大連理工大學(xué)單片機綜合設(shè)計——基于ZLG7290B、PCF8563的時鐘系統(tǒng)設(shè)計概要

1、大連理工大學(xué)本科設(shè)計報告題目：基于ZLG7290B PCF8563的時鐘系統(tǒng)設(shè)計課程名稱：單片機原理及應(yīng)用實驗學(xué)院（系）：電子信息與電氣工程學(xué)部專 業(yè)：班 級：學(xué) 號：學(xué)生姓名：成 績：2015 年 5月 4日計算機技術(shù)實驗室安全操作規(guī)范1. 實驗前認(rèn)真閱讀安全操作規(guī)程，不得擅自觸及總電源開關(guān)。2. 實驗期間學(xué)生不準(zhǔn)使用與實驗無關(guān)的電氣設(shè)備。3. 實驗過程中若遇計算機故障時， 交由指導(dǎo)老師負責(zé)， 不允許學(xué)生私自開箱維修。4. 在實驗過程中，連接實驗設(shè)備的 220v 電源時，要保持手部干燥，并注意操作安全，不允許使用金屬物件觸碰220v 電源線及電源插座的帶點部位。5. 學(xué)生實驗期間， 在連接導(dǎo)

2、線時不允許實驗臺帶電操作， 連接完成后經(jīng)檢查無誤時再將實驗臺上電。 完成實驗時先將實驗臺斷電后再進行導(dǎo)線的拆除。6. 實驗期間要關(guān)閉手機等通訊工具， 實驗室一律禁止攜帶飲料、 食品、禁止吸煙、喧嘩、嬉鬧、確保實驗室衛(wèi)生、整潔。7. 學(xué)生完成實驗后，必須關(guān)閉所有實驗設(shè)備的電源。8. 如果實驗過程中發(fā)生“突發(fā)事件”時，不要慌張、應(yīng)沉著冷靜，采取相關(guān)的措施。必要時撥打校內(nèi)晉級電話(84708110)或撥打110 、120 報警。電工電子實驗教學(xué)中心計算機技術(shù)實驗室個人簽字：題目：基于ZLG7290B PCF8563的時鐘系統(tǒng) 設(shè)計1 設(shè)計要求（1）由PCF856鍬供時間參數(shù)并由ZLG7290!行顯示

3、；（ 2） 能夠利用鍵盤實現(xiàn)時間參數(shù)的修改，修改過程可加入 “回顯” 、“閃爍” 、 “容錯”等功能；（ 3）利用蜂鳴器實現(xiàn)時鐘系統(tǒng)的“整點報時”功能；（ 4）要求程序中有中斷環(huán)節(jié)；2 設(shè)計分析及系統(tǒng)方案設(shè)計（1）由PCF8563汝時時鐘芯片提供時間數(shù)據(jù)，由ZLG7290BS示電品&控制8 位數(shù)碼管顯示當(dāng)前時間，二者通過I2C總線結(jié)構(gòu)與AT89C5H1片機相連，SDAffi SC吩另J接 P1.0 和 P1.1。（2）該系統(tǒng)采用雙中斷結(jié)構(gòu)，時鐘輸出 CLKOU按INT0,為低優(yōu)先級，每一 秒觸發(fā)一次中斷；鍵盤中斷輸出信號INT接INT1,為高優(yōu)先級，每當(dāng)有按鍵時 觸發(fā)中斷。（ 3） 算

4、法說明：10H-1DH向PCF8563T俞入的相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)塊；20H-26H從PCF8563T中讀出的時間參數(shù)（秒、分、小時、日、星期、月、年） 。通過CHAIFENf程序?qū)?0H-26H中獲取時間參數(shù)拆分查表后送入下列緩沖區(qū)：28H-2FH年（4單元）、月（2單元）、日（2單元）；38H-3FH小時、分鐘、秒（各占單元）。鍵盤修改時間子程序中先將鍵值讀入 A,經(jīng)判斷轉(zhuǎn)換后送入緩沖區(qū)20H-22K 主程序功能：? 將10H-1DH中特定時間和才5制命令送入 PCF8563T寸應(yīng)寄存器中，等待中斷。? 由于PCF8563T勺CLKOUT定輸出頻率為1H乙將其與INT0相連，每秒引發(fā)一次中斷。在

5、時鐘中斷服務(wù)程序中讀取時間參數(shù)，調(diào)整各參數(shù)后進入整點報時子程序，判斷是否報時。然后將時間參數(shù)經(jīng)拆分查表等操作，將年、月、日送28H-2FH緩沖區(qū)，將小時、分、秒送 38H-3FH緩沖區(qū)，最后根據(jù) P1.2 電平?jīng)Q定哪個緩沖區(qū)內(nèi)容送 ZLG7290BS行顯示。? ZLG7290B勺鍵盤中斷輸出信號INT與INT1相連，每當(dāng)有按鍵是觸發(fā)中斷，先讀入鍵值至A中，判斷是A B或C,分別對應(yīng)修改時、分、秒，進入對應(yīng)子程序然后在等待兩次輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)換設(shè)置成十位和個位，存入入12H-14H對應(yīng)單元，再送入PCF8563T寸應(yīng)寄存器。3系統(tǒng)電路Vcc4外圍接口模塊硬件電路功能描述(1) ZLG7290B:數(shù)碼管

6、動態(tài)顯示驅(qū)動、鍵盤掃描管理芯片，可驅(qū)動 8位共 陰極結(jié)構(gòu)LED數(shù)碼管，同時可管理64個按鍵掃描識別，接口采用I2C結(jié)構(gòu)。(2) PCF8563T:由Philips公司設(shè)計的低功耗 CMOS實時時鐘日歷芯片， 具有1.0-5.5V的電壓工作范圍、一個可編程時鐘輸出和掉電檢測電路，接口 采用I2C結(jié)構(gòu)，每次讀寫操作內(nèi)部地址寄存器自動產(chǎn)生增量。(3)交流驅(qū)動蜂鳴器：一種發(fā)聲元件，體積小，使用 PNP驅(qū)動，需要一交 變信號驅(qū)動才能發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音。5主程序中主要變量定義RAM單元或工作寄存器定義、功能等。變量名稱RAMI元/寄存器功能PCF8563T寸間和控制命令參數(shù)10H-1DH設(shè)定PCF8563

7、T寸間和命令參數(shù)的緩沖區(qū)時間參數(shù)20H-26H從PCF8563計讀出的時間參數(shù)(秒、分、 小時、日、星期、月、年)緩沖區(qū)年月日28H-2FH拆分查表所得年月日緩沖區(qū)以待顯示時分秒38H-3FH拆分查表所得時分秒緩沖區(qū)以待顯示鍵值1FH讀入的鍵值存儲單元6系統(tǒng)軟件中各個子程序的功能描述子程序的名稱、功能，以及入口、出口參數(shù)。子程序名稱入口參數(shù)出口參數(shù)功能描述INT_RCT無無時鐘中斷服務(wù)子程序PANDUAN20-21H無判斷并進行整點報時CHAIFEN20-26H28-2FH、38-3FH將時間參數(shù)拆分查表CFAR4 R3將A中數(shù)據(jù)拆違兩獨立的十六進 制數(shù)并查表得到對應(yīng)字型碼ADJUST20-2

8、5H20-25H屏蔽各時間參數(shù)無關(guān)位INT_7290無無鍵盤修改時間中斷服務(wù)子程序RDKEY無A讀鍵值子程序WR8563R7 RR R2、R3無向日歷芯片寫時間參數(shù)WRNBYTR7 RR R2、R3無帶有內(nèi)部單元地址的多字節(jié)寫操 作子程序RDADDR7、RO R2、R3R4無帶有內(nèi)部單元地址的多字節(jié)讀操 作子程序7主程序程序流程圖8程序清單.* ;由PCF8563提供時間參數(shù)并由ZLG7290進行顯示；能夠利用鍵盤實現(xiàn)時間參數(shù)的修改，修改過程可加入回顯、閃爍、容錯等功能；利用蜂鳴器實現(xiàn)時鐘系統(tǒng)整點報時功能；要求程序中有中斷環(huán)節(jié)；轉(zhuǎn)換顯示：P1.2與KEY1連接，按下KEY1顯示年月日，平時顯示

9、時分秒；設(shè)定時鐘芯片 CLKOUT輸出秒脈沖且與 P3.2連接；采用中斷的方式來顯示時間（每秒鐘刷新一次顯示）;ZLG7290B 芯片的 RST_L 復(fù)位端與 P1.7 口連接，以便復(fù)位操作* ;SDA BIT P1.0;定義I2C 信號引腳SCL BIT P1.1WSLA_8563EQU0A2H;PCF8563T 口地址RSLA_8563EQU0A3HWSLA_7290EQU70H;ZLG7290B 口地址RSLA_7290EQU71HORG 8000HLJMP 8100HORG 8003HLJMP INT_RCTORG 8013HLJMP INT_7290ORG 8100HSTART: M

10、OV SP,#60HCLR P1.7;ZLG7290B 復(fù)位LCALL DELAYSETB P1.7; 設(shè)定 PCF8563T 的時間和命令參數(shù)*MOV10H,#00H;啟動控制字MOV11H,#1FH;設(shè)置報警及定時器中斷MOV12H,#50H;秒單元MOV13H,#59H;分單元MOV14H,#10H;時單元MOV15H,#29H;日期單元MOV16H,#03H;星期單元MOV17H,#04H;月單元MOV18H,#15H;年單元MOV19H,#00H;設(shè)定分報警MOV1AH,#00H;設(shè)定小時報警MOV1BH,#00H;設(shè)定日報警MOV1CH,#00H;設(shè)定星期報警MOV 1DH,#83

11、H;設(shè)定CLKOUT 的頻率（1S）*MOVR7,#0EH;寫入?yún)?shù)個數(shù)（時間和控制字）MOVR0,#10H;參數(shù)和控制命令緩沖區(qū)首地址MOVR2,#00H;從器件內(nèi)部從地址MOVR3,#WSLA_8563 ;準(zhǔn)備向 PCF8563T 寫入數(shù)據(jù)串LCALLWRNBYT; 寫入時間、控制命令到 PCF8563TMOVIP,02HSETBEASETBEX0SETBEX1SETBIT0SETBIT1SJMP$;等待中*; 時鐘中服務(wù)子程序;INT_RCT:MOV R7,#07H;讀出數(shù)個數(shù)MOVR0,#20H;目標(biāo)數(shù)據(jù)塊首地址MOVR2,#02H;從器件內(nèi)部首地址MOV R3,#WSLA_8563M

12、OV R4,#RSLA_8563 ;準(zhǔn)備讀PCF8563T 的時間參數(shù)20H26H 中LCALL RDADD;調(diào)讀數(shù)據(jù)子程序，將讀出的數(shù)據(jù)存放于單片機LCALL ADJUST;調(diào)時間調(diào)整子程序LCALL PANDUAN;調(diào)判鍵值子程序中的參數(shù)分別存LCALL CHAIFEN;調(diào)拆分子程序（包含查表），將 20H26H于 28H2FH 、 38H3FH 單元中MOV R7,#08HMOV R2,#10HMOV R3,#WSLA_7290JNB P1.2,YEARS ;使用P1.2控制顯示內(nèi)容MOV R0,#38H;顯示小時、分鐘和秒SJMP DISPYEARS: MOV R0,#28H;顯示年月

13、日DISP:LCALL WRNBYT;調(diào) ZLG7290B 顯示JNB P3.2,$RETI; 整點報時子程序;PANDUAN:MOV A,21HCJNE A,#59H,PDFENMOV A,20HCJNE A,#56H,PD57LCALL BAOSHI1AJMP EXITPD57: CJNE A,#57H,PD58LCALL BAOSHI1AJMP EXITPD58: CJNE A,#58H,PD59LCALL BAOSHI1AJMP EXITPD59: CJNE A,#59H,EXITLCALL BAOSHI1AJMP EXITPDFEN: CJNE A,#00H,EXITMOV A,20

14、HCJNE A,#00H,EXITLCALL BAOSHI2EXIT:RET; 低音 1S 報時BAOSHI1:PUSH PSWPUSH 00HMOV R0,#0FFHMOV TMOD,#10HMOV TL1,#00HMOV TH1,#0FEHSETB TR1WORK1: JNB TF1,$CLR TF1MOV TL1,#00HMOV TH1,#0FEHCPL P1.4DJNZ R0,WORK1POP 00HPOP PSWRET; 高音 1S 報時BAOSHI2:PUSH PSWPUSH 00HPUSH 01HMOV R0,#04HWORK2: MOV R1,#00HMOV TMOD,#10H

15、MOV TL1,#00HMOV TH1,#0FFHSETB TR1WORK3: JNB TF1,$CLR TF1MOV TL1,#00HMOV TH1,#0FFHCPL P1.4DJNZ R1,WORK3DJNZ R0,WORK2POP 01HPOP 00HPOP PSWRET; 各子程序*ORG8300HCHAIFEN:PUSH PSW; 對 20H26H 單元的參數(shù)拆分并在查表后送28H2FH （年月日）和 38H3FH （時分秒）PUSHACCPUSH03HPUSH04HMOVA,20H;取秒?yún)?shù)LCALLCF;拆分、查表在 R4 、 R3 中MOV38H,R3;送秒的個位MOV39H,

16、R4;送秒的十位MOV3AH,#02H;送分隔符MOVA,21H;取分參數(shù)LCALLCFMOV3BH,R3;送分的個位MOV3CH,R4;送分的十位MOV3DH,#02H;送分隔符MOVA,22H;取小時參數(shù)LCALLCFMOV3EH,R3;送小時的個位MOV3FH,R4;送小時的十位MOVA,23H;取日期參數(shù)LCALLCFMOVA,R3MOVR3,AMOV28H,R3MOV29H,R4MOVA,25H;取月參數(shù)LCALLCFMOVA,R3ORLA,#01HMOVR3,AMOV 2AH,R3MOV 2BH,R4MOV A,26H;取年參數(shù)LCALL CFMOV A,R3ORL A,#01HM

17、OV R3,AMOV 2CH,R3MOV 2DH,R4MOV 2EH,#0FCH ;年的高兩位處理MOV 2FH,#0DAHPOP 04HPOP 03HPOP ACCPOP PSWRET; 將 A 中的數(shù)據(jù)拆分成兩個獨立的 BCD 碼并查表，結(jié)果分別存放于 R4 、 R3 中CF: PUSH02HPUSHDPHPUSHDPLMOVDPTR,#LEDSEGMOVR2,AANLA,#0FHMOVCA,A+DPTRMOVR3,AMOVA,R2SWAPAANLA,#0FHMOVCA,A+DPTRMOVR4,APOP DPLPOP DPHRET*;LEDSEG:DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H

18、,66H,0B6H,0BEH,0E4HDB 0FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH; 將 20H26H 中從 PCF8563T 中讀出的 7 個字節(jié)參數(shù)的無關(guān)位屏蔽掉;ADJUST: PUSH ACCMOV A,20HANL A,#7FHMOV 20H,AMOV A,21HANL A,#7FHMOV 21H,AMOV A,22HANL A,#3FHMOV 22H,AMOV A,23HANL A,#3FHMOV 23H,AMOV A,24HANL A,#07HMOV 24H,AMOV A,25HANL A,#1FHMOV 25H,APOP ACCRET; 延時子程序

19、;DELAY: PUSH 00HPUSH 01HMOVR0,#15HDELAY1:MOVR1,#00HDJNZ R1,$DJNZ R0,DELAY1POP 01HPOP 00HRET*; 鍵盤修改時間中斷服務(wù)子程序;INT_7290:PUSH 00HPUSH 02HPUSH 03HPUSH 04HPUSH 07HPUSH ACCPUSH PSWLCALL RDKEY;讀取第一個按鍵值（功能鍵）; 修改小時;AKEY: CJNE A,#0AH,BKEY;判斷是A 鍵嗎？不是跳轉(zhuǎn)判斷是JB P3.3,$;以查詢的方式等待下一次按鍵操作LCALLRDKEY;讀取第二個按鍵值（小時的十位數(shù)？）SWAP

20、AANL14H,#0FHORL14H,A;14H 單元中的“十位數(shù)”生成JB P3.3,$;以查詢的方式等待下一次按鍵操作LCALLRDKEY;讀取第三個按鍵值（小時的個位數(shù)）ANL14H,#0F0H;將鍵值數(shù)據(jù)處理成小時的個位ORL14H,AMOVR7,#01HMOVR0,#14HMOVR3,#04HMOV R3,#WSLA_8563PCF8563TLCALL WRNBYT;將修改后的時間參數(shù)送LJMP DOWN; 修改分BKEY: CJNE A,#0BH,CKEYJB P3.3,$LCALL RDKEYSWAP AANL13H,#0FHORL13H,AJB P3.3,$LCALL RDKE

21、YANL13H,#0F0HORL13H,AMOV R7,#01HMOV R0,#13HMOV R2,#03HMOV R3,#WSLA_8563LCALL WRNBYTLJMP DOWN; 修改秒CKEY: CJNE A,#0CH,DOWNJB P3.3,$LCALL RDKEYSWAP AANL12H,#0FHORL12H,AJB P3.3,$LCALL RDKEYANL12H,#0F0HORL12H,AMOV R7,#01HMOV R0,#12HMOV R2,#02HMOV R3,#WSLA_8563LCALL WRNBYTLJMP DOWN; 中斷返回退出DOWN: CLR IE0POP

22、PSWPOP ACCPOP 07HPOP 04HPOP 03HPOP 02HPOP 00HRETI; 讀鍵值子程序（出口參數(shù)累加器A ，獲取到的鍵值）RDKEY: MOV R0,#1FH;鍵值緩沖單元MOVR7,#01H;取鍵值數(shù)據(jù)MOVR2,#01H;指向內(nèi)部數(shù)據(jù)鍵值寄存器地址MOVR3,#WSLA_7290 ;取器件寫地址MOVR4,#RSLA_7290 ;取器件讀地址LCALLRDADD;讀出 7290 的 01H 單元中的鍵值MOVA,1FH;取鍵值送緩沖單元DECARET; 向日歷芯片中寫入時間參數(shù)子程序WR8536: MOV R7,#07H;寫入?yún)?shù)個數(shù)（時間和控制字）MOVR0,

23、#12H;參數(shù)和控制命令緩沖區(qū)首地址MOVR2,#02H;從器件內(nèi)部從地址MOV R3,#WSLA_8563 ;準(zhǔn)備向PCF8563T 寫入數(shù)據(jù)串LCALL WRNBYT;寫入時間、控制命令到PCF8563TRET*;相關(guān)I2C子程序* ;；帶有內(nèi)部單元地址的多字節(jié)寫操作子程序WRNBYT；通用的I2C通訊子程序（多字節(jié)寫操作）；入口參數(shù)R7字節(jié)數(shù)，R0:源數(shù)據(jù)塊首地址;R0原數(shù)據(jù)塊首地址；R2從器件內(nèi)部子地址；R3:外圍器件地址（寫）;相關(guān)子程序WRBYT、STOP、CACK、STAWRNBYT:PUSHPSWPUSHACCWRADD:MOVA,R3;取外圍器件地地址（包含 r/w=0）LC

24、ALL STA ；發(fā)送起始信號SLCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALL CACK；檢測外圍器件的應(yīng)答信號JB F0,WRADD;如果應(yīng)MOV A,R2LCALL WRBYT ;發(fā)送內(nèi)部寄存器首地址LCALL CACK ;檢測外圍器件的應(yīng)答信號JB F0,WRADD;如果應(yīng)答不正確返回重來WRDA: MOV A,R0LCALL WRBYT ;發(fā)送外圍地址LCALL CACK ;檢測外圍器件的應(yīng)答信號JB F0,WRADD;如果應(yīng)答不正確返回重來INC R0DJNZ R7,WRDALCALL STOPPOP ACCPOP PSWRET.* ;帶有內(nèi)部單元地址的多字節(jié)讀操作子程序RDADD;入

25、口參數(shù)R7字節(jié)數(shù)；;R0目標(biāo)數(shù)據(jù)塊首地址；R2從器件內(nèi)部子地址；;R3器件地址（寫）；R4器件地址（讀）;相關(guān)子程序WRBYT、STOP、CACK、STA、MACK、MNACKRDADD: PUSH PSW;從PCF8563的02H單元讀入 7個參數(shù)PUSHACC;存放于20H-26H 單元RDADD1:LCALLSTAMOVA,R3;取器件地址（寫）LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應(yīng)答信號JB F0,RDADD1;如果應(yīng)答不正確返回重來MOVA,R2;取內(nèi)部地址LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應(yīng)答信號JB F0,RDAD

26、D1;LCALL STA如果應(yīng)答不正確返回重來MOVA,R4;取器件地址（讀）LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應(yīng)答信號JB F0,RDADD1;如果應(yīng)答不正確返回重來RDN:LCALL RDBYTMOV R0,ADJNZ R7,ACKLCALL MNACKLCALL STOPPOP ACCPOP PSWRETACK:LCALL MACKINC R0SJMP RDN; 啟動信號子程序SSTA:SETB SDA ;啟動信號SSETB SCLNOP;產(chǎn)生 4.7US 延時NOPNOPNOPCLR SDANOP;產(chǎn)生 4.7US 延時NOPNOPNOPNOPCLR

27、SCLRET; 停止信號子程序 PSTOP: CLR SDA ;停止信號 PSETB SCLNOP;產(chǎn)生 4.7US 延時NOPNOPNOPNOPSETB SDANOP;產(chǎn)生 4.7US 延時NOPNOPNOPNOPCLR SCLCLR SDARET*; 應(yīng)答信號子程序 MACKACKMACK: CLR SDA ;發(fā)送應(yīng)答信號SETB SCLNOP;產(chǎn)生 4.7US 延時NOPNOPNOPCLR SCLSETB SDARET; 非應(yīng)答法信號子程序MNACKNACKMNACK:SETB SDA ;發(fā)送非應(yīng)答信號SETB SCLNOP;產(chǎn)生 4.7US 延時NOPNOPNOPNOPCLR SCLC

28、LR SDARET; 應(yīng)答檢測子程序CACKCACK: SETB SDA ;應(yīng)答位檢測子程序SETB SCLCLR F0MOVC,SDA ;采樣 SDAJNC CEND;應(yīng)答正確時轉(zhuǎn)CENDSETBF0 ;應(yīng)答錯誤時F0 置一CEND: CLR SCLRET; 發(fā)送一個字節(jié)子程序WRBYTWRBYT: PUSH 06HMOV R6,#08H ; 發(fā)送一個字節(jié)子程序WLP:RLC A ;（入口參數(shù)A）MOV SDA,CSETB SCLNOP;產(chǎn)生 4.7US 延時NOPNOPNOPNOPCLR SCLDJNZ R6,WLPPOP 06HRET; 接收一個字節(jié)子程序 RDBYTRDBYT:PUSH 06HMOVR6,#08H ; 接收一個字節(jié)子程序RLP:SETB SDASETB SCLNOP;產(chǎn)生大于15微秒的延時!NOP;注意這是專門為ZLG7290NOP;添加的20 微秒延時部分NOPNOPNOPN