【正文】 0～ 1000， 大 規(guī) 模 集 成 電 路 的 集 成度 是 1000～ 10 萬 ， 超 大 規(guī) 模 集 成 電 路 的 集 成 度 是 10 萬 ～ 100 萬 ， 極 大 規(guī) 模 集 成 電 路 的集 成 度 大 于 100 萬 。 主要技術(shù)的背景 發(fā)展歷史集 成 電 路 是 信 息 產(chǎn) 業(yè) 和 高 新 技 術(shù) 的 核 心 ， 是 推 動 國 民 經(jīng) 濟 和 社 會 信 息 化 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 。集 成 電 路 是 隨 著 計 算 機 技 術(shù) 的 發(fā) 展 而 不 斷 進 步 ， 1946 年 2 月 15 日 世 界 上 第 一 臺 通用 電 子 數(shù) 字 計 算 機 使 用 了 18000 個 電 子 管 ， 1500 個 繼 電 器 以 及 其 他 器 件 ， 安 裝 在 面 積為 9*15 平 方 米 的 室 內(nèi) 。 在 1967 年和 1977 年 ， 分 別 出 現(xiàn) 了 大 規(guī) 模 集 成 電 路 和 超 大 規(guī) 模 集 成 電 路 ， 不 斷 的 完 善 和 改 進 計 算機 的 性 能 與 規(guī) 模 。 現(xiàn)狀現(xiàn) 在 我 國 集 成 電 路 產(chǎn) 業(yè) 已 經(jīng) 經(jīng) 過 30 多 年 的 發(fā) 展 現(xiàn) 已 形 成 了 近 百 家 的 產(chǎn) 業(yè) 規(guī) 模 ， 其中 具 備 一 定 設(shè) 計 規(guī) 模 的 單 位 有 20 多 家 ， 其 中 北 京 華 大 、 大 唐 、 深 圳 華 威 和 無 錫 矽 科 四家 設(shè) 計 公 司 的 銷 售 額 超 過 了 1 億 元 。 并 且 集 成 電 路 芯 片目 前 主 要 采 用 5～ 6 英 寸 硅 片 、 ～ 1 微 米 技 術(shù) ， 大 部 分 設(shè) 計 公 司 的 技 術(shù) 水 平 在～ 微 米 之 間 ， 最 高 設(shè) 計 水 平 可 達 微 米 。 目 前 國 內(nèi) 的 通 信 芯 片行 業(yè) 取 得 了 突 破 性 進 展 ， 例 如 南 京 東 南 大 學(xué) 射 頻 與 光 電 集 成 電 路 研 究 所 設(shè) 計 的 第 一 批 芯片 已 成 功 通 過 測 試 ， 其 中 的 3 個 芯 片 還 達 到 世 界 先 進 水 平 ， 填 補 了 我 國 高 速 CMOS 集 成電 路 設(shè) 計 的 技 術(shù) 空 白 ， 在 此 基 礎(chǔ) 上 開 發(fā) 出 的 實 用 產(chǎn) 品 可 以 打 入 光 纖 通 信 接 口 設(shè) 備 市 場 。 發(fā)展趨勢中 國 發(fā) 展 集 成 電 路 的 主 要 目 標 為 ： 達 到 大 規(guī) 模 生 產(chǎn) 150mm 和 微 米 的 技 術(shù) 水 平 ；200mm 和 微 米 的 制 造 技 術(shù) 的 產(chǎn) 業(yè) 化 ； 提 高 集 成 電 路 的 設(shè) 計 能 力 以 滿 足 市 場 需 求 ； 跟蹤 － 微 米 和 先 進 封 裝 技 術(shù) 的 研 發(fā) ； 開 發(fā) 200mm 的 硅 片 制 造 技 術(shù) 并 在 國 內(nèi) 開 始 生產(chǎn) 等 。 重 點 要 推 進 超 大 規(guī) 模 集 成 電 路 和新 技 術(shù) 的 產(chǎn) 業(yè) 化 。 信 息 產(chǎn) 業(yè) 的 高 速 發(fā) 展 ，為 集 成 電 路 產(chǎn) 業(yè) 提 供 了 巨 大 的 市 場 空 間 。 著 我 國 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) 的 戰(zhàn) 略 性 調(diào) 整 ， 傳 統(tǒng) 產(chǎn) 業(yè) 改 造 升 級 ， 提 高 設(shè) 計 和 制 造 水 平 推 進機 電 一 體 化 ， 為 各 行 業(yè) 提 供 先 進 和 成 套 的 技 術(shù) 準 備 ， 又 會 給 集 成 電 路 產(chǎn) 業(yè) 帶 來 新 的 市 場 。2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案本次設(shè)計時鐘電路，使用了 AT89C51 單片機芯片控制電路，單片機控制電路簡單且省去了很多復(fù)雜的線路，使得電路簡明易懂，使用鍵盤鍵上的按鍵來調(diào)整時鐘的時、分、秒，用一揚聲器來進行定時提醒，同時使用 C 語言程序來控制整個時鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過四個模塊：鍵盤、芯片、揚聲器、顯示屏即可滿足設(shè)計要求。主控系統(tǒng)能響應(yīng)按鍵，并對其進行相應(yīng)的處理，再把其對應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)在數(shù)碼管 LED 上顯示。2．具有校時功能，具體方法：設(shè)置三個按鈕，其中兩個按鈕分別對“時” 、 “分”進行校時，另一個按鈕則實現(xiàn)對“秒”位清零。方案一1．計時用的“秒”脈沖信號可用實驗板中提供的 800Hz 分頻產(chǎn)生。2．時、分校時控制，當校時按鈕按下時，可對時、分計數(shù)器 CP 端輸入秒脈沖來加速計數(shù)速度來達到校時目的。鬧鈴電路數(shù)碼管顯示鍵盤控制區(qū)AT89C51芯片圖 設(shè)計原理框圖 ，分，秒加一，減一功能。詳細元器件列表如表 所示：表 詳細元器件列表AT89c51 1 片7SEGMPX8CABlUE 八位數(shù)碼管 1 片NPN 三極管 1 個104p 電容 6 個30p 電容 2 個10K 電阻 6 個560 歐姆電阻 8 個200 歐姆電阻 1 個100 歐姆電阻 6 個 LED 顯示器LED 就 是 light emitting diode ， 發(fā) 光 二 極 管 的 英 文 縮 寫 。LED 的 技 術(shù) 進 步 是 擴 大 市 場 需 求 及 應(yīng) 用 的 最 大 推 動 力 。LED 顯 示 器 集 微 電 子 技 術(shù) 、 計 算 機 技 術(shù) 、 信 息 處 理 于 一 體 ， 以 其 色 彩 鮮 艷 、 動 態(tài)范 圍 廣 、 亮 度 高 、 壽 命 長 、 工 作 穩(wěn) 定 可 靠 等 優(yōu) 點 ， 成 為 最 具 優(yōu) 勢 的 新 一 代 顯 示 媒 體 ，目 前 ， LED 顯 示 器 已 廣 泛 應(yīng) 用 于 大 型 廣 場 、 商 業(yè) 廣 告 、 體 育 場 館 、 信 息 傳 播 、 新 聞 發(fā)布 、 證 券 交 易 等 ， 可 以 滿 足 不 同 環(huán) 境 的 需 要 。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段 LED。本設(shè)計中采用的是 7SEGMPX8CABlUE 八位數(shù)碼管，該數(shù)碼管為藍色數(shù)碼管，每一段數(shù)碼管內(nèi)部相當于有一個藍色發(fā)光二極管。正向電流越大，發(fā)光越強。 LED 的接線形式根 據(jù) 內(nèi) 部 發(fā) 光 二 極 管 的 接 線 形 式 分 成 共 陰 極 型 （ 公 共 點 接 地 ） 和 共 陽 極 型 （ 公 共 點接 電 源 ） 。 靜 態(tài) 接 口是 每 個 七 段 顯 示 器 單 獨 用 一 組 寄 存 器 控 制 ， 將 其 公 共 點 接 地 。幾 個 顯 示 器 的 七 段 用 一 組 寄 存 器 控 制 ， 該 寄 存 器 稱 作 段 選 寄 存 器 。 適 當 選 擇 循 環(huán) 速 度 ， 利 用人 眼 “視 覺 暫 留 ”效 應(yīng) ， 使 看 上 去 好 像 這 幾 個 七 段 顯 示 器 同 時 在 顯 示 一 樣 。本 次 設(shè) 計 中 采 用 共 陽 極 型 接 法 ， 公 共 級 通 過 一 個 PNP 三 極 管 與 ＋ 12V 的 電 源 相 連 。 AT89C51 簡介AT89C51 是 美 國 ATMEL 公 司 生 產(chǎn) 的 低 電 壓 、 高 性 能 的 CMOS 8 位 單 片 機 ， 片 內(nèi) 含 8k bytes 的 可 反 復(fù) 擦 寫 的 只 讀 程 序 存 儲 器 （ PEROM） 和 256 bytes 的 隨 即 存 取 數(shù) 據(jù) 存 儲 器（ RAM） ， 器 件 采 用 ATMEL 公 司 的 高 密 度 、 非 易 失 性 存 儲 技 術(shù) 生 產(chǎn) ， 與 標 準 的 MCS51 指令 系 統(tǒng) 兼 容 ， 片 內(nèi) 置 通 用 8 位 中 央 處 理 器 （ CPU） 和 Flash 存 儲 單 元 ， 功 能 強 大 。AT89C51 單片機內(nèi)部主要有以下部件：8031CPU、振蕩電路、總線控制部件、中斷控制部件、片內(nèi) Flash 存儲器、并行 I/O 接口、定時器和串行 I/O 接口。在內(nèi)部含有4KB 或 8KB 可重復(fù)編程的 Flash 存儲器，可進行 1000 次擦寫操作。AT89C51 單片機內(nèi)部 CPU、4KB 的 FPEROM，128 的 RAM，兩個 16 位的定時/計數(shù)器 T0和 T1，4 個 8 位的 I/O 端 P0、PPP3 等組成。CPU 主要功能是產(chǎn)生各種控制信號，控制存儲器、輸入/輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算數(shù)運算、邏輯運算以及操作處理等，CPU 按其功能可分為運算器和控制器兩部分。它的功能是對來自存儲器中的指令進行譯碼，通過實時控制電路在限定的時間發(fā)出各種操作所需要的內(nèi)部和外部的控制信號，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令規(guī)定的操作。 AT89C51 主要性能參數(shù)AT89C51 與 MCS51 控制系列產(chǎn)品兼容，片內(nèi)有 4K 可在線重復(fù)編程閃速電擦除存儲器（Flash Memory),存儲器可循環(huán)寫入/擦除 1000 次；存儲器數(shù)據(jù)保存時間可達 10 年；工作電壓范圍寬：Vcc 可由 到 6V；全靜態(tài)工作可由 0HZ 到 16MHZ；中繼結(jié)構(gòu)具有 3 級所存保護；128*8 位內(nèi)部 RAM；32 條可編程 I/O 線；兩個 16 位定時器/計數(shù)器；中斷結(jié)構(gòu)具有 5 個中斷源和 2 個中斷優(yōu)先級；可編程全雙工串行通信；空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存儲存內(nèi)容。 同 時 ， AT89C51 可 降 至 0Hz 的 靜 態(tài) 邏 輯 操 作 ， 并 支 持 兩 種軟 件 可 選 的 節(jié) 電 工 作 模 式 。 掉 電 方 式 保 存 RAM 中 的 內(nèi) 容 ， 但 震 蕩 器 停 止 工 作 并 禁止 其 他 所 有 部 件 工 作 直 到 下 一 個 硬 件 復(fù) 位 。各 中 斷 源 的 中 斷 處 理 程 序 入 口 地 址 如 下 表 所 示 ：表 中 斷 向 量 表中 斷 源 入 口 地 址外 部 中 斷 0 0003H定 時 器 0 000BH外 部 中 斷 1 0013H定 時 器 1 001BH串 行 口 0023H（ 2） 中 斷 控 制1)中 斷 的 開 放 或 禁 止 是 由 中 斷 允 許 寄 存 器 IE 控 制 的 。 EA＝ 1， 開 放 總 中 斷 ， 而 各 個 中 斷 源 的 中 斷 請 求 是 允 許 還是 禁 止 ， 分 別 由 各 自 的 中 斷 允 許 位 確 定 ； EA=0， 禁 止 一 切 中 斷 。③ ET1 和 ET0 分 別 是 定 時 器 T1 和 T0 的 中 斷 允 許 位 。以 上 五 個 中 斷 允 許 位 的 意 義 是 ： 0 為 禁 止 中 斷 ,1 為 允 許 中 斷 。MCS－ 51 單 片 機 有 高 、 低 兩 個 中 斷 優(yōu) 先 級 ， 5 個 中 斷 源 可 由 程 序 設(shè) 置 為 高 優(yōu) 先 級中 斷 或 低 優(yōu) 先 級 中 斷 ， 實 現(xiàn) 二 級 中 斷 嵌 套 。 MCS－ 51單 片 機 的 5 個 中 斷 源 的 優(yōu) 先 級 由 中 斷 優(yōu) 先 級 寄 存 器 IP 的 相 應(yīng) 位 設(shè) 定 。② PT1 和 PT0 分 別 是 定 時 器 T1 和 T0 的 中 斷 優(yōu) 先 級 控 制 位 。中 斷 優(yōu) 先 級 控 制 位 的 意 義 是 ： 0 為 設(shè) 定 為 低 優(yōu) 先 級 中 斷 源 ； 1 為 設(shè) 定 為 高 優(yōu) 先 級 中斷 。－51 的定時系統(tǒng)在 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 常 常 要 求 有 一 些 實 時 時 鐘 以 實 現(xiàn) 定 時 或 延 時 控 制 ， 如 定 時 中 斷 、 定時 檢 測 、 定 時 掃 描 等 等 ， 也 往 往 要 求 有 計 數(shù) 器 能 對 外 部 事 件 計 數(shù) 。(1)定 時 器 的 結(jié) 構(gòu)MCS－ 51 單 片 機 的 定 時 器 由 計 數(shù) 器 0、 計 數(shù) 器 方 式 控 制 寄 存 器 和 定 時 器 控 制 寄存 器 組 成 。TH0、 TL0、 TH TL1