【正文】 單片機是二十世紀七十年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路器件 .它在一塊芯片內(nèi)集成了計算機的各個功能部件 ,構成一種單片式的微型計算機 .二十世紀八十年代以來 ,國際上單片機的發(fā)展迅速 ,單片機應用不斷深入 ,新技術層出不窮 .單片機的應用技術是一項新型的工程技術 ,其內(nèi)涵隨著單片機的發(fā)展而發(fā)展 .而單片機的實習不僅讓我們明白了計算機硬件的一些。這說明單片機應用在我國才剛剛起步，有著廣闊的前景。在以后的學習生活中，我會逐漸增加它的功能，比如說加實時時鐘芯片，加溫度控制，加鬧鐘等功能來完善這個電子鐘。因此，應該讓數(shù)字鐘工作在適度溫度、干燥和電子干擾較少的環(huán)境下，還有一種方法就是采用實時時鐘芯片，這樣可以使誤差降低到最少。當數(shù)字鐘運行 1秒，執(zhí)行中斷程序需要一定時間，這個時間就是所產(chǎn)生的誤差，這個誤差是不可避免的。顯示小時 MOV B,10 DIV AB CLR MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SETB MOV A,B CLR MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SETB RET TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H 基于單片 機數(shù)字鐘的設計 30 DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH DELAY: MOV R6,10 D1: MOV R7,250 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET END 基于單片 機數(shù)字鐘的設計 31 第 7 章 結論與總結 在調(diào)試運行過程中，在所有參數(shù)正確的情況下，我的 結果仍出現(xiàn)運行緩慢情況。顯示分鐘 MOV B,10 DIV AB CLR MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SETB MOV A,B CLR MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SETB CLR MOV P0,40H 。顯示秒 MOV B,10 DIV AB CLR MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SETB MOV A,B CLR MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SETB CLR MOV P0,40H 。****************************************** 。定時器中斷服務程序 ,對秒 ,分鐘和小時的計數(shù) INT_T0: MOV TH0,(6553650000)/256 MOV TL0,(6553650000)MOD 256 INC TCNT MOV A,TCNT CJNE A,20,RETUNE 。等待按鍵抬起 J0: JB S_SET,A1 LCALL DISPLAY SJMP J0 J1: JB M_SET,A1 LCALL DISPLAY SJMP J1 J2: JB H_SET,A1 LCALL DISPLAY SJMP J2 。判斷是否加到 24小時 MOV HOUR,0 MOV MINUTE,0 MOV SECOND,0 LJMP A1 。判斷是否加到 60分 MOV MINUTE,0 LJMP K2 S3: LCALL DELAY JB H_SET,A1 K2: INC HOUR 。判斷是否加到 60秒 基于單片 機數(shù)字鐘的設計 27 MOV SECOND,0 LJMP K1 S2: LCALL DELAY JB M_SET,A1 K1: INC MINUTE 。去抖動 JB S_SET,A1 INC SECOND 。**************************************************** 。初始化 MOV MINUTE,0 MOV SECOND,0 MOV TCNT,0 MOV TMOD,01H MOV TH0,(6553650000)/256 。分鐘控制位 H_SET BIT 。 基于單片 機數(shù)字鐘的設計 26 源程序代碼 S_SET BIT 。 (2)Proteus 軟件所提供的元件資源 Proteus 軟件所提供了 30多個元件庫，數(shù)千種元件。在工作前，要設置view 菜單下的捕捉對齊和 system 下的顏色、圖形界面大小等項目。總之該軟件是一款集單片機和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強大 ，可仿真 5 AVR、 PIC。③ 目前支持的單片機類型有： 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。 該軟件的特點： ① 全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的 VSM 技術 ,用戶可以對基于微控制器的設計連同所有的周圍電子器件一起仿真。 基于單片 機數(shù)字鐘的設計 25 Proteus 組合了高級原理布圖、混合模式 SPICE 仿真 ,PCB 設計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設計系統(tǒng)。 單片機仿真軟件 proteus 功能和使用場合 Proteus軟件是來自英國 Labcenter electronics公司 的 EDA工具軟件，Proteus 軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、 PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，您不需要別的， Proteus為您建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境！尤其重要的是 Proteus Lite可以完全免費，也可以花微不足道的費用注冊達到 更好的效果 。把理論基礎和實踐結合起來，才能真正的做到融會貫通。簡易數(shù)字鐘的功能不復雜，采用其現(xiàn)有的 I/O 便可完成，所以本書中采用此的設計方案。 AT89C51 是一種低功耗，高性能的 CMOS 8位微型計算機。該方案節(jié)省硬件成本，且能使讀者在定時 /計數(shù)器的使用、中斷及程序設計方面得到鍛煉與提高，對單片機的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，從而對學好單片機技術這門課程起到一定的作用。 數(shù)字鐘的時間顯示 電子鐘的時鐘時間在六位數(shù)碼管上進行顯示，因此，在內(nèi)部 RAM 中設置顯示緩沖區(qū)共 8個單元。假設使用 T/C0，方式 1， 50ms 定時， fosc=12MHz。 第 5 章 數(shù)字鐘的工作原理介紹 實現(xiàn)時鐘計時的基本方法 利用 MCS52系列單片機的可編程定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)時鐘計數(shù)。其可靠性和穩(wěn)定性都達到了很好的效果。 本章小結 本文從整體到部分詳細介紹了數(shù)字鐘的設計，在比較重要的部分進行了詳細的論述，并且給出了程序框圖及說明。在進行調(diào)整或設置狀態(tài)時，顯示對應狀態(tài)的數(shù)據(jù)并且對應的各調(diào)整位數(shù)碼管的 DP 點亮。 狀態(tài) 4： KEY0=k3，設置按鍵，按一次時間為停止狀態(tài)，時間設好后再按一次時間即按設好的時間開始。 狀態(tài) 2: KEY0=k1, 調(diào)整數(shù)字鐘的分數(shù)據(jù)，每按一次加 1分。 如果，設計時采用的是中斷的方式來完成有關操作，同樣可以采用軟件的方式來消抖，其處理思想是：中斷不能連續(xù)執(zhí)行，兩次之間有一定的時間間隔。二，在采用延時子程序時，如果顯示模塊的掃描速度本來就不是很快，此時可能會影響到顯示的效果，一般情況下，每秒的掃描次數(shù)不應小于 50次，否則 ，數(shù)碼的顯示會出現(xiàn)閃爍基于單片 機數(shù)字鐘的設計 22 的情況。一，定時器定時消抖可以不影響顯示模塊掃描速度，其實現(xiàn)方法是：設置標志位，在定時器中斷中將其置位，然后在程序中查詢。在此只討論軟件方式。但如果在中斷的情況下，沒有將定時器中斷設置為最高級，那就要視中斷程 序的大小，在定時值設置時，扣除相應的時間值。如果在前述定時器不關的情況下，在中斷程序的一開始就給定時器置數(shù)，此時誤差最小，誤差大約為：每 ，誤差 7— 12個機器周期。例如，在以下程序中，由于用到了十進制調(diào)整，所以在中斷進入時，將 PSW 中的AC， CY 位清零，否則，十進制調(diào)整出錯。 （ 3）中斷方式應注意的問題：采用中斷的方式，最好將定時器中斷的 優(yōu)先級設置為最高級，關于程序數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性應注意兩個問題：一，在低優(yōu)先級中斷響應時，應在入棧保護數(shù)據(jù)時禁止高優(yōu)先級的中斷響應。 在程序中 R1為專用指針，它的值只在狀態(tài)調(diào)整時改變，每次運行圖示模塊，只改變一次狀態(tài)，就跳出程序。 基于單片 機數(shù)字鐘的設計 21 在狀態(tài)進入后，調(diào)整指針的指向如右圖所示：在右圖中 R1表示指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的指針，它主要是為數(shù)據(jù)的調(diào)整而設立的，在圖中： MBF ， HOUR， FS， SS，分別表示時鐘的分，時，定時設置分，時，的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)?；谝陨系挠懻摽梢栽O計如下：將調(diào)整分為狀態(tài)調(diào)整和數(shù)據(jù)調(diào)整兩部分，每次進入中斷只執(zhí)行一次操作，然后返回，這樣，就不必讓中斷處于調(diào)整等待狀態(tài)，這樣，可以使中斷的耗時很小。兩種方式必須注意的問題是兩者進行相關操作的過程不能太長否則會影響顯示的掃描。因為狀態(tài)的調(diào)整，與狀態(tài)的操作可以分別由兩個鍵控制，其狀態(tài)的調(diào)整數(shù)可以多達 256個（理論上），操 作的完成是這樣的，一鍵控制狀態(tài)的調(diào)整，一鍵控制數(shù)據(jù)的調(diào)整（具體操作如圖 2）。 當然在這種方式下，還可以使用多個狀態(tài)鍵，每個狀態(tài)鍵，完成一個對應數(shù)據(jù)的調(diào)整。方式一，比較直接，設計思想也比較簡單，但是，這種方式存在操作時間和控制鍵數(shù)目的矛盾。 （ 2）數(shù)據(jù)調(diào)整：數(shù)據(jù)調(diào)整有多種方式。顯示段碼采用動態(tài)掃描的方式。在此部分的設計中，設置專用顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 40h45h，與分，時及其他數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)別，在其中存放的是顯示段碼，而其他緩沖區(qū)存放的是時間數(shù)據(jù)。它實現(xiàn)了數(shù)字鐘的主要部分，和秒表的主要部分，以及 產(chǎn)生報時信號，定時設置。 （ 1）總體介紹：此部分主要介紹定時模塊，和顯示模塊。 （四）、計數(shù)器電路 計數(shù)器級聯(lián)時的時鐘構成方式可以采用同步時鐘，也可以采用異步時鐘，這里給出的參考圖采用了異步時鐘，詳圖見后頁。 這樣，數(shù)字鐘的設計實際上就是設計如下圖的計數(shù)器 EWB 軟件本身提供任意頻率的時鐘，因此振蕩器、分頻器不需設計； 另外 EWB 軟件也帶有內(nèi)置譯碼驅(qū)動的數(shù)碼管，故此譯碼器和顯示器也不需設計。設計數(shù)字鐘實際上就是計數(shù)器的級聯(lián)。列元件清單的主要目的是為了更好地理論聯(lián)系實際，達到心中有數(shù)。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（ SFR）。也就是說高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。 數(shù)據(jù)存儲器： AT89C51 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。 40，其中芯片的 1腳頂上有一個凹點（見上圖）。 AT89C51有 PDIP， PLCC， TQFP三種封裝方式，其中最常見的就是采用 40PIN 封裝的雙列直接 PDIP 封裝。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051是它的一種精簡版本。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100次。 存儲器的結構 AT89C51是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編 程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加12V 編程電 源（ VPP）。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，如下