【導(dǎo)讀】此設(shè)計還有以下資料，有需要的朋友下載了文檔后留下你的郵箱，方便我傳給你。八、設(shè)計說明書························································4．利用H鍵可校正時，每按一次時加1，調(diào)整范圍為0～23時，0為24時；小時，分和秒，這樣就必須用用兩個四位一體的數(shù)碼顯示管。次作秒表用，兩次則暫停秒表計時，按下三次則恢復(fù)當(dāng)前正確的時間顯示。用B鍵作了時間調(diào)整按鍵，對B鍵按下次數(shù)記數(shù)，按一次則進入調(diào)整狀態(tài)，

　　

【正文】 圖 所示。 復(fù)位電路工作原理： 上電復(fù)位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復(fù)位操作。上電瞬間 RESET 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。 RERST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（ 2 個機器周期），單片機就可以進行復(fù)位操作。 上電與按鍵均有效的復(fù)位電路不僅在上電時可以自動復(fù)位，而且在單片機運行期間，利用按鍵也可以完成復(fù)位操作。所以本設(shè)計選用第二種上電復(fù)位與按鍵均有效的各單位電路。 14 AT89S52 芯片的介紹 本設(shè)計中所采用的單片機為 AT89S52 系列單片機。從功能上講， AT89S52 能夠直接接入電腦下載端口，使與電腦接口電路簡單化，具有使用發(fā)方便，功能多樣化等優(yōu)點。 AT89S52 是一種低功耗、高性能的 CMOS8 位 單片機 。它帶有 8K Flash 可編程和擦除的只讀存儲器（ EPROM），該器件采用 ATMEL 的高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)上標準的 89S51 和 89S52 的指令系統(tǒng)及引腳兼容，片內(nèi) Flash 集成在一個芯片上，可用與解決復(fù)雜的問題，且成本較低。 AT89S52 提供了 8K 字節(jié) Flash ， 256 字節(jié) RAM， 32 線 I/O口， 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器， 6向量兩極中斷，一個雙工串行口，片內(nèi)根據(jù)振蕩器和始終電路等標準功能。此外， AT89S52 設(shè)有靜態(tài)邏輯，并支持軟件選擇的兩種節(jié)電運行方式、空閑方式使 CPU停止工作，而允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式下，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于之中被 凍結(jié)，一切能都停止，只有片內(nèi) RAM 的內(nèi)容被保存，直到硬件復(fù)位才恢復(fù)正常工作。 AT89S52 芯片結(jié)構(gòu)如下圖 所示 ： AT89S52Flash 單片機的 特點 如表 表 ： AT89S52 單片機特點 1． 兼容 MCS51產(chǎn)品 指令系統(tǒng) 2． 8k可反復(fù)擦寫 Flash 閃速 ROM 3． 32個 可編程 I/O口 線 4． 256x8bit內(nèi)部 RAM 15 5． 2個 16位定時 /計數(shù)器 6． 全靜態(tài)工作模式： 0Hz33MHz 7． 看門狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 8． 全雙工 串行 UART通道 9． 6個 中斷 源 10． 1000次 擦寫 周期 11． 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 12． 3級 程序 加密 鎖 13． 低功耗空閑和掉電模式 14． 掉電標識和快速編程特性 15. 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP字節(jié)） 16. AT89S52 單片機在一塊小芯片上，集成一臺微型計算機的各個部分，包括 CPU、存儲器、 I/O 口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。 AT89S52 的封裝形式有 40引腳雙列直插式填封裝方式和 44 引腳封裝方式。方型封裝有 4個引腳（標有 NC）是不連線的，故在連接時應(yīng)注意。下面分別 敘述各引腳功能。 ⑴ VCC：電源 ⑵ GND： ⑶ P0 口：是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每個引腳可吸入 8個 TTL 輸入。當(dāng)把“ 1”寫入 P0 口的引腳時可作為高阻輸入。當(dāng)訪問外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也可作復(fù)用的地址 /數(shù)據(jù)總線。在此狀態(tài)下， P0 口有內(nèi)部上拉電路。 P0 口也在 Flash 編程時，接收代碼字節(jié)，而在程序校驗時，輸出代碼字節(jié)。在程序校驗期間，需要外部上拉電路。 ⑷ P1 口：是一個具有內(nèi)部上拉電路的 8位雙向 I/O口。 P1 口的輸出緩沖器能夠吸入 /放出 4 個 TTL 輸入。當(dāng)對 P1口的 引腳寫“ 1”時，它被內(nèi)部上拉電路拉高，并能作輸入使用，作為輸入時，由于上拉電路的作用，由外部拉低的 P1口引腳將放出電流（ IIL）。 P1 口在 Flash 編程和校驗期間，接收低 8位地址。 ⑸ P2 口：是一個具有內(nèi)部上拉電路的 8位雙向 I/O口， P2 口輸出緩沖器能吸入/放出 4 個 TTL 輸入。當(dāng)對 P2口引腳寫“ 1”時它們被內(nèi)部上拉電路拉該，并能作為輸入使用，此時，由于內(nèi)部上拉電路的作用，被外部拉低的 P2 口引腳將放出電流（ IIL）。 當(dāng)訪問外部程序存儲器及使用 16 位地址的是數(shù)據(jù)存儲器（ MOVX@DPTR）時， P2 口輸出高 8位地址。這種情況下，當(dāng)不置“ 1”時， P2 口使用強大的內(nèi)部上拉電路。當(dāng)訪問使用 8位地址的外部存儲器（ MOVX @RI）時， P2口輸出 P2口鎖存器的內(nèi)容。 ⑹ P3 口：是一個具有內(nèi)部上拉電路的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖器能吸入 /放出 4 個 TTL 輸入。當(dāng)對 P3 口引腳寫“ 1”時，則它們被內(nèi)部上拉電路拉高，并能作為輸入使用。此時，由于內(nèi)部上拉電路的作用，被外部拉低的 P3 口引腳將放出電流 16 （ IIL）。 P3 口也提供 AT89S51 各種專用功能，如表 ： 表 AT89S52 的 P3 口各種專用功能表 口引腳 替代 的專用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） 0INT (外部中斷 0) 1INT (外部中斷 1) T0（定時器 0的外部輸入） T1（定時器 1的外部輸入） WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 在 Flash 編程及檢驗期間， P3口也接收某些控制信號。 ⑺ RST：復(fù)位端。當(dāng)振蕩器工作時，此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電 平將系統(tǒng)復(fù)位。 ⑻ ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時， ALE（允許地址鎖存）是一個用于 鎖存地址的低 8位字節(jié)的輸出脈沖。在 Flash 編程期間，此引腳也可用于輸入編程脈沖（ PROG）。 在正常操作情況下， ALE 以振蕩器頻率的 1/6 的固定速率發(fā)出脈沖，它是用作對外輸出的時鐘，需要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 如果希望禁止 ALE 操作，可通過將特殊功能寄存器中位地址為 8EH 那位置 的“ 0” 來實現(xiàn)。該位置的“ 1”后。 ALE 僅在 MOVE 或 MOVC 指令期間激活，否則 ALE引腳將被略微拉高。若微處理器在外部執(zhí)行方式， ALE 禁止位無效。 ⑼ PSEN ：外部程序存儲器讀選取通信號。當(dāng) AT89S51 在讀取外部程序時， 每個機器周期 將 PSEN 激活兩次。在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過兩個 PSEN 信號。 ⑽ EA /Vpp：訪問外部程序存儲器允許端。 為了能夠從外部程序存儲器的 0000H至 FFFFH 單元中取指令， EA 必 須接地，然而要注意的是，若對加密位 1進行編程，則在復(fù)位時， EA 的狀態(tài)在內(nèi)部被鎖存。執(zhí)行內(nèi)部程序 EA 應(yīng)接 VCC。不當(dāng)選擇 12V 編程電源時，在 Flash 編程期間，這個引腳可接 12V 編程電壓。 ⑾ XTAL1：振蕩器反向放大器輸入端和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器輸出端。 AT89S52 的管腳除了電源、復(fù)位、時鐘接入、用戶 I/O 口部分 P3外，其余管腳都 17 是為實現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設(shè)置的。這些管腳構(gòu)成了三總線形式： ○1 地址總線（ AB）：地址總線寬度為 16位，因此，其外部 存儲器直接地址外圍為64K 字節(jié)。 16 位地址總線由 P0經(jīng)地址鎖存器提供低 8 位地址（ A0～ A7）； P2口直接提供高 8位地址（ A8～ A15）。 ○2 數(shù)據(jù)總線（ DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為 8位，由 P0口提供。 ○3 控制總線（ CB）：由部分 P3口的第二功能狀態(tài)和 4根獨立控制線 RESET、 /EA、ALE、 PSEN 組成。 18 第 4 章 軟件設(shè)計與說明 本章主要介紹電子跑表的程圖 ,包括程序設(shè)軟件部分計思想 ,流程圖和程序清單。 工作原理與設(shè)計思想 電子跑表的運行主要是利用單片機定時 /計數(shù)器的工作和中斷服務(wù)的作用完成計時功能的。首先時鐘電路產(chǎn)生單片機工作時所需要的時鐘信號，這是單片機能夠正常工作的前提，而單片機有無定時的基礎(chǔ)以及定多長的時間，這些還需要我們?nèi)藶榈拇_定。鐘表的時鐘要運行，首先要有“毫秒”的計時，而單片機內(nèi)部是沒有規(guī)定的“毫秒”的概念。同時它工作在不同的工作方式時，它的計數(shù)初值也是不同的。這就要我們?nèi)藶槭紫扔嬎愠鲇嫈?shù)的初值了，這就可以實現(xiàn)所謂的定時了。如果單片機的定時時間到了的話，那么單片機會自動地產(chǎn)生中斷使程序轉(zhuǎn)向 中斷服務(wù)程序執(zhí)行，中斷服務(wù)程序執(zhí)行完了就會返回原程序，等待下一次定時時間的到來再產(chǎn)生中斷。在此基礎(chǔ)上，單片機就會按照人為設(shè)定的程序執(zhí)行下去。使單片機能計算其它時間量。 當(dāng)然，單片機如果要執(zhí)行多種不同的計時功能的話，還需要選擇多種不同的工作方式，這樣才不會使單片機產(chǎn)生混亂。因為不同的計時功能它的基本計時單位是不同的。我們知道，時鐘的基本計時單位是秒，而秒表的基本計時單位卻是毫秒了，因而我們把定時器的初始時間設(shè)計為 100Ms，將其乘以 10次便可得到我們的時間秒單位。 程序流程圖 電子跑表的功能運行程序 包括主程序 ,延時程序 ,數(shù)碼管顯示程序 ,時鐘運行自動加 1,秒表運行毫秒自動加 1子程序 ,按鍵功能處理程序。 （ 1） 主程序 主程序執(zhí)行流程如圖 ，主程序先對顯示單元和定時器 /單元初始化，然后重復(fù)調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊和按鍵盤處理模塊，當(dāng)有鍵按下，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的功能程序。 （ 2） 數(shù)碼管顯示模塊 本系統(tǒng)共用 8 個數(shù)碼管，從右到左依次顯示秒個位，秒十位，橫線，分個位，分位，橫線，時個位和時十位。數(shù)碼管顯示的信息用 8個內(nèi)存單元存放，這 8個單元稱為顯示緩沖單元，其中秒個位和秒十位，分個位和分十位，時個位和時十位分別由秒數(shù)據(jù)，分數(shù)據(jù)和小 時數(shù)據(jù)分拆得到。在本系統(tǒng)中數(shù)管顯示采用軟件譯碼動態(tài)顯示。在存存器中首先建立一張顯示信息的字段碼，從 P0 口輸出，同時在 P2 口將對應(yīng)的位選碼輸出，選中顯示的數(shù)碼管，就能在相應(yīng)的數(shù)碼管上顯示顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容。 19 （ 3） 定時器 /計數(shù)器 T1中斷服務(wù)程序 定時器 /計數(shù)器 T1 用于時間計時。選擇方式 1，重復(fù)定時，定時時間設(shè)為 10MS 定時時間到則中斷，在中斷服務(wù)程序中用一個計數(shù)器對 10MS 計數(shù)，計 100 次則對秒單元內(nèi)容加 1，秒單元加到 60則對分單元加 1，同時秒單元清 0；分單元加到 60則對時單元加 1，同時分單元清 0；時單元加到 24 則對 時單元清 0，標志一天時間計劃內(nèi)滿。在對各單元計數(shù)的同時把它們的值放到存儲單元的指定位置。定時器 /計數(shù)器 T1 中斷服務(wù)程序流程圖如圖 。 （ 4） 按鍵處理模塊 按鍵設(shè)置為：如沒有鍵按下，則時鐘正常走時。當(dāng)按下 B 鍵時，進入時鐘調(diào)整狀態(tài)，時鐘停止走動；此進按 C鍵和 D 鍵可進行加 1 或減 1操作；繼續(xù)按 B 鍵可分別進行分和小時的調(diào)整；最后按 B鍵將退出調(diào)整狀態(tài)，時鐘開始計時運行。當(dāng)按下 A鍵時，進入秒表運行程序，再按將暫停秒表運行程序，繼續(xù)按將結(jié)束秒表運行程序，恢復(fù)當(dāng)前時間顯示。 （ 5）定時器 /計數(shù)器 T0中斷服務(wù)程序 定時器 /計 數(shù)器 T0 用于秒表計時。選擇方式 1，重復(fù)定時，定時時間設(shè)為 10MS 定時時間到則中斷，在中斷服務(wù)程序中用一個計數(shù)器對 10MS 計數(shù)，計 10次則對秒表的毫秒位加 1，然后判斷毫秒位是否到 9，到則個位加 1，毫秒位清 0；個位加到 9則，十位加 1，個位清 0；十位加到 9，則百位加 1，十位清 0；百位回到 9，則百位清 0。在對各單元計數(shù)的同時把它們的值放到存儲單元的指定位置。定時器 /計數(shù)器 T0 中斷服務(wù)程序流程圖如圖所示。 20 圖 中斷程序 T0 開始現(xiàn)場保護，重l 置初值啟動下一個１０ＭＳ１０ＭＳ計數(shù)器加１毫秒位加１個位加１，毫秒位清０，計數(shù)器清０十位加１，個位清０百位加１，十位清０，百位＝９？十位＝９？毫秒位＝９？個位＝９？百位i 清０中斷返回否是是是是否否否到９否？否是 21 開 始現(xiàn) 場 保 護 , 置 初 值 啟動 1 0 m s1 0 m s 計 數(shù) 器 加１時 單 元 加 １ ， 分 單 元清 ０ ， 時 寫 入 時 個 位和 十 位秒 單 元 加 1 , 1 0 m s 計 數(shù)器 清 ０ ， 秒 寫 入 個 位和 十 位分 單 元 加 １ ， 秒 單 元清 ０ ， 分 寫 入 分 個 位和 十 位中 斷 返 回1 0 m s 計 數(shù) 器 ＝1 0 0 ？時 單 元 ＝ ２ ４ ？秒 單 元 ＝ ６０ ？分 單 元 ＝ ６０ ？時 單 元 清 ０是是是是否否否否 圖 時鐘顯示中斷服務(wù)程序 T1 22 開 始關(guān) 定 時 器 Ｔ １鍵 掃 描Ｐ １ . 0 按下 ？開 定 時 器 Ｔ ０調(diào) 顯 示 子 程 序A = 1 ?P 1 . 1 鍵 按下 ?P 1 . 1 = 4 ?B 鍵 次 數(shù) 暫 存單 元 清 0P 1 . 2 按 下P 1 . 1 鍵 按 鍵 次數(shù) 加 1P 1 . 1 = 1 ? P 1 . 1 = 2 ? P 1 . 1 = 3 ?P 1 . 3 按 下 ?時 加 12 4 否 ?分 加 1 秒 加 16 0 否 ?6 0 否 ?P 1 . 1 = 1 ? P 1 . 1 = 2 ?P 1 . 1 = 3 ?時 減 10 否 ?分 減 1秒 減 10 否 ?0 否 ?時 單 元 清 0 秒 單 元 清 0分 單 元 清 0 時 單 元 為 2 3 分 單 元 為 5 9 秒 單 元 為 5 9A = 2 ? A = 3 ?關(guān) 定 時 器 T 0 調(diào) 顯示 子 程 序 1A 的 按 鍵 次 數(shù) 清 0 調(diào)顯 示 子 程 序 2NN NN NN N N N N NN NNNY YY YYYY YYYYY Y Y Y Y YNY YNY返 回N調(diào) 鍵 掃 描 調(diào) 顯 示 子 程 序 圖 按鍵功能程序 23 程序清單 程序清單見附錄 2 采用 8位 LED 顯示軟件動態(tài)顯示程序 使用 AT89S52 單片機 ,12MHz 晶振 ,P0 口輸出字段碼 ,P2 口輸出位選碼 用共陽 LED數(shù)碼管顯示 , A鍵 ,作秒表使用 , B鍵 ,作為時間顯示調(diào)整按鍵 , 設(shè)為 C 鍵 ,作為加 1調(diào)整鍵 , 設(shè)為 D 鍵 ,作為減 1 調(diào)整鍵 片內(nèi) RAM 的 78H到 7FH 單元為時鐘顯示 LED 數(shù)碼顯示管的顯示緩沖區(qū) 片內(nèi) RAM 的 6BH到 72H 單元為秒表顯示 LED 數(shù)碼顯示管的顯示緩沖區(qū) 75H,76H,77H 分別為秒 ,分 ,小時的計數(shù)單元 66H,67H,68H,69H 分別為秒表顯示的秒的毫位 ,個位 ,十位 ,百位 73H 作為時間顯示的 100MS 計數(shù)器 ,74H 作為秒表顯示的 100MS計數(shù)器 64H 作為 的按鍵計數(shù)器 ,65H 作為 的按鍵計數(shù)器 24 第 5 章 電子跑表的資源分配 硬件資源分配 口接 數(shù)碼管段控線驅(qū)動芯片 74LS244 的 輸入端口； 口接數(shù)碼管位控線驅(qū)動芯片 74LS244 的輸入端口； P1 口接 4個按鍵（ ～ 對應(yīng)接 A、 B、 C、 D 鍵）； 定時器 T0 工作在定時方式 1,定時器 T1 工作在定時方式 1,中斷源為定時器中斷T0,T1 RAM 及標志位的分配與定義 電子跑表的軟件資源分配見表 表 軟件資源分配 單元名稱 分配用途 單元名稱 分配用途 00H— 1FH 通用寄存器組 79H 秒的十位存儲單元 73H 時鐘 100MS計數(shù)次數(shù) 7AH 分隔符單元 65H B鍵按下次數(shù) 7BH 分的個位存儲單元 74H 秒表 100MS計數(shù)次數(shù) 7CH 分的十位存儲單元 75H 秒值暫存單元 7DH 分隔符單元 76H 分值暫存單元 7EH 時的個位存儲單元 77H 時值暫存單元 7FH 時的十位存儲單元 66H 秒表毫秒位暫存區(qū) 67H 秒暫存單元 68H 秒表十位暫存單元 69H 秒表 百位暫存單元 25 64H