【正文】 2 實(shí) 時(shí) 時(shí) 鐘 芯 片 。 時(shí) 鐘 突 發(fā) 寄 存 器 可 一 次 性 順 序 讀 寫(xiě) 除 充電 寄 存 器 外 的 所 有 寄 存 器 內(nèi) 容 。 DS1302 的 寄 存 器 　 　 DS1302 有 12 個(gè) 寄 存 器 ， 其 中 有 7 個(gè) 寄 存 器 與 日 歷 、 時(shí) 鐘 相 關(guān) ， 存 放的 數(shù) 據(jù) 位 為 BCD 碼 形 式 ,其 日 歷 、 時(shí) 間 寄 存 器 及 其 控 制 字 見(jiàn) 表 1?？刂谱止?jié)的高有效位（位 7）必須是邏輯1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入 DS1302 中，位 6 如果 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù)；位 5 至位 1 指示操作單元的地址；最低有效位（位 0）如為 0 表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出 RAM RD 1 A4 A3 A2 A1 A0 / CK /WR 表1 DS1302 的控制字格式 數(shù) 據(jù) 輸 入 輸 出 (I/O) 在 控 制 指 令 字 輸 入 后 的 下 一 個(gè) SCLK 時(shí) 鐘 的 上 升 沿 時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 被 寫(xiě) 入DS1302， 數(shù) 據(jù) 輸 入 從 低 位 即 位 0 開(kāi) 始 。 SCLK 為 時(shí) 鐘 輸 入 端 。 只 有 在 SCLK 為 低 電 平 時(shí) ， 才 能 將 RST 置 為 高 電 平 。 如 果 在 傳 送 過(guò) 程 中 RST 置 為 低 電 平 ， 則 會(huì) 終 止 此 次 數(shù)據(jù) 傳 送 ， I/O 引 腳 變 為 高 阻 態(tài) 。 RST 輸 入 有 兩 種 功 能 ： 首 先 ， RST 接 通 控 制 邏 輯 ，允 許 地 址 /命 令 序 列 送 入 移 位 寄 存 器 ； 其 次 ， RST 提 供 終 止 單 字 節(jié) 或 多 字 節(jié)18數(shù) 據(jù) 的 傳 送 手 段 。 X1 和 X2 是 振 蕩 源 ， 外 接 晶 振 。 當(dāng) Vcc2 大 于 Vcc1＋ 時(shí) ， Vcc2 給 DS1302 供 電 。 在 主 電源 關(guān) 閉 的 情 況 下 ， 也 能 保 持 時(shí) 鐘 的 連 續(xù) 運(yùn) 行 。如 EA 端 為 高 電 平 ， CPU 則 執(zhí) 行 內(nèi) 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 的 指 令 ?！?　 EA/VPP——外 部 訪(fǎng) 問(wèn) 允 許 ， 欲 使 CPU 僅 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 （ 地 址 為0000HFFFFH） ， EA 端 必 須 保 持 低 電 平 （ 接 地 ） 。 此 外 ， 該 引 腳 會(huì) 被 微 弱 拉 高 ， 單 片 機(jī) 執(zhí) 行 外 部 程 序 時(shí) ， 應(yīng) 設(shè) 置ALE 禁 止 位 無(wú) 效 ?！?　 如 有 必 要 ， 可 通 過(guò) 對(duì) 特 殊 功 能 寄 存 器 （ SFR） 區(qū) 中 的 8EH 單 元 的 D0 位置 位 ， 可 禁 止 ALE 操 作 。 要 注 意 的 是 ： 每 當(dāng) 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) 將 跳 過(guò) 一 個(gè) ALE 脈 沖 ?！?　 ALE/PROG——當(dāng) 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 或 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， ALE（ 地 址 鎖 存允 許 ） 輸 出 脈 沖 用 于 鎖 存 地 址 的 低 8 位 字 節(jié) ?！?　 RST——復(fù) 位 輸 入 。 　 　 在 flash 編 程 和 校 驗(yàn) 時(shí) ， P3 口 也 接 收 一 些 控 制 信 號(hào) 。 作 為 輸 入 使 用 時(shí) ， 被 外 部 拉 低 的 引 腳 由 于 內(nèi) 部 電 阻 的 原 因 ， 將輸 出 電 流 （ IIL） 。 　 　 P3 口 ： P3 口 是 一 個(gè) 具 有 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8 位 雙 向 I/O 口 ， p2 輸 出緩 沖 器 能 驅(qū) 動(dòng) 4 個(gè) 　 　 TTL 邏 輯 電 平 。 在 使 用 　 　 8 位 地 址 （ 如 MOVX RI） 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， P2 口 輸 出 P2 鎖 存器 的 內(nèi) 容 。 　 　 在 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 或 用 16 位 地 址 讀 取 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 （ 例 如 執(zhí) 行 MOVX DPTR） 　 　 時(shí) ， P2 口 送 出 高 八 位 地 址 。 對(duì) P2 端 口 寫(xiě) “1”時(shí) ， 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 高 ， 此時(shí) 可 以 作 為 輸 入 　 　 口 使 用 。 　 　 在 flash 編 程 和 校 驗(yàn) 時(shí) ， P1 口 接 收 低 8 位 地 址 字 節(jié) 。 作 為 輸 入 使 用 時(shí) ， 被 外 部 拉 低 的 引 腳 由 于 內(nèi) 部 電 阻 的 原 因 ， 將輸 出 電 流 （ IIL） 。 16　 　 P1 口 ： P1 口 是 一 個(gè) 具 有 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8 位 雙 向 I/O 口 ， p1 輸 出緩 沖 器 能 驅(qū) 動(dòng) 4 個(gè) 　 　 TTL 邏 輯 電 平 。 　 　 在 flash 編 程 時(shí) ， P0 口 也 用 來(lái) 接 收 指 令 字 節(jié) ； 在 程 序 校 驗(yàn) 時(shí) ， 輸 出 指令 字 節(jié) 。 　 　 當(dāng) 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 程 序 和 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， P0 口 也 被 作 為 低 8 位 地 址 /數(shù) 據(jù) 復(fù)用 。 作 為 輸 出 口 ， 每 位 能 驅(qū) 動(dòng)8 個(gè) TTL 邏 　 　 輯 電 平 ?！　　　　　　　　　　　? 圖4 LED 動(dòng)態(tài)掃描顯示電路電路 系統(tǒng)電路原理及說(shuō)明（1）單片機(jī) AT89S52 的工作原理：1．1 引 腳 功 能 及 結(jié) 構(gòu) 具 有 8K 字 節(jié) 在 系 統(tǒng) 可 編 程 Flash 存 儲(chǔ) 器 、 1000 次 擦 寫(xiě) 周 期 、 全 靜 態(tài) 操 作 ：0Hz～ 33Hz 、 三 級(jí) 加 密 程 序 存 儲(chǔ) 器 、 32 個(gè) 可 編 程 I/O 口 線(xiàn) 、 三 個(gè) 16 位 定 時(shí) 器 /計(jì)數(shù) 器 八 個(gè) 中 斷 源 、 全 雙 工 UART 串 行 通 道 、 低 功 耗 空 閑 和 掉 電 模 式 、 掉 電 后 中 斷可 喚 醒 、 看 門(mén) 狗 定 時(shí) 器 、 雙 數(shù) 據(jù) 指 針 、 掉 電 標(biāo) 識(shí) 符 等 結(jié) 構(gòu) 與 功 能 。 圖2 DS1302 與主控制系統(tǒng)連接電路 顯示系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)如圖－5 所示，采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示，由２１個(gè)數(shù)碼管，38 譯碼器 74LS138 接 1K 限流電阻,再接 8550 三極管接到共陽(yáng)數(shù)碼管的輸出端作為選15通位碼,每位選擇相應(yīng)的列。DS1302 與 CPU 的 連 接 需 要 三 條 線(xiàn) ， 即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。中有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平，I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入端（雙向） 。如果在傳送過(guò)程中RSTS 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。RST 輸入有兩種功能：首先，RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1+ 時(shí)，Vcc2 給 DS1302 供電。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。 DS1302 是DS1202 的 升 級(jí) 產(chǎn) 品 ， 與 DS1202 兼 容 ， 但 增 加 了 主 電 源 /后 備 電 源 雙 電 源引 腳 ， 同 時(shí) 提 供 了 對(duì) 后 備 電 源 進(jìn) 行 涓 細(xì) 電 流 充 電 的 能 力 。 采 用 三 線(xiàn) 接 口 與 CPU 進(jìn) 行 同 步 通14信 ， 并 可 采 用 突 發(fā) 方 式 一 次 傳 送 多 個(gè) 字 節(jié) 的 時(shí) 鐘 信 號(hào) 或 RAM 數(shù) 據(jù) 。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下圖所示,18 引腳和 19 引腳接時(shí)鐘電路,XTAL1 接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端, 9 引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開(kāi)關(guān)后夠上電復(fù)位電路,20 引腳為接地端,40 引腳為電源端. 如圖1 所示 圖1 主控制系統(tǒng)電路 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)　 為 了 實(shí) 現(xiàn) 系 統(tǒng) 報(bào) 警 計(jì) 時(shí) 等 功 能 ， 此 設(shè) 計(jì) 采 用 了 DS1302 實(shí) 時(shí) 時(shí) 鐘 芯 片 。 作 為 輸 入 使 用 時(shí) ， 被 外 部 拉 低 的 引 腳 由 于 內(nèi) 部 電 阻 的 原 因 ， 將 輸出 電 流 （ IIL） 。 　 　 P1 口 ： P1 口 是 一 個(gè) 具 有 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8 位 雙 向 I/O 口 ， p1 輸 出 緩 沖器 能 驅(qū) 動(dòng) 4 個(gè) DS1302 時(shí)鐘系統(tǒng) 溫度采集系統(tǒng)13　 　 TTL 邏 輯 電 平 。 　 　 在 flash 編 程 時(shí) ， P0 口 也 用 來(lái) 接 收 指 令 字 節(jié) ； 在 程 序 校 驗(yàn) 時(shí) ， 輸 出 指 令 字節(jié) 。 　 　 當(dāng) 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 程 序 和 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， P0 口 也 被 作 為 低 8 位 地 址 /數(shù) 據(jù) 復(fù) 用 。 作 為 輸 出 口 ， 每 位 能 驅(qū) 動(dòng)8 個(gè) TTL 邏 　 　 輯 電 平 。 具 有 以 下 標(biāo) 準(zhǔn) 功 能 ： 8k 字 節(jié) Flash， 256 字 節(jié) RAM， 32 位 I/O 口 線(xiàn) ， 看 門(mén) 狗 定 時(shí) 器 ， 2 個(gè) 數(shù) 據(jù) 指 針 ， 三 個(gè) 16 位 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器 ， 一 個(gè) 6 向 量2 級(jí) 中 斷 結(jié) 構(gòu) ， 全 雙 工 串 行 口 通 信 。 系統(tǒng)主要單元電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主控制電路的設(shè)計(jì)At89s52 是 一 種 低 功 耗 、 高 性 能 CMOS8 位 微 控 制 器 ， 是 具 有 40 引 腳 雙 列直 插 芯 片 ， 具 有 8K 在 系 統(tǒng) 可 編 程 Flash 存 儲(chǔ) 器 。可產(chǎn)生年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(zhǎng)，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能；溫度的采集由 DS18B20 構(gòu)成；顯示部份由２１個(gè)數(shù)碼管，74ls1374ls47 譯碼器等構(gòu)成。采用三線(xiàn)接口與 CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描作為顯示。 DS1302 提供時(shí)鐘。綜上所述，所以采用了 LED 數(shù)碼管作為顯示。 所 以 采用 DS1302 時(shí)鐘芯片，更加可靠，穩(wěn)定。 DS1302 內(nèi) 部 有 一 個(gè) 318 的 用 于臨 時(shí) 性 存 放 數(shù) 據(jù) 的 RAM 寄 存 器 。方案二：11可以采用 DS1302 時(shí)鐘芯片， DS1302 是 美 國(guó) DALLAS 公 司 推 出 的 一種 高 性 能 、 低 功 耗 、 帶 RAM 的 實(shí) 時(shí) 時(shí) 鐘 電 路 ， 它 可 以 對(duì) 年 、 月 、 日 、 周 日 、時(shí) 、 分 、 秒 進(jìn) 行 計(jì) 時(shí) ， 具 有 閏 年 補(bǔ) 償 功 能 ， 而且精度高 工 作 電 壓 為～ 。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 由 于 將 多 功 能 8 位 CPU 和 閃 爍 存 儲(chǔ) 器 組 合 在 單 個(gè) 芯 片 中 ， ATMEL 的AT89C51 是 一 種 高 效 微 控 制 器 ，但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備 ISP 在線(xiàn)編程技術(shù), 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行硬件與軟件調(diào)試時(shí)，由于對(duì)程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，調(diào)試麻煩，并且這樣對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。（8） 通過(guò)完成一個(gè)包括電路設(shè)計(jì)和程序開(kāi)發(fā)的完整過(guò)程，使學(xué)生了解開(kāi)發(fā)一10單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的全過(guò)程，為今后從事相應(yīng)打下基礎(chǔ)。（6） 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，掌握以單片機(jī)核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)，了解表關(guān)電路參數(shù)的計(jì)算方法。一、設(shè)計(jì)要求與方案論證 設(shè)計(jì)目的與意義（1）在學(xué)習(xí)了《數(shù)字電子技術(shù)》和《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程后，為了加深對(duì)理論知識(shí)的理解，學(xué)習(xí)理論知識(shí)在實(shí)際中的運(yùn)用，培養(yǎng)動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)讓學(xué)生接觸專(zhuān)用時(shí)鐘芯片DS1302，并會(huì)用DS1302芯片開(kāi)發(fā)時(shí)鐘系統(tǒng)，應(yīng)用到其他系統(tǒng)中去。系統(tǒng)由單片機(jī)、獨(dú)立式按鍵、時(shí)鐘芯片、LED 數(shù)碼管、蜂鳴器等部分構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)制年、月、日、周、時(shí)、分、秒等時(shí)鐘顯示。 本文通過(guò)對(duì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)按鍵開(kāi)關(guān)可調(diào)整年、月、日、周、時(shí)、分、秒，且具有測(cè)溫功能、定點(diǎn)報(bào)時(shí)的 24 小時(shí)制的時(shí)間系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，詳細(xì)介紹了單片機(jī)應(yīng)用中的定時(shí)中斷原理、數(shù)碼管顯示原理、動(dòng)態(tài)掃描顯示原理等，進(jìn)一步學(xué)習(xí)、應(yīng)用單片機(jī)匯編語(yǔ)言系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)了各種功能。 第 二 次 革 命 是 石 英 晶 體 振 蕩 器 的 應(yīng)用 ， 發(fā) 明 了 走 時(shí) 精 度 更 高 的 石 英 電 子 鐘 表 ， 使 鐘 表 的 走 時(shí) 月 差 從 分 級(jí) 縮 小 到秒 級(jí) ?！?　 二 十 一 世 紀(jì) 的 今 天 ， 最 具 代 表 性 的 計(jì) 時(shí) 產(chǎn) 品 就 是 電 子 數(shù) 字 鐘 —電 子 萬(wàn)年 歷 ， 它 是 近 代