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基于ds12c887的實時日歷時鐘的設計課程設計任務書-文庫吧資料

2024-09-05 19:32本頁面
  

【正文】 DV0, DV1, DV2: 這 3 位是用來開關晶體振蕩器和復位分頻器。通過把寄存器 B 中的 SET 位設置為 1 可以禁止更新并將 UIP 位清 0。 當 UIP 位為 l時,更新即將開始; 當它為 0 時,表示在至少 244μ s 內芯片不會更新,此時,時鐘、日歷和鬧鐘信息可以通過讀寫相應的字節(jié)獲得和設置。 寄存器 A字節(jié)的內容如下: MSB LSB UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 時鐘、日歷信息可以通過讀取合適的內存字節(jié)獲得;時鐘、日歷和鬧鐘可以通過寫合適的內存字節(jié)進行設置或初始化。比如,日信息寄存器的地址為 0x0107,控制寄存器 B 的地址為 0x010B 等。 圖 日歷時鐘芯片 DS12C887 內存空間映射示意圖 地址 0x000x09 共 10 個寄存器分別存放的是秒、秒鬧鐘、分鐘、分鬧鐘、小時、時鬧鐘、星期、日、月和年信息,地址 0x32 為世紀信息寄存器(解決了“兩千年問題”)地 址0x0A~0x0D 四個寄存器分別為寄存器 A、 B、 C、 D,它們用于控制和存放某些狀態(tài)信息;其余的 113 字節(jié)地址空間是留給用戶使用的普通內存空間。 時鐘部分軟件設計 DS12C887 的內存空間 DS12C887 的內存空間共 128 個字節(jié),其中 11 個字節(jié)專門用于存儲時間、星期、日歷和鬧鐘信息; 4個字節(jié)專門用于控制和存放狀態(tài)信息;其余 113個字節(jié)為用戶可以使用的普通 RAM 空間。 DS12C887 的方波輸出 SQW 和中斷申請 /IRQ 在本設計中不使用。 圖 實時日歷時鐘顯示系統(tǒng)片選及日歷時鐘芯片部分電路原理圖 圖 中,日歷時鐘芯片 DS12C887,在本設計中,將其 MOT 引腳接地,選擇 Intel 總線時序模式。 單片機的 ALE 引腳將和日歷時鐘芯片的鎖存輸入引腳直接相連,作為地址鎖存,可實現數據和地址線的時分復用。 P2端口的 ,需要反相是因為該片選信號為低電平有效。 P0端口用作地址 /數據復用總線 AD[ 0~7],和日歷時鐘芯片相連。 圖 1602LCD電路圖 電路原理圖及說明 控制電路 圖 所示為本設計的單片機部分的電路原理圖。 ( 4)液晶 5端為讀 /寫選擇端只向其寫入命令和顯示數據。首次使用時,在液晶的上電狀態(tài)下,調節(jié)至液晶上面一行顯示出黑色小格為止。 1602字符型 LCD與單片機的連接接口說明如下: ( 1)液晶 2端為電源; 1 16端為背光電源。 第 15腳: BLA背光電源正極 (+5V)輸入引腳。 第 6腳: EN端為使能端,當 E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5 腳: RW 為讀寫信號線,高電平時進行讀操作,低電平時進行寫操作。 第 3腳: VO為液晶顯示器對比度調整端,接正電源時對比度最弱,接地電源時對比度最高,對比度過高時會產生“鬼 影”,使用時可以通過一個 10K的電位器調整對比度。 表 DS12C887 的存儲功能 地址 功能 取值范圍 (十進制 ) 取值范圍 二進制 BCD 碼 0 秒 0~59 00~3B 00~59 1 秒鬧鈴 0~59 00~3B 00~59 2 分 0~59 00~3B 00~59 3 分鬧鈴 0~59 00~3B 00~59 4 12 小時模式 1~12 01~0C AM 81~8C PM 01~12 AM 81~92 PM 24 小時模式 0~23 00~17 00~23 5 時鬧鈴, 12 小時制 1~12 01~0C AM 81~8C PM 01~12 AM 81~92 PM 時鬧鈴, 24 小時制 0~23 00~17 00~23 6 星期(星期日 =1) 1~7 01~07 01~07 7 日 1~31 01~1F 01~31 8 月 1~12 01~0C 01~12 9 年 0~99 00~63 00~99 10 控制寄存器 A 11 控制寄存器 B 12 控制寄存器 C 13 控制寄存器 D 50 世紀 0~99 NA 19,20 1602 液晶顯示屏 下面是 1602字符型 LCD引腳接口介紹: 圖 1602字符型 LCD顯示器正反面 1602字符型 LCD引腳說明: 第 1腳: VSS為電源地,接 GND。 晶振控制位 DS12887出廠時,其內部晶振被關掉,以防止 鋰 電池在芯片裝入系統(tǒng)前被消耗 , 寄存器A的 BIT4BIT6的其它組合都是使 用 晶振關閉 。更新結束中斷用于向程序指示一個更新周期完成。 中斷 RTC實時時鐘加 RAM向處理器提供三個獨立的,自動的中斷源。時間 和 日歷字節(jié)是雙緩沖的,總是可訪問的。 時間 和 日歷單元 時間和日歷信息通過讀相應的內存字節(jié)來獲取,時間 和 日歷通過寫相應的內存字節(jié)設置或初始化,其字節(jié)內容可以是二進制或 BCD形式。 IRQ線是漏極開路輸入,要求外接上接電阻。 IRQ(中斷申請輸入):低電平有效,可作 微處理的中斷輸入。在此模式下, R/W引腳與通用 RAM的寫允許信號( WE)的含義相同。 R/W(讀 /寫輸入): R/W引腳也有兩種操作模式。 DS(數據選通或讀輸入): DS/RD引腳有兩種操作模式,取決于 MOT引腳的電平,當使用 Motorola時序時, DS是一正脈沖,出現在總線周期的后段,稱為數據選通;在讀周期,DS指示 DS12887驅動雙向總線的時刻;在寫周期, DS的后沿使 DS12887鎖存寫數據。 AD0AD7(雙向地址 /數據復用線):總線接口,可與 Motorola微機系列和 Intel微機系列接口。 MOT(模式選擇): MOT引腳接到 Vcc時,選擇 MOTOROLA時序,當接到 GND時,選擇 Intel時序。 DS12887引腳分配如圖 ,各管腳說明如下: VCC:直流電源 +5V電壓。 圖 日歷時鐘芯片 DS12C887 內部結構框圖 由圖 可知, DS12C887 內部可看成由電源、日歷時鐘信息、寄存器和存儲器,以及總線接口四部分構成,四部分配合工作,共同實現芯片的功能。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口 使用如: RXD(串行輸入口) ; TXD(串行輸出口) ; /INT0(外部中斷 0) ; /INT1(外部中斷 1) ; T0(記時器 0外部輸入) ; T1(記時器 1外部輸入) ; /WR(外部數據存儲器寫選通) ; /RD(外部數據存儲器讀選通) ; 日歷時鐘芯片 DS12C887 日歷時鐘芯片選用 DS12C887,其引腳分布如圖 所示。當 P3口寫入 “1” 后,它們被內部上拉為高電平,并用 作輸入。 P3口第二功能是可作為系統(tǒng)具有控制功能的控制線, 另外 P3口可驅動 4個 LSTTL門電路。 P3口( ~ , 10~ 17腳)雙功能口: P3口做通用 I/O接口使用 , 輸出功能控制線為高電平,與非門的輸出取決于鎖存器的狀態(tài),此時鎖存器 Q端的狀態(tài)與其引腳狀態(tài)是一致的。在外接程序存儲器中,由于訪問外部存儲器操作連續(xù)不斷, P2口不斷送出地址高 8位。當系統(tǒng)中接有外部存儲器時, P2口用于輸出高 8位地址 A8~ A15,這時在 CPU控制下,轉換開關 MUX倒向右邊,接通內部地址總線。 P1口( ~ , 1~ 8腳)準雙向口: P1口做通用 I/O接口使用, P1口的每一位口線能獨立地作用于輸入線, P1口可驅動 4個 TTL門。若從 P0口輸出地址數據信息,此時控制端為高電平,若從 P0口輸入數據指令信息時,引腳信號應從輸入三態(tài)緩沖器進入地址總線,它可驅動 8個 TTL門。 ( 5) I/O接口 P0口( ~ , 39~ 32腳)三態(tài)雙向口: P0口結構包括一個輸出鎖存 器、兩個三態(tài)緩沖器、一個輸出驅動電路和一個輸出控制端。 PSEN ( 29腳)片外程序存儲器讀選通: PSEN 低電平有效, PSEN 作 為程序存儲器的 讀信號,輸出負脈沖,將相應的存儲單元的指令讀出并送到 P0口, PSEN 可驅動 8個 TTL門。 ALE( 30腳)地址鎖存信號:當訪問外部存儲器時, P0口輸出的低 8位地址由 ALE輸出的控制信號鎖存到片外地址鎖存器, P0口輸出地址低 8位后,又能與片外存儲器之間傳送信息。 XTAL2( 18腳) —— 芯片內部振蕩電路(單級反相放大器)輸出端。 AT89C51 單片機內部結構框圖如圖 所示??臻e方式停止 CPU 的工作,但允許 RAM,定時 /計數器,串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作 。 邏輯框圖及引腳 圖分別 如圖 ( a)( b) 所示 ( a) (b) 圖 AT89C51 單片機 邏輯框圖及引腳 圖 功能特性概述: AT89C51 提供以下標準功能: 8k 字節(jié) Flash 閃速存儲器, 256字節(jié)內部 RAM, 32 個 I/O口線, 3 個 16 位定時 /計數器,一個 6 向量兩級中斷結構,一個全雙工串行通信口,片內振蕩器及時鐘電路。 ( 12) 可編程全雙工串行通道。 ( 10) 兩個 16位定時器 /計數器。 ( 8) 128﹡ 8位內部 RAM。 ( 6) 全靜態(tài)工作:可從 0HZ到 16MHZ。 ( 4) 存儲數據保存時間為 10 年。 ( 2) 片內有 4KB可在線重復編程的快閃擦寫存儲器( Flash Memory)。 AT89C51 是低電壓,高性能 CMOS8位單片機,片內含 8k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器( PEROM)和 256 bytes的隨機存取數據存儲器( RAM),器件采用高密度、非易失性存儲技術生產,與標準 MCS51 指令系 統(tǒng)及 8051 產品引腳兼容,片內置通用 8 位中央處理器( CPU)和 Flash 存儲單元,功能強大的 AT89C51 單片機適合于許多較為復雜控制應用場合。 圖 系統(tǒng)硬件結構框圖 主要器件 本系統(tǒng)的主要器件是單片機,日歷時鐘芯片以及 LED 顯示驅動芯片。 圖 五位 LED 數碼管的動態(tài)顯示 二 硬件電路設計 本設計的硬件電路設計主要是圍繞日歷時鐘芯片 DS12C887 的使用進行的。這就需要單片機不斷地對顯示進行控制, CPU需要不斷地進行顯示刷新,動態(tài)顯示電路參見 圖 , 圖 展了五位的 LED數碼管顯示,用一個 74LS154作為五個 LED的段選輸入,采用動態(tài)顯示的方式連接。而各位的公共陽極或公共陰極則分別由相應的 I/O口線控制,實現各位的分時選通,即同一時刻只有被選通位是能顯示相應的字符,而其他所有位都是熄滅的。 LED顯示電路 (1)
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