【正文】 DV0， DV1， DV2： 這 3 位是用來(lái)開(kāi)關(guān)晶體振蕩器和復(fù)位分頻器。通過(guò)把寄存器 B 中的 SET 位設(shè)置為 1 可以禁止更新并將 UIP 位清 0。 當(dāng) UIP 位為 l時(shí)，更新即將開(kāi)始； 當(dāng)它為 0 時(shí)，表示在至少 244μ s 內(nèi)芯片不會(huì)更新，此時(shí)，時(shí)鐘、日歷和鬧鐘信息可以通過(guò)讀寫(xiě)相應(yīng)的字節(jié)獲得和設(shè)置。 寄存器 A字節(jié)的內(nèi)容如下： MSB LSB UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 時(shí)鐘、日歷信息可以通過(guò)讀取合適的內(nèi)存字節(jié)獲得；時(shí)鐘、日歷和鬧鐘可以通過(guò)寫(xiě)合適的內(nèi)存字節(jié)進(jìn)行設(shè)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(shí)鐘芯片 DS12C887 內(nèi)存空間映射示意圖 地址 0x000x09 共 10 個(gè)寄存器分別存放的是秒、秒鬧鐘、分鐘、分鬧鐘、小時(shí)、時(shí)鬧鐘、星期、日、月和年信息，地址 0x32 為世紀(jì)信息寄存器（解決了“兩千年問(wèn)題”）地 址0x0A~0x0D 四個(gè)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(nèi)存空間。 時(shí)鐘部分軟件設(shè)計(jì) DS12C887 的內(nèi)存空間 DS12C887 的內(nèi)存空間共 128 個(gè)字節(jié)，其中 11 個(gè)字節(jié)專門(mén)用于存儲(chǔ)時(shí)間、星期、日歷和鬧鐘信息； 4個(gè)字節(jié)專門(mén)用于控制和存放狀態(tài)信息；其余 113個(gè)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(qǐng) /IRQ 在本設(shè)計(jì)中不使用。 圖 實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘顯示系統(tǒng)片選及日歷時(shí)鐘芯片部分電路原理圖 圖 中，日歷時(shí)鐘芯片 DS12C887，在本設(shè)計(jì)中，將其 MOT 引腳接地，選擇 Intel 總線時(shí)序模式。 單片機(jī)的 ALE 引腳將和日歷時(shí)鐘芯片的鎖存輸入引腳直接相連，作為地址鎖存，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和地址線的時(shí)分復(fù)用。 P2端口的 ，需要反相是因?yàn)樵撈x信號(hào)為低電平有效。 P0端口用作地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線 AD［ 0~7］，和日歷時(shí)鐘芯片相連。 圖 1602LCD電路圖 電路原理圖及說(shuō)明 控制電路 圖 所示為本設(shè)計(jì)的單片機(jī)部分的電路原理圖。 （ 4）液晶 5端為讀 /寫(xiě)選擇端只向其寫(xiě)入命令和顯示數(shù)據(jù)。首次使用時(shí)，在液晶的上電狀態(tài)下，調(diào)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(jī)的連接接口說(shuō)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(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5 腳： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第 3腳： VO為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼 影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 表 DS12C887 的存儲(chǔ)功能 地址 功能 取值范圍 (十進(jìn)制 ) 取值范圍 二進(jìn)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(shí)模式 1~12 01~0C AM 81~8C PM 01~12 AM 81~92 PM 24 小時(shí)模式 0~23 00~17 00~23 5 時(shí)鬧鈴， 12 小時(shí)制 1~12 01~0C AM 81~8C PM 01~12 AM 81~92 PM 時(shí)鬧鈴， 24 小時(shí)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(jì) 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(shuō)明： 第 1腳： VSS為電源地，接 GND。 晶振控制位 DS12887出廠時(shí)，其內(nèi)部晶振被關(guān)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(guān)閉 。更新結(jié)束中斷用于向程序指示一個(gè)更新周期完成。 中斷 RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘加 RAM向處理器提供三個(gè)獨(dú)立的，自動(dòng)的中斷源。時(shí)間 和 日歷字節(jié)是雙緩沖的，總是可訪問(wèn)的。 時(shí)間 和 日歷單元 時(shí)間和日歷信息通過(guò)讀相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)來(lái)獲取，時(shí)間 和 日歷通過(guò)寫(xiě)相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)設(shè)置或初始化，其字節(jié)內(nèi)容可以是二進(jìn)制或 BCD形式。 IRQ線是漏極開(kāi)路輸入，要求外接上接電阻。 IRQ（中斷申請(qǐng)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(xiě)允許信號(hào)（ WE）的含義相同。 R/W（讀 /寫(xiě)輸入）： R/W引腳也有兩種操作模式。 DS（數(shù)據(jù)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(dāng)使用 Motorola時(shí)序時(shí)， DS是一正脈沖，出現(xiàn)在總線周期的后段，稱為數(shù)據(jù)選通；在讀周期，DS指示 DS12887驅(qū)動(dòng)雙向總線的時(shí)刻；在寫(xiě)周期， DS的后沿使 DS12887鎖存寫(xiě)數(shù)據(jù)。 AD0AD7（雙向地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用線）：總線接口，可與 Motorola微機(jī)系列和 Intel微機(jī)系列接口。 MOT（模式選擇）： MOT引腳接到 Vcc時(shí)，選擇 MOTOROLA時(shí)序，當(dāng)接到 GND時(shí)，選擇 Intel時(shí)序。 DS12887引腳分配如圖 ，各管腳說(shuō)明如下： VCC：直流電源 +5V電壓。 圖 日歷時(shí)鐘芯片 DS12C887 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 由圖 可知， DS12C887 內(nèi)部可看成由電源、日歷時(shí)鐘信息、寄存器和存儲(chǔ)器，以及總線接口四部分構(gòu)成，四部分配合工作，共同實(shí)現(xiàn)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(shí)器 0外部輸入） ； T1（記時(shí)器 1外部輸入） ； /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） ； /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） ； 日歷時(shí)鐘芯片 DS12C887 日歷時(shí)鐘芯片選用 DS12C887，其引腳分布如圖 所示。當(dāng) P3口寫(xiě)入 “1” 后，它們被內(nèi)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(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL門(mén)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(mén)的輸出取決于鎖存器的狀態(tài)，此時(shí)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(chǔ)器中，由于訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器操作連續(xù)不斷， P2口不斷送出地址高 8位。當(dāng)系統(tǒng)中接有外部存儲(chǔ)器時(shí)， P2口用于輸出高 8位地址 A8～ A15，這時(shí)在 CPU控制下，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) MUX倒向右邊，接通內(nèi)部地址總線。 P1口（ ～ ， 1～ 8腳）準(zhǔn)雙向口： P1口做通用 I/O接口使用， P1口的每一位口線能獨(dú)立地作用于輸入線， P1口可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL門(mén)。若從 P0口輸出地址數(shù)據(jù)信息，此時(shí)控制端為高電平，若從 P0口輸入數(shù)據(jù)指令信息時(shí)，引腳信號(hào)應(yīng)從輸入三態(tài)緩沖器進(jìn)入地址總線，它可驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL門(mén)。 （ 5） I/O接口 P0口（ ～ ， 39～ 32腳）三態(tài)雙向口： P0口結(jié)構(gòu)包括一個(gè)輸出鎖存 器、兩個(gè)三態(tài)緩沖器、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)輸出控制端。 PSEN （ 29腳）片外程序存儲(chǔ)器讀選通： PSEN 低電平有效， PSEN 作 為程序存儲(chǔ)器的 讀信號(hào)，輸出負(fù)脈沖，將相應(yīng)的存儲(chǔ)單元的指令讀出并送到 P0口， PSEN 可驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL門(mén)。 ALE（ 30腳）地址鎖存信號(hào)：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， P0口輸出的低 8位地址由 ALE輸出的控制信號(hào)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(chǔ)器之間傳送信息。 XTAL2（ 18腳） —— 芯片內(nèi)部振蕩電路（單級(jí)反相放大器）輸出端。 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)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(jī) 邏輯框圖及引腳 圖 功能特性概述： AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 256字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個(gè) I/O口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 （ 12） 可編程全雙工串行通道。 （ 10） 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 （ 8） 128﹡ 8位內(nèi)部 RAM。 （ 6） 全靜態(tài)工作：可從 0HZ到 16MHZ。 （ 4） 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)保存時(shí)間為 10 年。 （ 2） 片內(nèi)有 4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫(xiě)存儲(chǔ)器（ Flash Memory）。 AT89C51 是低電壓，高性能 CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系 統(tǒng)及 8051 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C51 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 主要器件 本系統(tǒng)的主要器件是單片機(jī)，日歷時(shí)鐘芯片以及 LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片。 圖 五位 LED 數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示 二 硬件電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的硬件電路設(shè)計(jì)主要是圍繞日歷時(shí)鐘芯片 DS12C887 的使用進(jìn)行的。這就需要單片機(jī)不斷地對(duì)顯示進(jìn)行控制， CPU需要不斷地進(jìn)行顯示刷新，動(dòng)態(tài)顯示電路參見(jiàn) 圖 ， 圖 展了五位的 LED數(shù)碼管顯示，用一個(gè) 74LS154作為五個(gè) LED的段選輸入，采用動(dòng)態(tài)顯示的方式連接。而各位的公共陽(yáng)極或公共陰極則分別由相應(yīng)的 I/O口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通，即同一時(shí)刻只有被選通位是能顯示相應(yīng)的字符，而其他所有位都是熄滅的。 LED顯示電路 (1)