【正文】 重要的，所需仿真元器件的好壞直接影響到仿真的效果，如果選擇的元器件比較不太合理可能使仿真的結(jié)果不理想，甚至?xí)?dǎo)致仿真的失敗。它的界面友好易學(xué)，在調(diào)試程序、軟件仿真方面有很強大的功能。微控制器系統(tǒng)相關(guān)的仿真需建立編譯和調(diào)試環(huán)境，可選擇 Keil C51uVision2 軟件。它運行于 Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，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。這時工程管理窗口的文件選項卡中子目錄 Source Group 1下出現(xiàn)一個 c語言源文件，如圖 。在這個對話框的“查找范圍”下拉列表框中選擇存儲匯編語言源文件的文件夾，在“文件類型”下拉列表框中選擇Asm Source file（ *.a*； *.src），這時存儲的 d語言源文件將顯示出來。選擇圖 程管理器窗口的子目錄 Source Group 1，再單擊鼠標(biāo)右鍵打開快捷菜單。然后再創(chuàng)建工程的步驟如下：打開 ” project”“ new uvision project” 然后顯示一個對話框，在對話框里選擇 ATMEL,在 ATMEL的下拉框中找AT89C51選擇后點擊“ OK”就創(chuàng)建了一個工程，注意：創(chuàng)建時把此工程保存在熟悉的文件夾里，以便于后面的查找使用。打開 ” FILE”“ NEW” 就打開的此編輯器。 基于單片機的電子時鐘的設(shè)計 16 圖 基于單片機的電子時鐘的設(shè)計 17 圖 基于單片機的電子時鐘的設(shè)計 18 電子時鐘設(shè)計的部分主要流程 C語言是計算機提供給用戶的最快最有效的語言，也是能夠利用計算機的所有硬件特性并能夠直接控制硬件的唯一語言?？刂齐娐酚脕韺⒖刂茣r鐘的一些功能加入到整個正常計數(shù)的顯示電路中，通過最終的顯示來驗證控制電路的正確性 【 12】 。只要掃描信號的頻率超過人的眼睛視覺暫留頻率 24Hz以上，就可以達到盡管每次點亮單個七段顯示器，卻能具有 6個同時顯示的視覺效果，而目顯示也不致閃爍抖動。秒計數(shù)器的進位輸出信號作為分鐘計數(shù)器的計數(shù)信號，分鐘計數(shù)器的進位輸出信號又作為小時計數(shù)器的計數(shù)信號 [11].設(shè)計一個同時顯示時、分、秒 6個數(shù)字的數(shù)字鐘，則需要6個七段顯示器。此時分鐘閃爍顯示，按 K0鍵開始調(diào)整小時，此時小時閃爍顯 示，再按 K0鍵后系統(tǒng)返回到顯示時間狀態(tài)。 在調(diào)整星期狀態(tài)下，星期閃爍顯示，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一。 在調(diào)整日期狀態(tài)下，日單元閃爍顯示，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一；按下 K0鍵進入調(diào)整月，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一；按下 K0鍵進入調(diào)整年，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一。 在調(diào)整時間狀態(tài)下按下 K3鍵進入調(diào)整鬧鐘狀態(tài)，此時顯示原先的鬧鐘時間，并且鬧鐘分鐘閃爍顯示，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一；調(diào)整后按 K0鍵轉(zhuǎn)換到鬧鐘小時調(diào)整單元，此時按 K1鍵加一，按 K2鍵減一。 基于單片機的電子時鐘的設(shè)計 15 進入時間調(diào)整狀態(tài)后，首先調(diào)整分鐘，此時分鐘閃爍顯示，按 K1鍵加一，按 K2鍵減一。 5．系統(tǒng)設(shè)定詳細(xì)說明： 系統(tǒng)的初始狀態(tài)為顯示時鐘狀態(tài)，此時顯示小時、分鐘、秒。 3．可以查看并設(shè)定鬧鐘，鬧鐘的顯示方式采用與時間相同的顯示方式。 第四章 電子時鐘的設(shè)計 可實現(xiàn)的功能 1．采用六位數(shù)碼管顯示小時、分鐘、秒，并且可以任意設(shè)定時間。 數(shù)碼管使用的電流與電壓 [10] 電流：靜態(tài)時，推薦使用 1015mA；動態(tài)時， 16/1動態(tài)掃描時，平均電流為 45mA，峰值電流 5060mA。 由于它的價格便宜使用簡單，所以在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如：空調(diào)、熱水器、冰箱等等。 基于單片機的電子時鐘的設(shè)計 14 數(shù)碼管的應(yīng)用 數(shù)碼管是一類顯示屏 通過對其不同的管腳輸入相對的電流會使其發(fā)亮從而顯示出數(shù)字。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O端口多，如驅(qū)動 5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8＝ 40根 I/O端口來驅(qū)動，要知道一個 89S51單片機可用的 I/O端口才 32個呢：），實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 靜態(tài)顯示驅(qū)動 [9] 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮 【 8】 。共陰極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陽極數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為 低電平時，相應(yīng)字段就點亮。 第三章 數(shù)碼管的簡介 數(shù)碼管的分類 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極基于單片機的電子時鐘的設(shè)計 13 管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“ 8”可分為 1位、 2位、 4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。這些外圍器件統(tǒng)一編址，所有外圍器件的地址都占用數(shù)據(jù)存儲空間的地址資源，因此 CPU與片外外圍器件進行數(shù)據(jù)交換時可以使用與訪問外部數(shù)據(jù)存儲器相同的指令。低位地址不為 8H或 FH的特殊功能存儲器只可以進行字節(jié)操作，當(dāng)需要修改這些特殊功能存儲器中的某些位時，對其他的位應(yīng)注意保護 【 3】 。例如前面提到的用來確定當(dāng)前工作寄存器組的程序狀態(tài)字寄存器（ PSW），它的地址為00H，因此對它可以進行字節(jié)操作，也可以進行位操作。如果向這些存儲單元寫入數(shù)據(jù)將產(chǎn)生不確定的效果，從它們讀取數(shù)據(jù)將得到一個隨機數(shù)。 程 序 存 儲 器M C S 5 1 核特 殊 功 能寄 存 器并 行 和 串 行 接 口定 時 / 計 數(shù) 器中 斷 管 理監(jiān) 視 定 時 器 等其 他 外 圍 器 件 圖 殊功能寄存器（ SFR）工作框圖 CPU通過向相應(yīng)的特殊功能存儲器寫入數(shù)據(jù)實現(xiàn)控制對應(yīng)的在片外圍器件的工作，從相應(yīng)的特殊功能存儲器讀出數(shù)據(jù)實現(xiàn)讀取對應(yīng)的在片外圍器件的工作結(jié)果。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的高128字節(jié)被稱為特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)。字節(jié)地址與位地址的 對應(yīng)關(guān)系。 【 4】 工作寄存器在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中的地址映射如表 。程序狀態(tài)字寄存器中的數(shù)據(jù)可以通過編程來改變，這種功能為保護工作寄存器的內(nèi)容提供了很大的方便。在一個具體時刻， CPU只能使用其中的一組工作寄存器。 基于單片機的電子時鐘的設(shè)計 10 }}}}位 尋 址 空 間4 組 工 作 寄 存 器0 0 H0 8 H1 0 H1 8 H2 0 H0 7 H0 F H1 7 H2 F H1 F H7 F H1 10 11 00 0通 過 程 序 狀 態(tài)字 P S W 中 的位 R S 1 和 R S 0進 行 選 擇通 用 數(shù) 據(jù) 存 儲 器3 0 H 圖 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器低 128字節(jié) 在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器低 128字節(jié)中，地址從 00H～ 1FH的最低 32個字節(jié)組成 4組工作寄存器，每組有 8個工作寄存器。這一部分存儲容量不是很大，但有很大的作用。 數(shù)據(jù)存儲空間 AT89C51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器有 256字節(jié)，它們被分為兩部分：高 128字節(jié)和低 128字節(jié)。當(dāng)引腳為高電平，內(nèi)部程序存儲器被映射到這部分程序存儲空間；當(dāng)引腳為低電平，外部程序存儲器被映射到這部分程序存儲空間。 AT89C51單片機內(nèi)部具有的 4KB程序存儲器被映射到程序存儲空間的 0000H～ 0FFFH區(qū)間。 INTEL的 MCS51系列單片機采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式。此外， RESET/PDF還是一復(fù)用腳， Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內(nèi)部 RAM的數(shù)據(jù)不丟失。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器R0R7）的狀態(tài)， 8051的初始態(tài)。初始化后，程序計數(shù)器 PC指向 0000H， P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入 07H，其它專用寄存器被清“ 0”。 MCS51的引腳說明 MCS51單片機結(jié)構(gòu)框架 [4]如圖 MCS51系列單片機中的 803 8051及 8751均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP結(jié)構(gòu)，下圖是它們的引腳配置， 40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4組 8位共 32個 I/O口，中斷口線與 P3口線復(fù)用。使得電子時鐘廣泛應(yīng)用于個人家庭、車站、碼頭、辦公室等場所的各個角落，已成為人們口常生話中不可缺少的必需品。同時還具有體積小，功耗低等特點，便于攜帶，使用方便。在一個單片機的應(yīng)用系統(tǒng)中，時鐘有兩方面的含義：一方面是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)工作的快慢 [3]；另一方面是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時時鐘，即定時時間，它通常有兩種實現(xiàn)方法：一是用軟件實現(xiàn)，即用單片機內(nèi)部的可編程定時 /計數(shù)器來實現(xiàn)，一是用專門的時鐘芯片實現(xiàn)。最后再通過 proteus設(shè)計 PCB，再完成真正硬件的調(diào)試。同時在 Keil軟件中編制程序，進行相應(yīng)的編譯和仿真，完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分。 為了更好地學(xué)習(xí)單片機，我們采用 Proteus軟件與 Keil軟件整合構(gòu)建單片機虛擬實驗平臺。 采用以上方案具有以下優(yōu)勢 :從經(jīng)濟性、可移植性、可推廣性角度講，建立這樣的課程設(shè)計平臺是非常有意義的 。單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 在家用電器中的應(yīng)用 在智能儀器儀表上的應(yīng)用 因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制 的科學(xué)家、工程師。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。增加控制功能，向真正意義上的“單片”機發(fā)展 種類多，型號全 單片機的特點 單片機是以工業(yè)測控對象、環(huán)境、接口特點出發(fā)向著增強控制功能，提高工業(yè)環(huán)境下的可靠性方向發(fā)展。 AVR型號的管腳，與對應(yīng)的 51系列兼容。具有在線調(diào)試及編程（ ISP）功能。（ 3） PIC系列單片機， PIC單片機系列是美國微芯公司（ Microship）的產(chǎn)品， CPU采用 RISC結(jié)構(gòu)，具有精簡的指令集。其中首推 Intel公司的單片機 4K字節(jié)的一次性程序存儲器（ OTP）。只有我們不斷地通過實踐研究才能學(xué)習(xí)好單片機 課程?？梢院敛豢鋸埖卣f :掌握單片機技術(shù)是電子信息類專業(yè)學(xué)生就業(yè)的一個重要條件。 INTEL的 Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣 [1]。單片機也被稱為微控制器（ Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。 to join the lunar calendar display. Keywords: microcontroller, electronic clock, assembly language