基于PCF8563的時鐘系統(tǒng)設計

基于PCF8563的時鐘系統(tǒng)設計大連理工大學本科設計報告題目：基于PCF8563的時鐘系統(tǒng)設計課程名稱:學院(系):專業(yè):班級:學號:學生姓名:成績:2014年7月10日題目：基于PCF8563的時鐘系統(tǒng)設計設計要求實驗要求:顯示兩位小時、兩位分鐘和兩位秒?yún)?shù)，相互之間有分隔符號;(2)按住KEY1可顯示四位年、兩位月、兩位日；具備整點報時功能(模擬廣播電臺的整點報時從59分55秒開始，每一秒驅動蜂鳴器一次，其中前5次為低頻，00秒時為高頻驅動);具備鍵盤修改時間功能?？尚薷男r、分鐘和秒?yún)?shù);修改時間時具備“回顯”功能，以方便觀察;輸入時間參數(shù)時應具有“自動糾錯”功能，以免錯誤數(shù)據(jù)的輸入;(7)在修改時間參數(shù)時具備“參數(shù)閃爍”功能，是操作更人性化;2設計分析及系統(tǒng)方案設計(1)主程序算法描述主程序中定義端口名稱、圍器件讀寫地址增強程序的可讀性。設置中斷服務程序入口地址，將硬件電路連接與之對應。INT_RCTDUI對應INT_0中斷服務程序，INT_7290對應INT1的中斷服務程序。開始時先對硬件電路進行復位操作。然后設定PCF8563T的時間和命令參數(shù)存放在單片機內部的10H~1DH單元，將其寫入到8563的00H~0DH單元。使總的中斷使能端有效，開INT0和INT1中斷，使觸發(fā)極性為下降沿。等待中斷的到來。(2)INT_RCT中斷子程序算法描述調讀數(shù)據(jù)子程序，將讀出的8563中02H?08H單元的內容存放于單片機內部20H~26H單元。判斷時、分的數(shù)值，當時間在**-59-55至**-59-59時調用低頻蜂鳴器BUZZL,當時間為**-00-00時調用高頻蜂鳴器BUZZH。實現(xiàn)整點報時。調整時間，將20H-26H單元中內容拆分查表后送到28H~2FH(年，月，日)和38H~3FH(時，分，秒)。使P1.2控制顯示內容，當P1.2=1時，顯示時，分，秒；當P1.2=0時，顯示年，月，日。(3)蜂鳴器發(fā)聲子程序(BUZZL和BUZZH)設置初始值使BUZZL發(fā)聲頻率為500HZ，BUZZH發(fā)聲頻率為1500HZ。(4)鍵盤修改子程序讀入進入中斷前的數(shù)據(jù)，將8563的20H單元內容送入單片機內部12H單元(秒)；21H單元內容送入單片機內部13H單元(分)；22H單元內容送入單片機內部14H單元(時)便于修改后顯示。讀入輸入的鍵值為0AH時，為A鍵修改小時參數(shù)。設置小時的十位閃爍命令等待按鍵操作，讀入鍵值判斷是否超過三，超過則報警且要求重新輸入。輸入正確時回顯，設置小時的個位閃爍命令等待按鍵操作，讀入鍵值判斷個位不超過9，然后判斷小時整個數(shù)是否小于24。分和秒的設置與小時類似，不同的是十位不能超過5個位不能超過9。(5)閃爍子程序設置入口閃爍參數(shù)單元值3系統(tǒng)電路圖-1-VCC上拉電阻5KX22AT89C51ZLG7290BIC總線8位數(shù)碼管P1.0SDAP1.1SCLP1.7/RST/INT0(P3.2)/INT32.768KPCF8563TSDAOSCISCLOSCO/INT1(P3.3)CLKOUTP3.4P1.2VCCB5區(qū)+5V855010K保護電阻47歐SW1103BUZZ外圍接口模塊硬件電路功能描述ZLG7290B驅動8個數(shù)碼管顯示時鐘時間，管理按鍵并讀取鍵值，和/INT1相連，引發(fā)中斷。PCF8563T設置時鐘時間，控制時間的運行，和/INTO相連，每一秒產生一次中斷。蜂鳴器整點報時，錯誤提示KEY1控制顯示時間或日期主程序中主要變量定義變量名稱RAM單元/寄存器功能WSLA_85630A2HPCF8563T寫地址RSLA_85630A3HPCF8563T讀地址WSLA_729070HZLG7290B寫地址-2-RSLA_729071HZLG7290B讀地址SS50H為閃爍程序傳遞參數(shù)10H-1DH無準備向時鐘芯片寫入的值07H無寫入?yún)?shù)個數(shù)00H無參數(shù)和控制命令緩沖區(qū)首地址02H無從器件內部地址03H無從器件寫地址30H無寫入閃爍控制字使閃爍速度最快系統(tǒng)軟件中各個子程序的功能描述子程序名稱入口參數(shù)出口參數(shù)功能描述INT_RCT無無讀取時間參數(shù)送數(shù)碼管顯示，并在整點時刻報警BUZZL無無蜂鳴器以500Hz頻率發(fā)聲BUZZH無無蜂鳴器以1500HZ頻率發(fā)聲將20H-26H中從PCF8563ADJUST20H-26H單元20H-26H單元中讀出的7個參數(shù)無關位屏蔽掉CHAIFEN20H-26H單元28H-2FH單元將20H-26H單元的參數(shù)38H-3FH單元拆分并在查表后送28H-2FH，38H-3FH累加器AR4(H)R3將A中的數(shù)據(jù)拆分為兩個獨CF立的BCD碼并查表結果存于R4R3INT_7290無無修改時間、回顯、糾錯、閃爍FLASHSS無控制閃爍位置RDKEY無累加器A讀鍵值子程序WR856310H-1DH單元無向日歷芯片寫入時間參數(shù)WRNBYT無無多字節(jié)寫操作RDADD無無多字節(jié)讀操作3-MOV1BH,#00H;設定日報警MOV1CH,#00H;設定星期報警8程序清單SDABITP1.0MOV1DH,#83H;設定CLKOUT的頻率，SCLBITP1.11秒周期方波WSLA_8563EQU0A2H;PCF8563T口地址MOVR7,#0EH;寫入?yún)?shù)個數(shù)RSLA_8563EQU0A3HMOVR0,#10H;參數(shù)與控制命令緩沖區(qū)WSLA_7290EQU70H;ZLG7290B口地址首地址RSLA_7290EQU71HMOVR2,#00H;從器件內部子地址MOVR3,#WSLA_8563;準備向PCF8563TORG8000H寫入數(shù)據(jù)串LJMP8040HLCALLWRNBYT;寫入時間，控制命令到ORG8003HPCF8563TLJMPINT_RCTSETBEA;啟動總中斷ORG8013HSETBEX0;啟動INT_RCT(INT_0)LJMPINT_7290SETBIT0;定時器0下降沿有效SETBEX1;啟動INT_7290(INT_7290)ORG8040HSETBIT1;定時器1下降沿有效START:MOVSP,#60HSJMP$;等待中斷；****************************************clrpi.7；ZLG7290復位LCALLDELAY;中斷服務子程序INT_RCTSETBP1.7;****************************************;****************************************INT_RCT:MOVR7,#07H;數(shù)據(jù)塊字節(jié)數(shù)；設定pdf8563tde時間和命令參數(shù)(參數(shù)和控制MOVR0,#20H;內部數(shù)據(jù)塊首地址命令緩沖區(qū)10H-1DH)MOVR2,#02H;內部寄存器首地址產***************************************movR3,#WSLA_8563;向8563寫地址MOV10H,#00H;啟動控制字MOVR4,#RSLA_8563;從8563讀地址MOV11H,#1FH;設置報警及定時器中斷LCALLRDADD;調讀數(shù)據(jù)子程序，MOV12H,#50H;秒單元將讀出的數(shù)據(jù)存放于單片機20H-26H中MOV13H,#59H;分單元MOVA,21H;判斷是否為59分CJNEA,#59H,NEXT1MOV14H,#08H;小時單元MOV15H,#01H;日期單元MOVA,20H;判斷是否為55秒CJNEA,#55H,NEXT2MOV16H,#01H;星期單元LCALLBUZZLMOV17H,#01H;月單元SJMPNEXTMOV18H,#10H;年單元NEXT2:CJNEA,#56H,NEXT3MOV19H,#00H;設定分報警LCALLBUZZLMOV1AH,#00H;設定小時報警SJMPNEXTSETBTR0NEXT3:CJNEA,#57H,NEXT4LOOPL:JNBTF0,$LCALLBUZZLCLRTF0MOVTL0,#66HSJMPNEXTNEXT4:CJNEA,#58H,NEXT5MOVTH0,#0FCHLCALLBUZZLCPLP3.4;驅動蜂鳴器SJMPNEXTDJNZR7,LOOPLSETBP3.4NEXT5:CJNEA,#59H,NEXTLCALLBUZZLPOP07HSJMPNEXTRETNEXT1:CJNEA,#00H,NEXTBUZZH:PUSH07HMOVA,20HMOVTMOD,#01HCJNEA,#00H,NEXTMOVTL0,#0CDH;高頻1500HzLCALLBUZZHMOVTH0,#0FEHMOVR7,#100NEXT:LCALLADJUST;調時間調整子程序SETBTR0LCALLCHAIFEN;調拆分子程序，將LOOPH:JNBTF0,$20H-26H中的參數(shù)分別存28H-2FH,38H-3FH中MOVR7,#08HCLRTF0MOVR2,#10HMOVTL0,#0CDHMOVR3,#WSLA_7290MOVTH0,#0FEHCPLP3.4;驅動蜂鳴器JNBP1.2,YEARS;使用P1.2控制顯示DJNzR7,LOOPH內容SETBP3.4MOVR0,#38H;顯示時分秒SJMPDISPPOP07HRETYEARS:MOVR0,#28H;顯示年月日;****************************************DISP:LCALLWRNBYT;調7290顯示子程序JNBP3.2,$;鍵盤修改中斷服務程序INT_7290RETI;****************************************;****************************************INT_7290:PUSH00H;BUZZPUSH02H;****************************************PUSH03HBUZZL:PUSH07HPUSH04HPUSH07HMOVTMOD,#01H;方式1PUSHACCMOVTL0,#66H;低頻500HzMOVTH0,#0FCHPUSHPSWMOVR7,#50MOVR7,#07H;寫入?yún)?shù)個數(shù)1-LCALLFLASHMOVR0,#20H;參數(shù)和控制命令緩沖區(qū)JBP3.3,$首地址LCALLRDKEYMOVR2,#02H;從器件內部從地址MOVR3,#WSLA_8563;準備向8563寫入數(shù)CJNEA,#0AH,STEP1;判斷鍵值是否滿足小據(jù)串時個位的要求(小于10)STEP1:JNCERROR2MOVR4,#RSLA_8563;準備從8563讀取數(shù)ANL14H,#0F0H據(jù)串ORL14H,ALCALLRDADDMOVA,14H入秒單元MOV12H,20H;寫MOV13H,21H;寫入分單元CJNEA,#24H,JJJ;判斷小時的值是否滿足要MOV14H,22H;寫入時單元求(小于24)JJJ:JNCERROR2RE:JBP3.3,$;以查詢方式等待下一次按鍵LCALLWR8563LCALLRDKEY;讀取鍵值CJNEA,#0AH,BKEY;判斷是否為A鍵LCALLCF;拆分，查表，R4(H)，R3(L)AKEY:MOV51H,#80HMOV3EH,R3;回顯LCALLFLASHMOVR7,#01HJBP3.3,$MOVR0,#3EHLCALLRDKEYMOVR2,#16HMOVR3,#WSLA_7290CJNEA,#03H,HOUR1;判斷鍵入的數(shù)是否LCALLWRNBYT滿足小時十位的要求HOUR1:JNCERROR1;若鍵值大于2,則報錯MOV51H,#00H;停止閃爍LCALLFLASHSWAPA;將鍵值處理成小時數(shù)據(jù)的十位ANL14H,#0FHLJMPDOWNERROR2:LCALLBUZZHORL14H,A;小時數(shù)據(jù)的十位生成LJMPHOUR2LCALLWR8563;寫入8563BKEY:CJNEA,#0BH,CKEYLCALLCF;拆分，查表，R4(H)，R3(L)MOV51H,#10HMOV3FH,R4;回顯MOVR7,#01HLCALLFLASHMOVR0,#3FHJBP3.3,$MOVR2,#17HLCALLRDKEYMOVR3,#WSLA_7290CJNEA,#06H,MIN1LCALLWRNBYTMIN1:JNCERROR3LJMPHOUR2SWAPAANL13H,#0FHERROR1:LCALLBUZZH;報錯，返回重新鍵入LJMPAKEYORL13H,AHOUR2:MOV51H,#40HLCALLWR85632-CJNEA,#06H,SEC1LCALLCF;拆分，查表，R4(H)，R3(L)SEC1:JNCERROR5MOV3CH,R4;回顯MOVR7,#01HSWAPAMOVR0,#3CHANL12H,#0FHMOVR2,#14HORL12H,AMOVR3,#WSLA_7290LCALLWR8563LCALLWRNBYTLCALLCF;拆分，查表，R4(H),R3(L)LJMPMIN2MOV39H,R4;回顯ERROR3:LCALLBUZZHMOVR7,#01HLJMPBKEYMOVR0,#39HMIN2:MOV51H,#08HMOVR2,#11HLCALLFLASHMOVR3,#WSLA_7290JBP3.3,$LCALLWRNBYTLCALLRDKEYLJMPSEC2CJNEA,#0AH,STEP2ERROR5:LCALLBUZZHLJMPCKEYSTEP2:JNCERROR4ANL13H,#0F0HSEC2:MOV51H,#01HORL13H,ALCALLFLASHLCALLWR8563JBP3.3,$LCALLRDKEYLCALLCF;拆分，查表，R4(H),R3(L)CJNEA,#0AH,STEP3MOV3BH,R3;回顯MOVR7,#01HSTEP3:JNCERROR6ANL12H,#0F0HMOVR0,#3BHMOVR2,#13HORL12H,AMOVR3,#WSLA_7290LCALLWR8563LCALLWRNBYTLCALLCF;拆分，查表，R4(H),R3(L)MOV51H,#00HMOV38H,R3;回顯LCALLFLASHMOVR7,#01HLJMPDOWNMOVR0,#38HERROR4:LCALLBUZZHMOVR2,#10HLJMPMIN2MOVR3,#WSLA_7290CKEY:CJNEA,#0CH,ERRORLCALLWRNBYTMOV51H,#02HMOV51H,#00HLCALLFLASHLCALLFLASHJBP3.3,$LJMPDOWNLCALLRDKEYERROR6:LCALLBUZZH-3-LJMPSEC2MOVR3,#WSLA_8563LCALLWRNBYTERROR:LCALLBUZZH;若鍵入數(shù)不為A、RETB、C中的一個，則報錯;****************************************LCALLDELAYLCALLBUZZL;閃爍子程序DOWN:CLRIE1;****************************************CLRIE0FLASH:PUSH00HPUSH02HPOPPSWPOPACCPUSH03HPOP07HPUSH07HPOP04HMOV50H,#70HPOP03HMOVR7,#02HPOP02HMOVR0,#50HPOP00HMOVR2,#07HRETIMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYT;****************************************POP07H;讀鍵值子程序（出口參數(shù)累加器A——獲取到POP03H的鍵值）POP04HMOV21H,APOP04HMOV21H,AMOV3FH,R4MOVR3,AMOV3FH,R4MOVR3,A;****************************************POP02HRDKEY:MOVR0,#1FHPOP00HMOVR7,#01HRETMOVR2,#01H;****************************************MOVR3,#WSLA_7290;各子程序MOVR4,#RSLA_7290;****************************************LCALLRDADDCHAIFEN:PUSHPSWMOVA,1FHPUSHACCDECAPUSH03HRETPUSH04H;****************************************MOVA,20HLCALLCF;向日歷芯片寫入時間參數(shù)子程序MOV38H,R3;將RAM的10H-1DH中的時間參數(shù)（含控制字）MOV39H,R4寫入芯片的00H-0DH單元;****************************************MOV3AH,#02HWR8563:MOVR7,#0EHMOVA,21HMOVR0,#10HLCALLCFMOVR2,#00HMOV3BH,R3-4-MOV3CH,R4PUSHDPLMOV3DH,#02HMOVDPTR,#LEDSEGMOVA,22HMOVR2,ALCALLCFANLA,#0FHMOV3EH,R3MOVCA,@A+DPTRMOVA,23HMOVA,R2LCALLCFSWAPAMOVA,R3ANLA,#0FHORLA,#01HMOVCA,@A+DPTRMOVR3,AMOVR4,AMOV28H,R3POPDPLMOV29H,R4POPDPHMOVA,25HPOP02HLCALLCFRETMOVA,R3LEDSEG:DBORLA,#01H0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E4HMOVR3,ADBMOV2AH,R30FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EHMOV2BH,R4;****************************************MOVA,26H;將20H-26H中從PCF8563T中讀出的7個字節(jié)LCALLCF參數(shù)的無關位屏蔽掉MOVA,R3;****************************************ORLA,#01HADJUST:PUSHACCMOVR3,AMOVA,20HMOV2CH,R3ANLA,#7FHMOV2DH,R4MOV20H,AMOV2EH,#0FCHMOVA,21HMOV2FH,#0DAHANLA,#7FHPOP01HPOP01HPOP03HMOVA,22HPOPACCANLA,#3FHPOPPSWMOV22H,ARETMOVA,23HCF:PUSH02HANLA,#3FHPUSHDPHMOV23H,A-5-MOVA,24HANLA,#07HMOV24H,AMOVA,25HANLA,#1FHMOV25H,APOPACCRET;****************************************;;延時子程序;****************************************;DELAY:PUSH00HPUSH01HMOVR0,#00HDELAY1:MOVR1,#01HDJNZR1,$DJNZR0,DELAY1POP00HRET;****************************************;;12c子程序;****************************************;END-6-9系統(tǒng)調試運行結果說明、分析所出現(xiàn)得問題，設計體會與建議硬件環(huán)境:DP-51PROC單片機綜合仿真實驗臺，TKSMonitor51仿真器。軟件環(huán)境:PC及Keil軟件。結果說明：可通過8563日歷顯示芯片將時間顯示在數(shù)碼管上,按KEY1鍵可顯示日期,按人、B、C鍵可分別改變時、分、秒，按錯鍵時會有警告音提醒并要求重新輸入?？蛇M行整點報時。調試中出現(xiàn)的問題及解決方法:(1)顯示兩位小時、兩位分鐘和兩位秒?yún)?shù)，相互之間有分隔符號功能:在該環(huán)節(jié)中，利用書上的參考程序，實現(xiàn)每1s進入一次中斷實現(xiàn)讀取時間參數(shù)，并進行拆分顯示等操作。最后能夠在數(shù)碼管上顯示出初始設置的時間，當按下key1鍵時可以顯示初始設置的日期。(2)整點報時功能:設置兩個驅動蜂鳴器發(fā)聲的子程序，一個發(fā)聲頻率為500HZ，另外一個為1500HZ。成功實現(xiàn)了當時間為59分55秒~59分59秒時以500Hz的頻率發(fā)聲，時間為整點時以1500HZ的頻率發(fā)聲(3)鍵盤修改時間功能:這部分程序是整個程序的難點，修改的過程為從8563讀取數(shù)據(jù)存入單片機，在單片機內修改后存回8563，并寫入729