，通過檢測校準(zhǔn)時間按鍵是否按下實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)時間的功能；通過檢測設(shè)置鬧鐘按鍵是否按下實(shí)現(xiàn)設(shè)置鬧鐘的功能。主程序具體的流程如圖45所示。圖42 校準(zhǔn)時間流程圖是返回修改日期和時間開始加鍵是否按下時鐘開始工作設(shè)置鍵是否按下加鍵是否按下是否減鍵是否按下否是選中要修改的否開始時間切換為鬧鐘鬧鐘設(shè)置完成鍵是否按下設(shè)置鬧鐘鍵是否按下將鬧鐘的時間存儲到數(shù)組中電子日歷繼續(xù)走時返回選中要修改的位加鍵是否按下設(shè)定鬧鐘的數(shù)據(jù)減鍵是否按下是是 是否否是 否 圖 43 設(shè)置鬧鐘流程是否讀狀態(tài)字入口寫指令代碼成顯示數(shù)據(jù)、讀顯示數(shù)據(jù)BUSY=0？圖 44 LCD顯示程序設(shè)計(jì)流程圖開始開外部中斷0和外部中斷1顯示日期星期時間否校準(zhǔn)按鍵是否按下否是鬧鐘按鍵是否按下校準(zhǔn)時間標(biāo)志位清零是設(shè)置鬧鐘標(biāo)志位清零校準(zhǔn)時間設(shè)置鬧鐘否鬧鐘是否到時是蜂鳴器響一段時間圖45 主程序流程圖5系統(tǒng)調(diào)試 Proteus 簡介Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析（SPICE）各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、IC調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等；。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片；。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)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 μVision3等軟件；?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大[13]。 Keil 簡介Keil 是Keil Software 公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)，生成的程序代碼運(yùn)行速度極高。μVision3是Keil C的Windows集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件；然后分別由C51或A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)；目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)；ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的HEX文件，以供調(diào)試器dScope51使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存儲器如EPROM中[14]。使用Keil C工具時，一般過程如下：，從器件庫中選擇目標(biāo)器件，配置工具設(shè)置；；；；，連接應(yīng)用。 Proteus與Keil連接調(diào)試從“開始” —“程序” —“Keil μVision”中打開Keil工具，其工作界面如圖51所示。選擇“Project”—“New” —“μvision project”新建一個名為“多功能電子鐘程序”工程文件。將下來會出現(xiàn)如圖52所示的芯片選擇對話框，在“Data base”框下選擇“Ateml”公司的“STC89C52RC”芯片，點(diǎn)擊“確定”按鍵關(guān)閉此對話框。再選擇“File” —“New”新建一個文本文件，將源程序代碼添加到此文本中，然后將此文本文件以“”名進(jìn)行保存，最后按編譯按鈕進(jìn)行編譯。當(dāng)編譯通過后將出現(xiàn)如圖53所示，同時系統(tǒng)也會生成一個 “”文本文件，此文件便是以后將要下載到單片機(jī)中的二進(jìn)制文件。圖51 Keil主界面 圖52 選擇器件界面圖53 編譯界面 在Pro