【正文】 序。 這種結(jié)構(gòu)對于單片機面向控制的實際應(yīng)用極為方便 ,有利 .在 8051/8751 彈片擊中 ,不僅在片內(nèi)集成了一定容量的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器及眾多的特殊功能寄存器 ,而且還具有極強的外存儲器的擴展能力 ,尋址能力分別可達 64KB,尋址和操作簡單方便 .MCS51 的存儲器空間可劃分為如下幾類 : 1. 程序存儲器 單片機系統(tǒng)之所以能夠按照一定的次序進行工作 ,主要是程序存儲器中存放了經(jīng)調(diào)試正確的應(yīng)用程序和表格之類的固定常 數(shù)?？刂破髦饕ǔ绦蛴嫈?shù)器、程序地址寄存器、指令寄存器 IR、指令譯碼器、條件轉(zhuǎn)移邏輯電路及時序控制邏輯電路。首先從程序存儲器中讀出指令，送指令寄存器保存，然后送至指令譯碼器進行譯碼，譯碼結(jié)果送定時控制邏輯電路，由定時控制邏輯產(chǎn)生各種定時信號和控制信號，再送到單片機的各個部件去進行相應(yīng)的操作。 控制器 控制器是單片機的指揮控制部件，控制器的主要任務(wù)是識別指令，并根據(jù)指令的性 質(zhì)控制單片機各功能部件，從而保證單片機各部分能自動而協(xié)調(diào)地工作。它們都是通過片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是 CPU 加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。 5 第 2 章 MCS51 單片機的結(jié)構(gòu) MCS51 單片機是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。它可以執(zhí)行不同的時間表（考試時間和日常作息時間）的打鈴，可以任意設(shè)置時間。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設(shè)備逐漸增多，不同的設(shè)備都有自己的控制器，使用起來很不方便。小則可以用于家電控制，甚至可以用于兒童電子玩具。 課題來源 在日常生活和工作中，我們常常用到定時控制，如擴印過程中的曝光定時等。它們的引腳及指令系統(tǒng)相互兼容，主要在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有些區(qū)別。其功能和市場競爭力更強，不該把它們直接稱呼為 MCS51 系列單片機，因為 MCS 只是 Intel 公司專用的單片機系列型號。這些廠家生產(chǎn)的芯片是 MCS51 系 列的兼容產(chǎn)品，準確地說是與 MCS51 指令系統(tǒng)兼容的單片機。不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供開發(fā)，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。另一種是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)，一般需要較 大的程序存儲器，目前的單片機以采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開的結(jié)構(gòu)為多。單片機的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費產(chǎn)品、辦公自動化、汽車電子、 PC 機外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。 第 1 章 引 言 課題背景 單片機自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS48 開始 ，迄今已有二十多年了。 關(guān)鍵字 ：單片機，數(shù)字鐘，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，中斷，定時 3 ABSTRACT Along with science and technology is updating in recent years , the application of MCU is going deeper. In the application of the automatic control and detection of real time, the MCU is used to use as a key parts. But if you want to design a system , only learn the knowledge of MCU is insufficient . You should perfect the system on the basis of the structure of the hardware and it is link to the characteristic of the application object of the software. First, in this paper, we discuss the studying significance and studying situation of the Intelligent Transportation System(ITS) ,then point out the drawback of the current situation and give the improve method. Automatic Control is the most important function of the ITS. This paper describe the character of structure and the function of pin of AT89S51 also give detailed analysis of ITS design . Keywords: MCS51 MCU。 本文介紹了基于單片機的數(shù)字時鐘的設(shè)計，詳細討論了它從軟件上實現(xiàn)的過程，重點在時鐘調(diào)整的方式；查詢和中斷的比較，然后對時鐘的精確性和穩(wěn)定性做了相關(guān)的討論。 1 基于單片機的數(shù)字時鐘的設(shè)計 目錄 摘 要 ??????????????????????????????? ?? ?? 2 ABSTRACT????????????????????????????????? 第 1 章 引言 ???????????????????????????? ??? ?? 4 課程背景 ?????????????????????????? ? ? ? ?? 4 課程來源 ????????????????????????? ? ?? ? ?? 4 第 2 章 MSC51 單片機的結(jié)構(gòu) ?????? ????????????????? ? ?? 5 控制器 ??????????????????????????? ? ? ? ?? 5 存儲器的結(jié)構(gòu) ????????????????????????????? 5 并行 ??????????????????????????? ??? ??? 6 時鐘電路與時序 ???????????????????????????? 6 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 ??????????????????????????? 7 第 3 章 電路的硬件設(shè)計 ???????? ?????????????? ?????? 7 復(fù)位電路 ?????????????????????????? ?? ??? 7 時鐘電路 ?????????????????????????? ?? ??? 8 按鍵電路 ?????????????????????????? ?? ??? 8 相關(guān)控制電路 ????????????????????????????? 9 控制打鈴電路 ?????????????????????????? 9 時間顯示電路 ????????????????????? ? ??? 10 數(shù)碼管顯示電路 ??????????????????????? ? ??? 10 電源電路設(shè)計 ?????????????????????? ? ????? 11 第 4 章 電路的軟件設(shè)計 ?????????????????????? ? ????? 11 軟件程序內(nèi)容 ??????????????????????? ?? ???? 11 軟件流程圖 ??????????????????????? ??? ??? ? 11 定時程序設(shè)計 ?????????????????????? ?? ????? 12 定時時鐘實現(xiàn)的基本方法 ????????????????????? 13 定時時鐘程序設(shè)計與步驟 ???????? ???????????? ? 13 程序說明 ????????????????? ???? ?????????? 13 結(jié) 束 語 ????????????????????? ??????? ?????? 15 參考文獻 ?????????????????????? ??????? ????? 16 致 謝 ??????????????????????? ??????? ???? 17 2 摘要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善。在文章的最后，給出了采 用中斷方式實現(xiàn)的數(shù)字鐘的源程序。 ITS。由 4 于單片機集成度高、功能強、可靠性高、體積小、功耗地、使用方便、價格低廉等一系列優(yōu)點，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，幾乎“無處不在，無所不為”。 單片機有兩種基本結(jié)構(gòu)形式 :一種是在通用微型計算機中廣泛采用的，將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合用一個存儲器空間的結(jié)構(gòu)，稱為普林斯頓結(jié)構(gòu)。 本文討論的單片機多功能定時器的核心是目前應(yīng)用極為廣泛的 51 系列單片機，配置了外圍設(shè)備，構(gòu)成了一個可編程的計時定時系統(tǒng)，具有體積小，可靠性高，功能強等特點。 20 世紀 80 年代中期以后， Intel 公司以專利轉(zhuǎn)讓的形式把 8051 內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給許多半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)廠家，如 ATMEL、 PHILIPS、 ANALOG、 DEVICES、 DALLAS等。這些兼容機與 8051 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（主要是指令系統(tǒng)）相同，采用 CMOS 工藝，因而，常用 80C51 系列來稱呼所有具有 8051 指令系統(tǒng)的單片機，它們對 8051 單片機一般都作了一些擴充，更有特點。 MCS51 系列及 80C51 單片機有多種品種。目前使用的 MCS51 系列單片機及其兼容產(chǎn)品通 常分成以下幾類：基本型、增強型、低功耗型、專用型、超 8 位型、片內(nèi)閃爍存儲器型。早期常用的一些時間控制單元都使用模擬電路設(shè)計制作的，其定時準確性和重復(fù)精度都不是很理想，現(xiàn)在基本上都是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，隨著單片機性能價格比的不斷提高，新一代產(chǎn)品的應(yīng)用也越來越廣泛，大可構(gòu)成復(fù)雜的工業(yè)過程控制系統(tǒng)，完成復(fù)雜的控制功能。它功能強大，體積小，質(zhì)量輕，靈活好用，配以適當?shù)慕涌谛酒?，可以構(gòu)造各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。根據(jù)這種實際情況，設(shè)計了一個單片機多功能定時系統(tǒng)，它可以避免多種控制器的混淆，利用一個控制器對多路電器進行控制，同時又可以進行時鐘校準和定點打鈴。這種具有人們所需要的智能化特性的產(chǎn)品減輕了人的勞動，擴大了數(shù)字化的范圍，為家庭數(shù)字化提供了可能。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器（ CPU）、數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）、程序存儲器（ ROM/EPROM）、并行 I/O 口、串行口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（ SFR）。但對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（ SFR）的集中控制方式。 單片機執(zhí)行指令是在控制器的控制下進行的。這就是執(zhí)行一條指令的全過程，執(zhí)行程序就是不斷重復(fù)這一過程。 存儲器的結(jié)構(gòu) MCS51 單片機存儲器采用的是哈 佛結(jié)構(gòu) ,即程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間截然分開 ,程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器各有自己的尋址方式 ,尋址空間和控制系統(tǒng)。程序?qū)嶋H上是一串二進制碼 ,程序存儲器可以分為片內(nèi)和片外兩部分。 MCS51 單片機復(fù)位后 ,程序存儲器 PC 的內(nèi)容為 0000H,故系統(tǒng)必須從 0000H 單元開始取指令 ,執(zhí)行程序 .程序存儲器中的 0000H 地址是系統(tǒng)程序的啟動地址 .一般在該單元存放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令 ,跳向用戶設(shè)計的主程序的起始地址。 MCS51單片機的片內(nèi)存儲器的字節(jié)地址為 6 RAM 的存儲器有很豐富的操作指令 ,從而使得用戶在設(shè)計程序時非常方便。用戶可以通過指令改變 PSW 中的 RS1,RS0 這二位來切換當前的工作寄存器區(qū) ,這種功能給軟件設(shè)計帶來極大的方便 ,特別是在中斷嵌套時 ,為實現(xiàn)工作寄存器現(xiàn)場內(nèi)容保護提供了極大的方便。實際上 P0P3 已被歸入特殊功能寄存器之列。由于它們在結(jié)構(gòu)上有一些差異，故各口的性質(zhì)和功能有一些差異。 P1 口是 8 位準雙向 I/O 口，可驅(qū)動 4 個 LS 型負載。 P3 口是 8 位準雙向 I/O 口，是雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動 4 個 LS型 TTL 負載。 時鐘電路與時序 時鐘電路用于產(chǎn)生 MCS51 單片機工作時所必需的時鐘信號。 在執(zhí)行指令時， CPU 首先要到程序存儲器中取出需要執(zhí)行的指令操作碼，然后譯碼，并由時序電路產(chǎn)生一系列控制信號去完成指令所規(guī)定的操作。另一類用于片外存儲器或 I/O 端口的控制，這部分時序?qū)τ诜治?、設(shè)計硬件接口電路至關(guān)重要。 7 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 單片機應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為以下幾個方面。 2. 測控系統(tǒng) 用單片機取代原有的復(fù)雜的模擬數(shù)字電路，完成各種工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等工作。 4．通信 用單片機開發(fā)通信模塊、通信器材等。 6．智能接口 在數(shù)據(jù)傳輸中，用單片機實 現(xiàn)外部設(shè)備與微機通信。復(fù)位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的 S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時，復(fù)位電路通過電容加到 RST 復(fù)位引腳一個短暫的高電平信號，這個復(fù)位信 號隨著 VCC對