【正文】 要考慮提高人機(jī)界面的友好性，方便用戶操作等因素。2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)單片機(jī)電子萬年歷的制作有多種方法，可供選擇的器件和運(yùn)用的技術(shù)也有很多種。系統(tǒng)的功能往往決定了系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過成本，性能，功耗等多方面的考慮決定用三個(gè)8位74LS164串行接口外接LED顯示器，RESPACK8對(duì)單片機(jī)AT89C51進(jìn)行供電，時(shí)間芯片DS1302連接單片機(jī)AT89C51。 器件的選用單片機(jī)AT89C51電容RESPACK8三個(gè)74LS164串行接口傳感器DS1302單片機(jī)自70年代問世以來以微處理器（MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，用廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)得到蓬勃發(fā)展，單片機(jī)功能正日漸完善。主要單片機(jī)類型如下：(1)MCS51系列單片機(jī)MCS51系列單片機(jī)主要是指Intel公司生產(chǎn)的以51位內(nèi)核的單片機(jī)芯片，具有8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、可擴(kuò)展外部64K字節(jié)RAM和ROM、2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行I/O口、1個(gè)全雙工串行I/O口、21字節(jié)的專用寄存器、5個(gè)中斷源、片內(nèi)自帶振蕩器、片內(nèi)單總線等功能部件。所以選用AT89C51單片機(jī)作為電子萬年歷芯片的控制單片機(jī)。系統(tǒng)硬件框圖如圖31時(shí)鐘芯片DS1302串口AT89C51P2口LED顯示器驅(qū)動(dòng)電路圖31 系統(tǒng)硬件框圖 AT89S51單片機(jī)本系統(tǒng)采用的是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)，首先我們來熟悉一下AT89C51單片機(jī)的外部引腳和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。l Vcc：電源電壓+5Vl GND：接地l P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線服用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。l P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。l P2口：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（MOVX Ri指令）時(shí)，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。l P3口：P3口是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P3的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。表31 P3口的第二功能圖端口引腳第二功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）INT0（外中斷0）INT1（外中斷1）T0（定時(shí)/計(jì)時(shí)器0外部輸入）T1（定時(shí)/計(jì)時(shí)器1外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）l RST：復(fù)位輸入。WDT溢出將使引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR的DISRT0（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。l ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存器允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。如有必要，可通過多特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置，可禁止ALE操作。另外，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無效。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，沒有兩次有效的PSEN信號(hào)。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。l XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。WDT 由13位計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時(shí)器復(fù)位存儲(chǔ)器（WDTRST）構(gòu)成。當(dāng)WDT激活后，晶振工作，WDT在每個(gè)機(jī)器周期都會(huì)增加。除了復(fù)位（硬件復(fù)位或WDT溢出復(fù)位），沒有辦法停止WDT工作。l 可編程串口（UART）在AT89C51中，UART 的操作與AT89C51 和AT89C52 一樣。當(dāng)工作于異步方式時(shí)，它具有全雙工的操作功能，也就是說，它可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。串行口的發(fā)送和接收操作都是通過特殊功能寄存器中的數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBUF進(jìn)行的，但在SBUF的內(nèi)部，接收寄存器和發(fā)送寄存器在物理結(jié)構(gòu)上是完全獨(dú)立的。如果執(zhí)行SBUF指令，則讀出的數(shù)據(jù)一定來自接收緩存器。這2個(gè)寄存器的功能決不能混淆。XTAL1反相器的輸入，XTAL2為反相器的輸出。另一種方式由外部時(shí)鐘源提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)到XTAL1端輸入，而XTAL2端浮空。在電路中，對(duì)電容C1和C2的值要求不是很嚴(yán)格，如果使用高質(zhì)的晶振，則不管頻率為多少，CC2通常都選擇30pF。當(dāng)用于定時(shí)器方式時(shí)，定時(shí)器的輸入來自內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路，每過一個(gè)機(jī)器周期，定時(shí)器加1，而一個(gè)機(jī)器周期包含有12個(gè)振蕩周期，所以，定時(shí)器的技術(shù)頻率為晶振頻率的1/12，而計(jì)數(shù)頻率最高為晶振頻率的1/24?？刂萍拇嫫魇且粋€(gè)8位的寄存器，用于控制定時(shí)器的工作狀態(tài)，方式寄存器是一個(gè)8位的寄存器，用于確定定時(shí)器的工作方式，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是16位的計(jì)數(shù)器，分為高字節(jié)和低字節(jié)兩部分。的直接地址訪問同一個(gè)存儲(chǔ)空間，高于7FH的間接地址訪問另一個(gè)存儲(chǔ)空間。究竟訪問哪一區(qū)，存是通過不同的尋址方式加以區(qū)分的。雖然如此，不是所有的單元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的單元，其內(nèi)容是不確定的。l 中斷系統(tǒng)：AT89C51單片機(jī)有6個(gè)中斷源，中斷系統(tǒng)主要由中斷允許寄存器IE、中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP、優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)和一些邏輯門組成。在整個(gè)中斷響應(yīng)過程中CPU所執(zhí)行的操作步驟如下：（1）完成當(dāng)前指令的操作（2）將PC內(nèi)容壓入堆棧（3）保存當(dāng)前的中斷狀態(tài)（4）阻止同級(jí)的中斷請(qǐng)求（5）將中斷程序入口地址送PC寄存器（6）執(zhí)行中斷服務(wù)程序（7）返回 8位移位寄存器74LS164（串行輸入，并行輸出）74LS164為8位移位寄存器,其主要電特性的典型值如表32：表32 74LS164主要電特性典型值型號(hào)fmPn54/7416436MHz185mW54/74LS16436 MHz80mW當(dāng)清除端（CLEAR）為低電平時(shí)，輸出端（QA－QH）均為低電平。當(dāng)A、B任意一個(gè)為低電平時(shí)停止新數(shù)據(jù)輸入，在時(shí)鐘端（CLOCK）脈沖上升沿作用下Q0為低電平。引出端符號(hào)CLOCK 時(shí)鐘輸入端CLEAR 同步清除輸入端（低電平有效）A，B 串行數(shù)據(jù)輸入端QA－QH 輸出端邏輯及封裝圖，如32，33圖32 邏輯圖圖33 封裝圖極限值電源電壓…………………………………7V輸入電壓…………………………………工作環(huán)境溫度54164……………………………………55～125℃74164……………………………………0～70℃儲(chǔ)存溫度……………………………………65℃～150℃表33真值表H－高電平L－低電平X－任意電平↑－低到高電平跳變QA0,QB0,QH0－規(guī)定的穩(wěn)態(tài)條件建立前的電平QAn,QGn－時(shí)鐘最近的↑前的電平時(shí)序圖如下34 圖34 時(shí)序圖推薦工作條件如表34: 表34推薦工作條件靜態(tài)特性（TA為工作環(huán)境溫度范圍）如表35[1]:測(cè)試條件中的“最小”和“最大”用推薦工作條件中的相應(yīng)值。tPLH輸出由低電平到高電平傳輸延遲時(shí)間tPHL輸出由高電平到低電平傳輸延遲時(shí)間