(單片機(jī))數(shù)字鐘設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告

PAGEPAGE1數(shù)字鐘設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告課程名稱：單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)班級：通信09-9班學(xué)號：200926030117姓名：保密實(shí)習(xí)日期：2012-5-25指導(dǎo)教師：付才目錄1.緒論……………22.課程設(shè)計(jì)………………………22.1設(shè)計(jì)目的……………………2

2.2具體設(shè)計(jì)要求……………23.系統(tǒng)功能原理及電路圖…………23.1AT89S52單片機(jī)簡介……………………23.274HC595簡介……………43.3接線方式…………………43.4顯示電路的選擇與設(shè)計(jì)…………………43.5設(shè)計(jì)電路原理圖…………54.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與編程…………54.1秒表程序流程圖…………54.2設(shè)計(jì)程序……………………64.3調(diào)試過程…………………115．實(shí)習(xí)心得……………………126.附錄……………121.緒論隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)在日用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛，而本文設(shè)計(jì)并制作了一款基于AT89S52的8位數(shù)碼管顯示的數(shù)字鐘，其電路簡單，軟硬件結(jié)構(gòu)模塊化，易于實(shí)現(xiàn)。2.課程設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)目的通過課程設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步熟悉AT89S52單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握單片機(jī)的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性，控制方法，以及以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)，了解相關(guān)電路參數(shù)的計(jì)算方法。通過實(shí)際程序設(shè)計(jì)和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。通過完成一個(gè)包括電路設(shè)計(jì)和程序開發(fā)的完整過程，使我們了解開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的過程，為今后從事的相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。

2.2具體設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘，顯示小時(shí)，分鐘，秒，用8位LED顯示，如：17-00-00，并且實(shí)現(xiàn)12和24小時(shí)之間的轉(zhuǎn)換，可根據(jù)個(gè)人情況加上其他擴(kuò)展功能。3.系統(tǒng)功能原理及硬件電路3.1AT89S52單片機(jī)簡介AT89S52為ATMEL所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flsah存儲(chǔ)器。（一）、AT89S52主要功能列舉如下：1、擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至12MHz）3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）為8KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為256字節(jié)5、32個(gè)可編程I/O口線6、8個(gè)中斷向量源7、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、三級加密程序存儲(chǔ)器9、全雙工UART串行通道（二）、AT89S52各引腳功能介紹：（三）時(shí)序AT89S52典型的指令周期（執(zhí)行一條指令的時(shí)間稱為指令周期）為一個(gè)機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期由六個(gè)狀態(tài)（十二振蕩周期）組成。每個(gè)狀態(tài)又被分成兩個(gè)時(shí)相P1和P2。所以，一個(gè)機(jī)器周期可以依次表示為S1P1，S1P2……，S6P1，S6P2。通常算術(shù)邏輯操作在P1時(shí)相進(jìn)行，而內(nèi)部寄存器傳送在P2時(shí)相進(jìn)行。對于單周期指令，當(dāng)操作碼被送入指令寄存器時(shí)，便從S1P2開始執(zhí)行指令。如果是雙字節(jié)單機(jī)器周期指令，則在同一機(jī)器周期的S4期間讀入第二個(gè)字節(jié)，若是單字節(jié)單機(jī)器周期指令，則在S4期間仍進(jìn)行讀，但所讀的這個(gè)字節(jié)操作碼被忽略，程序計(jì)數(shù)器也不加1，在S6P2結(jié)束時(shí)完成指令操作。圖1.7的(a)和(b)給出了單字節(jié)單機(jī)器周期和雙字節(jié)單機(jī)器周期指令的時(shí)序。89S52指令大部分在一個(gè)機(jī)器周期完成。乘（MUL）和除（DIV）指令是僅有的需要兩個(gè)以上機(jī)器周期的指令，占用4個(gè)機(jī)器周期。對于雙字節(jié)單機(jī)器周期指令，通常是在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲(chǔ)器中讀入兩個(gè)字節(jié)，唯有MOVX指令例外。MOVX是訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的單字節(jié)雙機(jī)器周期指令。在執(zhí)行MOVX指令期間，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器被訪問且被選通時(shí)跳過兩次取指操作。圖1.7中(c)給出了一般單字節(jié)雙機(jī)器周期指令的時(shí)序[9]。3.274HC595簡介74HC595是硅結(jié)構(gòu)的CMOS器件，兼容低電壓TTL電路，遵守JEDEC標(biāo)準(zhǔn)。74HC595是具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。數(shù)據(jù)在SHcp的上升沿輸入到移位寄存器中，在STcp的上升沿輸入到存儲(chǔ)寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（Ds），和一個(gè)串行輸出（Q7’）,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時(shí)（為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關(guān)斷狀態(tài)。三態(tài)。將串行輸入的8位數(shù)字，轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿休敵龅?位數(shù)字，例如控制一個(gè)8位數(shù)碼管，將不會(huì)有閃爍。3.3接線方式：74LS138譯碼器ENA→P1.0ENB→P1.1ENC→P1.2時(shí)鐘CLK→P2.0數(shù)碼管輸入DIN→P2.13.4顯示電路的選擇與設(shè)計(jì)對于數(shù)字顯示電路，通常采用液晶顯示或數(shù)碼管顯示。對于一般的段式液晶屏，需要專門的驅(qū)動(dòng)電路，而且液晶顯示作為一種被動(dòng)顯示，可視性差，不適合遠(yuǎn)距離觀看；對于具有驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)接口的液晶顯示模塊(字符或點(diǎn)陣)，一般多采用并行接口，對單片機(jī)的接口要求較高，占用資源多；另外，AT89S52單片機(jī)本身無專門的液晶驅(qū)動(dòng)接口。而數(shù)碼管作為一種主動(dòng)顯示器件，具有亮度高、響應(yīng)速度快、防潮防濕性能好、溫度特性極性、價(jià)格便宜、易于購買等優(yōu)點(diǎn)，而且有遠(yuǎn)距離視覺效果，很適合夜間或是遠(yuǎn)距離操作。因此，本設(shè)計(jì)的顯示電路采用8段數(shù)碼管作為顯示介質(zhì)本設(shè)計(jì)采用共陰極數(shù)碼顯示管做顯示電路，由于采用的是共陰的數(shù)碼顯示管，所以只要數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、h引腳為高電平，那么其對應(yīng)的二極管就會(huì)發(fā)光，使數(shù)碼顯示管顯示0～9的編碼見表1.1。表1.1共陰極數(shù)碼顯示管字型代碼字型共陽極代碼字型共陽極代碼00C0H592H10F9H682H20A4H70F8H30B0H880H499H990H3.5設(shè)計(jì)電路原理圖：見附錄4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與編程4.1數(shù)字鐘程序流程圖主程序流程圖如下：結(jié)束設(shè)時(shí)常為1s結(jié)束設(shè)時(shí)常為1s開始R5送累加器AR4=00數(shù)碼顯示“00”A<60A<60R4=00R4送累加器AA=A+1A=A+1自加12小于12初始化TAB賦值T0工作NNYYA<24R5=00R6送至累加器AA=A+1數(shù)碼管顯示NY大于12自減12yyyy4.2設(shè)計(jì)程序：ORG0000HENABITP1.0ENBBITP1.1ENCBITP1.2CLKBITP2.0DINBITP2.1AJMPMAINORG0003H;外部中斷0AJMPINT0ORG000BH;定時(shí)器T0AJMPIV0ORG0030H;MAIN:LCALLINTWAIT:LCALLREADLCALLDISPLAYSJMPWAIT;READ:MOVA,R4MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV75H,AMOVA,BMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV74H,AMOVA,#0BFHMOV73H,AMOV70H,AMOVA,R5MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV72H,AMOVA,BMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV71H,AMOVA,R6MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV6FH,AMOVA,BMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV6EH,ARETDISPLAY:CLRENASETBENBSETBENCMOVR1,6EHLOOP3:MOVA,@R1MOVR0,#08HLOOP2:LCALLLOOPINCR1CJNER1,#76H,LOOP3;SETBENARETIV0:DJNZR3,LOOP1;MOVR3,#14HINCR4CJNER4,#60,LOOP1;INCR5MOVR4,#0;CJNER5,#60,LOOP1INCR6MOVA,R6MOVR5,#0SETBTR1;定時(shí)器T1啟動(dòng)CJNER6,#24,LOOP1MOVR6,#0LOOP1:MOVTH0,#03CH;MOVTL0,#0B0H;SETBTR0RETILOOP:RLCAMOVDIN,CNOPNOPSETBCLKNOPNOPCLRCLKDJNZR0,LOOPRETINT0:MOVB,#12DIVABJZNN;小于12JNZMM;大于12NN:MOVA,R6ADDA,#12MOVR6,ARETIMM:MOVA,R6SUBBA,#12MOVR6,ARETILOOP4:MOVTH1,#03CHMOVTL1,#0B0HRETIINT:MOVR3,#14HMOVR4,#00HMOVR5,#00HMOVR6,#17MOVTMOD,#11HMOVTH0,#03CHMOVTL0,#0B0HSETBIT0;下降沿觸發(fā)SETBEX0;外部中斷允許SETBET0;定時(shí)器中斷允許T0SETBEA;開中斷SETBTR0;啟動(dòng)T0RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H4．3調(diào)試過程5.實(shí)習(xí)心得：通過這次課程設(shè)計(jì)，我對單片機(jī)和電路設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)有了更多的了解，同時(shí)也鍛煉了自己運(yùn)用已學(xué)知識(shí)的能力。