【正文】 不管頻率為多少， C C2通常都選擇 30pF。當用于定時器方式時，定時器的輸入來自內(nèi)部時鐘發(fā)生電路，每過一個機器周期，定時器加 1，而一個機器周期包含有 12個振蕩周期，所以，定時器的技術(shù)頻率為晶振頻率的 1/12，而計數(shù)頻率最高為晶振頻率的 1/24?？刂萍拇嫫魇且粋€ 8位的寄存器，用于控制定時器的工作狀態(tài)，方式寄存器是一個 8位的寄存器，用于確定定時器的工作方式，定時器 /計數(shù)器是 16位的計數(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存儲空間，高于 7FH的間接地址訪問另一個存儲空間。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。 ? 中斷系統(tǒng)： AT89C51 單片機有 6 個中斷源，中斷系統(tǒng)主要由中斷允許寄存器 IE、中斷優(yōu)先級寄存器 IP、優(yōu)先級結(jié)構(gòu)和一些邏輯門組成。在整個中斷響應(yīng)過程中 CPU 所執(zhí)行的操作步驟如下： （ 1）完成當前指令的操作 （ 2）將 PC內(nèi)容壓入堆棧 （ 3）保存當前的中斷狀態(tài) （ 4）阻止同級的中斷請求 （ 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 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 （ 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 fm Pn 54/74164 36MHz 185mW 54/74LS164 36 MHz 80mW 當清除端（ CLEAR）為低電平時，輸出端（ QA－ QH）均為低電平。當 A、 B任意一個為低電平 時停 止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端（ CLOCK）脈沖上升沿作用下 Q0 為低電平。 引出端符號 CLOCK 時鐘輸入端 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 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 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－時鐘最近的↑前的電平 時序圖 如下 34 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 圖 34 時序圖 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 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 表 35工作環(huán)境溫度范圍 [1]:測試條件中的“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間 tPHL 輸出由高電平到低 電平傳輸延遲時間 ds1302 現(xiàn)在流行的串行時鐘電路很多，如 DS130 DS130 PCF8485 等。本文介紹的實時時鐘電路 DS1302 是 DALLAS公司的一種具有涓細電流充電能力的電路，主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～。 DS1302 內(nèi)部有一個 318 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2 為主電源。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當 Vcc2 小于 Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。當 RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。上電運行時，在 Vcc≥ 之前，RST 必須保持低電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細 說明。 DS1302 的控制字節(jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入 DS1302中，位 6如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1表示存取 RAM數(shù)據(jù) 。最低有效位 (位 0)如為 0表示要進行寫操作，為 1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0位到高位 7。 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM相關(guān)的寄存器等。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個 RAM 單元，共 31 個，每個單元組態(tài)為一個 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操 作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié)， 命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 DS1902 與 89C2051的連接圖，其中，時鐘的顯示用 LED。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。只要占用 CPU 一個口線即可。功耗低，顯示狀態(tài)時電流為 2μA ( 典型值 )，省電模式時小于 1μA ，工作電壓為 ～ ，顯示清晰。根據(jù) 流程框圖，不難采集實時時間。 在 DS1302 的時鐘日歷或 RAM 進行數(shù)據(jù)傳送時， DS1302 必須首先發(fā)送命令字節(jié)。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類 :一類是單個 RAM 單元，共 31個，每個單元組態(tài)為一個 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，在此方式下可一次性讀、寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié)。雖然 DS1302在主電源掉電后的耗電很小，但是，如果要長時間保證時鐘正常，最好選用小型充電 電池。如果斷電時間較短 (幾小時或幾天 )時，就可以用漏電較小的普通電解電容器代替。 DS1302在第一次加電后，必須進行初始化操作。 DS1302 存在時鐘精度不高，易受環(huán)境影響，出現(xiàn)時鐘混亂等缺點。這種記錄對長時間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。但是，如果在系統(tǒng)中采用時鐘芯片 DS1302，則能很好地解決這個問題。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法與硬件設(shè)計相對應(yīng)，按整體功能分成多個不同的程序模塊，分別進行設(shè)計、編程和調(diào)試，最后通過主程序?qū)⒏鞒绦蚰K連接起來。 主程序 主程序 如圖 41所示： 圖 41 主程序圖 開始 讀年、月、日 送第一塊 LED 顯示 讀星期、閏、年、日 送第二塊 LED 顯示 讀時、分、秒 送第三塊 LED 顯示 返回 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 從 1302 讀取 日期和時間 程序 圖 42 從 1302讀取程序 讀 1302 日期和時間 調(diào)整時間和日期 Y N 系統(tǒng)初始化 開 始 需要調(diào)整時間嗎？ 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 5 PROTEUS 使用 編程環(huán)境 PROTEUS PROTEUS 軟件是由英國 LabCenter Electronics 公司開發(fā)的 EDA 工具軟件，由 ISIS和 ARES 兩個軟件構(gòu)成，其中 ISIS 是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺軟件， ARES 是一款高級的布線編輯軟件，它集成了高級原理布線圖、混合模式 SPICE 電路仿真、 PCB 設(shè)計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設(shè)計。 用 PROTEUS ISIS 設(shè)計硬件電路的過程 ① 選擇設(shè)計圖紙的到小 根 據(jù)設(shè)計所使用到元器件的多少，選擇合適大小的設(shè)計圖紙，操作是單擊菜單欄上的System→ Set Sheet Size ，然后彈出如圖 51所示的對話框，從中選擇合適大小的圖紙，也可以選擇 User 進行圖紙的自定義設(shè)置。 圖 51 ② 選取仿真所需的元器件 選取元器件的方式是，單擊如圖 52 所示的按鈕“ P”。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 圖 52 圖 53 從此窗口的左上角的“ Keywords”中輸入 電子萬年歷 設(shè)計用到的器件，如輸入“ AT89C51”，在中間會列出帶有輸入關(guān)鍵字的元器件，選擇合適的元器件并雙擊它，則已經(jīng)選擇好了該元器件。最后選擇好所有的元器件如 圖 54所示。 ③ 把元器件放到圖紙的合適位置，進行布線 單擊如圖 54 所示的元器件 AT89C51，再在右邊圖紙上單擊，就把元器件放入到了圖紙上。如果元器件放置錯誤，這可通過兩次右擊刪除所放置的元器件，如果位置放得不理想，可以先右擊該器件，然后按住左鍵進行移動。逆時針旋轉(zhuǎn) 90176。通過這樣的調(diào)整，可以使整個布局合理一些。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 圖 55 at89c51與 ds1302的連接 ISIS 還提供了網(wǎng)絡(luò)布線，即不使用線連接也可 以把兩個引腳虛擬的連接了起來。 ④ 編輯窗口連接端子 要讓最后的設(shè)計成功仿真時，必須放置并連接端子。 如圖 56所示。 用 PROTEUS ISIS 進行 電子萬年歷 的仿真測試 ① 添加 Keil 中編寫的代碼文件 單擊工具欄中的 Source→ Add/Remove Source files...，彈出一個對話框， 分別單擊“ New” ，然后選擇在 Keil 中編寫的數(shù)字電壓表 .ASM 匯編語言程序 ，單擊“ OK” ，完成添加代碼文件。如果編譯結(jié)果沒有錯誤，會出現(xiàn)如圖 58 所示的結(jié)果。設(shè)置使單片機的運行頻率為 6MHz 。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 圖 510仿真測試 ⑤ PROTEUS 的調(diào)試功能 由于使用的是匯編語言編寫的程序，如果 在測量的時候測量值顯示錯誤，說明程序中存在問題，這個問題只用在仿真測量的時候才能被發(fā)現(xiàn)，這時可以使用 PROTEUS 對程序進行調(diào)試。在匯編語言源代碼窗口中，也可以在所需要設(shè)置斷點的語句前雙擊設(shè)置斷點，當設(shè)置斷點的時候，程序運行到所設(shè)斷點處停止，從而可以在內(nèi)存、寄存器等的值的變化，從 而找出程序出錯的地方。而且 所設(shè)計的 電子萬年歷 設(shè)計也按當初要求的能夠在 PROTEUS 中進行仿真，并且能夠很精確的顯示 年歷 。 在軟件設(shè)計的過程中，利用了 Keil 這個軟件在程序錄入和調(diào)試的時候的優(yōu)越性，讓我能夠在編寫軟件的時候很方便的發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤，現(xiàn)在已經(jīng)能夠使用 Keil 對所設(shè)計的程序進行調(diào)試。由于平時沒有接觸過這兩個軟 件 ，加上畢業(yè)設(shè)計的時間有限，對于他們的連接調(diào)試程序，未能熟練掌握，但以后有機會的話會再好好學(xué)習(xí)的。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 致謝 經(jīng)過三個多月的時間，畢業(yè)設(shè)計按照預(yù)期完成了，由于本人的知識水平有限，論文和設(shè)計中有遺漏和缺陷的地方懇請指正。論文從選題和最終完成，凝結(jié)著導(dǎo)師的辛勤的汗水，她不辭勞苦的教導(dǎo)、嚴謹?shù)淖黠L(fēng)使我 終生受益。 還有感謝家人、朋友還有宿舍里所有的室友，是他們給我創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍，在學(xué)習(xí)和生活中給了我支