【正文】 ..........................9第四章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 9 程序設(shè)計(jì) .............................................................................................................................................9 程序流程圖 .........................................................................................................................................12 偉福硬件仿真器簡(jiǎn)介 .........................................................................................................................14 仿真圖及結(jié)果分析 .............................................................................................................................15第五章 附錄程序 17第六章 結(jié)束語(yǔ) 19參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................................20第 1 頁(yè) 共 19 頁(yè)第一章 電子時(shí)鐘 電子時(shí)鐘簡(jiǎn)介 本作品采用 Atmel 公司的 AT89C51 單片機(jī)，以匯編語(yǔ)言為程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)用四位數(shù)碼管顯示時(shí)、分的時(shí)鐘?，F(xiàn)代的電子時(shí)鐘是基于單片機(jī)的一種計(jì)時(shí)工具，采用延時(shí)程序產(chǎn)生一定的時(shí)間中斷，用于一秒的定義，通過(guò)計(jì)數(shù)方式進(jìn)行滿六十秒分鐘進(jìn)一，滿六十分小時(shí)進(jìn)一，滿二十四小時(shí)小時(shí)清零。 電子時(shí)鐘的基本特點(diǎn) 現(xiàn)在高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘、石英鐘、石英表都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用 LED 顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。而電路中唯一的一個(gè)控制鍵卻擁有多種不同的功能，按下又松開(kāi)，可以實(shí)現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能，達(dá)到省電的目的；直接按下不松開(kāi)，則可以通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)分鐘的累加，每按一次分鐘加一；而連續(xù)兩次按下按鍵不放松，則可實(shí)現(xiàn)小時(shí)的調(diào)節(jié)，同樣每按一次小時(shí)加一。盡管他的大 部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外 存。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的 單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 起 初 模 型 即 單片微型計(jì)算機(jī)（S ingle Chip Microputer） 階 段 ， 主 要 是 尋 求最 佳 的 單 片 形 態(tài) 嵌 入 式 系 統(tǒng) 的 最 佳 體 系 結(jié) 構(gòu) 。 在 開(kāi) 創(chuàng) 嵌 入 式 系 統(tǒng) 獨(dú) 立 發(fā) 展 道 路 上 ， Intel 公司 功 不 可 沒(méi) 。 它 所 涉 及 的 領(lǐng) 域 都 與 對(duì) 象 系 統(tǒng) 相 關(guān) ， 因 此 ， 發(fā) 展 MCU 的重 任 不 可 避 免 地 落 在 電 氣 、 電 子 技 術(shù) 廠 家 。 在 發(fā) 展 MCU 方 面 ， 最 著 名 的 廠 家 當(dāng) 數(shù) Philips 公司 。 因 此 ， 當(dāng) 我 們 回 顧 嵌 入 式 系 統(tǒng) 發(fā) 展 道 路 時(shí) ， 不 要 忘 記Intel 和 Philips 的 歷 史 功 績(jī) 。隨著微電子技術(shù)、IC 設(shè)計(jì)、EDA 工具的發(fā)展，基于 SoC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。 單片機(jī)的特點(diǎn) 1 . 單片機(jī)的存儲(chǔ)器 ROM 和 RAM 時(shí)嚴(yán)格區(qū)分的。RAM 則為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用作工作區(qū)及存放用戶數(shù)據(jù)。為滿足控制需要，單片機(jī)有更強(qiáng)的邏輯控制能力，特別是單片機(jī)具有很強(qiáng)的位處理能力。由于單片機(jī)芯片上引腳數(shù)目有限，為了解決實(shí)際引腳數(shù)和需要的信號(hào)線的矛盾，采用了引腳功能復(fù)用的方法，引腳處于何種功能，可由指令來(lái)設(shè)置或由機(jī)器狀態(tài)來(lái)區(qū)分。在內(nèi)部的各種功能部件不能滿足應(yīng)用的需求時(shí)，均可在外部進(jìn)行擴(kuò)展，與許多通用的微機(jī)接口芯片兼容，給應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的方便。 GND：接地。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作 輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻 拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器 的內(nèi)容。 P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。RST：復(fù)位輸入。第 5 頁(yè) 共 19 頁(yè)ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行MOVX，MOVC 指令是ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無(wú)效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN 有效。EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)（0000HFFFFH ），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（VPP）。89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 數(shù)碼管顯示工作原理數(shù)碼管是一種把多個(gè) LED 顯示段集成在一起的顯示設(shè)備。共陽(yáng)型就是把多個(gè) LED 顯示段的陽(yáng)極接在一起，又稱為公共端。陽(yáng)極即為二極管的正極，又稱為正極，陰極即為二極管的負(fù)極，又稱為負(fù)極。而多位數(shù)碼管，除某一位的公共端會(huì)連接在一起，不同位的數(shù)碼管的相同端也會(huì)連接在一起。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。動(dòng)態(tài)顯示的原理是，各個(gè)數(shù)碼管的相同段連接在一起，共同占用 8 位段引管線；每位數(shù)碼管的陽(yáng)極連在一起組成公共端。 第 7 頁(yè) 共 19 頁(yè)圖 共陰數(shù)碼管 鍵盤電路設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)只用了一個(gè)鍵盤，但實(shí)現(xiàn)的功能卻是比較完善，減少了硬件資源的損耗，該鍵盤可以實(shí)現(xiàn)小時(shí)和分鐘的調(diào)節(jié)以及控制是否進(jìn)入省電模式。達(dá)到時(shí)間調(diào)節(jié)的目的。第 8 頁(yè) 共 19 頁(yè)（2） 單片機(jī)通過(guò)輸出各種電脈沖信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)控制各部分正常工作。（4） 設(shè)計(jì)的電路主要由三模塊構(gòu)成：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電路，顯示電路、及校正電路。時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理可直接送顯示器顯示。設(shè)計(jì)采用的是時(shí)、分、秒顯示，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理同時(shí)在數(shù)碼管上顯示第 9 頁(yè) 共 19 頁(yè) 整個(gè)電路原理圖 圖 系統(tǒng)電路原理圖 第四章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要可分為主程序、定時(shí)計(jì)數(shù)中斷程序、時(shí)間調(diào)整程序、延時(shí)程序四大模塊。我們用定時(shí)器 1 采用方式 1 定時(shí)，M=65536，如果要求定時(shí)時(shí)間為 50ms，采用12MHz 晶振，則機(jī)器周期為 1us，由（65536—Z）*1=50*1000 得Z=6553650000=15536=3CB0H將 3C、B0H 分別預(yù)置給 THTL1，即 TH1=3CH，TH=0B0H根據(jù)需要開(kāi)始定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作