1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p>　基于AT89C51單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì)</p><p>　AT89C51 SCM-BASED ELCTRONIC DESIGN CALENDAR</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了基于AT89C51單片機(jī)的多功能

2、電子萬年歷的硬件結(jié)構(gòu)和軟硬件設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制器，以串行時(shí)鐘日歷芯片DS1302記錄日歷和時(shí)間，它可以對年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以在LED上同時(shí)顯示年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。此萬年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場前景。</p><p>　　關(guān)鍵字AT89C

3、51；電子萬年歷； DS1302</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 引言1</b></p><p>　　1.1課題研究的背景1</p><p>　　1.2課題的研究目的與意義1</p><p>　　1.3課題解決

4、的主要內(nèi)容1</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.1系統(tǒng)方案的構(gòu)想與確定2</p><p>　　2.2 器件的選用2</p><p>　　2.2.1單片機(jī)的選擇2</p><p>　　第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)

5、計(jì)4</p><p>　　3.1.1系統(tǒng)硬件框圖4</p><p>　　3.1.2 AT89C51單片機(jī)4</p><p>　　3.1.3 8位移位寄存器74LS164（串行輸入，并行輸出）8</p><p>　　3.1.4 ds130211</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)14</p>

6、;<p>　　4.1 主程序14</p><p>　　4.2 從1302讀取日期和時(shí)間程序15</p><p>　　4.3 系統(tǒng)源代碼15</p><p>　　第五章 PROTEUS使用16</p><p>　　5.1編程環(huán)境PROTEUS16</p><p>　　5.2用PROTEUS ISI

7、S對電子萬年歷的硬件電路設(shè)計(jì)26</p><p>　　5.3用PROTEUS ISIS進(jìn)行電子萬年歷的仿真測試30</p><p><b>　　結(jié)論33</b></p><p><b>　　致謝34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p

8、><p><b>　　附錄36</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　1.1 課題研究的背景</p><p>　　隨著科技的快速發(fā)展，時(shí)間的流逝,從觀太陽、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。它可以對年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷?/p>

9、種功能，而且DS1302的使用壽命長，誤差小。對于數(shù)字電子萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、時(shí)、分、秒和溫度等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。該電路采用AT89C51單片機(jī)作為核心，功耗小，能在3V的低壓工作，電壓可選用3~5V電壓供電?！　〈巳f年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。</p><p>　　1.2課題的研究目

10、的與意義</p><p>　　二十一世紀(jì)是數(shù)字化技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，而單片機(jī)在數(shù)字化高速發(fā)展的時(shí)代扮演著極為重要的角色。電子萬年歷的開發(fā)與研究在信息化時(shí)代的今天亦是當(dāng)務(wù)之急，因?yàn)樗鼞?yīng)用在學(xué)校、機(jī)關(guān)、企業(yè)、部隊(duì)等單位禮堂、訓(xùn)練場地、教學(xué)室、公共場地等場合，可以說遍及人們生活的每一個(gè)角落。所以說電子萬年歷的開發(fā)是國家之所需，社會之所需，人民之所需。</p><p>　　由于社會對信息交換不斷

11、提高的要求及高新技術(shù)的逐步發(fā)展，促使電子萬年歷發(fā)展并且投入市場得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.3課題解決的主要內(nèi)容</p><p>　　本課題所研究的電子萬年歷是單片機(jī)控制技術(shù)的一個(gè)具體應(yīng)用，主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）選用電子萬年歷芯片時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮功能實(shí)在、使用方便、單片存儲、低功耗、抗斷電的器件。</p>&

12、lt;p>　?。?）根據(jù)選用的電子萬年歷芯片設(shè)計(jì)外圍電路和單片機(jī)的接口電路。</p><p>　?。?）在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)要盡量簡單實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)電路盡量簡單。</p><p>　　（4）根據(jù)硬件電路圖，在開發(fā)板上完成器件的焊接。</p><p>　?。?）根據(jù)設(shè)計(jì)的硬件電路，編寫控制AT89C51芯片的單片機(jī)程序。</p><p&

13、gt;　?。?）通過編程、編譯、調(diào)試，把程序下載到單片機(jī)上運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的功能。</p><p>　?。?）在硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮提高人機(jī)界面的友好性，方便用戶操作等因素。</p><p>　?。?）軟件設(shè)計(jì)時(shí)必須要有完善的思路，要做到程序簡單，調(diào)試方便。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.

14、1系統(tǒng)方案的構(gòu)想與確定</p><p>　　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，RESPACK-8對單片機(jī)AT89C51進(jìn)行供電，時(shí)間芯片DS1302連接單片機(jī)AT89C51。從而實(shí)現(xiàn)電子萬年歷的功能。</p><p><b>　　2.2 器件的選用</b></p>

15、<p>　　單片機(jī)AT89C51</p><p>　　電容RESPACK-8</p><p>　　三個(gè)74LS164串行接口</p><p><b>　　傳感器DS1302</b></p><p>　　2.2.1單片機(jī)的選擇</p><p>　　單片機(jī)自70年代問世以來以微處理器（MPU

16、）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)域拉動得到蓬勃發(fā)展，單片機(jī)功能正日漸完善。單片機(jī)的應(yīng)用，使許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化程度大大提高，可以說當(dāng)今世界正在經(jīng)受一場以單片機(jī)技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命浪潮的沖擊。主要單片機(jī)類型如下：</p><p>　　(1)MCS-51系列單片機(jī)</p><p>　　MCS-51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

17、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。</p><p>　?。?）AT89C51單片機(jī)</p><p>　　AT89C51單片機(jī)的主要特性如下：</p><p>　　與MCS-

18、51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容</p><p>　　4K字節(jié)的在線編程Flash存儲器，1000次擦寫周期</p><p>　　4.0～5.5V的工作電壓范圍</p><p>　　全靜態(tài)工作模式：0～33MHz</p><p><b>　　三級程序存儲器鎖</b></p><p>　　128×

19、8字節(jié)內(nèi)部RAM </p><p>　　32個(gè)可編程I/O口線</p><p>　　2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　6個(gè)中斷源</b></p><p>　　全雙工串行UART通道</p><p>　　低功耗空閑和掉電模式</p><p>　　中斷可從空閑

20、模式喚醒系統(tǒng)</p><p>　　看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針</p><p>　　掉電標(biāo)識和快速編程特性</p><p>　　具有掉電狀態(tài)下的中斷恢復(fù)功能</p><p>　　靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）</p><p>　　由于AT89C51單片機(jī)片內(nèi)有4K字節(jié)的在線編程Flash存儲器，可以擦寫100

21、0次，具有掉電模式，而且具有掉電狀態(tài)下的中斷恢復(fù)功能，對設(shè)計(jì)開發(fā)非常實(shí)用。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)。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1系統(tǒng)硬件框圖</p><p>　　系統(tǒng)硬件框圖如圖3-1</p><p

22、>　　圖3-1 系統(tǒng)硬件框圖</p><p>　　3.1.2 AT89S51單片機(jī)</p><p>　　本系統(tǒng)采用的是美國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)。</p><p>　　1.單片機(jī)的引腳功能</p><p>　　AT89C51單片機(jī)有40個(gè)引腳。</p&g

23、t;<p>　　Vcc：電源電壓+5V</p><p><b>　　GND：接地</b></p><p>　　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。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動8個(gè)TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。</p><p>　　在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時(shí)，這組口

24、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。</p><p>　　在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)要求外接上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸

25、入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流。</p><p>　　Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。</p><p>　　P2口：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某

26、個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流。</p><p>　　在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（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。</p><p>　　Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P2亦接收低高位

27、地址和其他控制信號。</p><p>　　P3口：P3口是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P3的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，見表3-1所示：</p><p>　　P3口還接收一些用于

28、Flash閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。</p><p>　　表3-1 P3口的第二功能圖</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。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。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。</p><p&g

29、t;　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(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)。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。</p><p>　　對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。</p><p>

30、;　　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。該位置后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會被激活。另外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無效。</p><p>　　PSEN：程序存儲允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問外部

31、數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的PSEN信號。</p><p>　　EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。</p><p>　　如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。</p><p>　　Fla

32、sh存儲器編程時(shí)，該引腳加上+12V的變成電壓Vpp.</p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　AT89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.AT89C51單片機(jī)與MCS-51完全兼容 </p><p

33、>　　看門狗（WDT）：WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式。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)位存儲器（WDTRST）構(gòu)成。WDT 在默認(rèn)情況下無法工作；為了激活WDT，用戶必須往WDTRST 寄存器（地址：0A6H）中依次寫入01EH 和0E1H。當(dāng)WDT激活后，晶振工作，WDT在每個(gè)機(jī)器周期都會增加。WDT計(jì)時(shí)周期依賴于外部時(shí)鐘頻率。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。當(dāng)WDT溢

34、出，它將驅(qū)動RSR引腳輸出一個(gè)高電平。</p><p>　　可編程串口（UART）在AT89C51中，UART 的操作與AT89C51 和AT89C52 一樣。AT89C51系列單片機(jī)的串行通信口可以工作于同步和異步通信方式。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。串行口內(nèi)的接收器采用的是雙緩沖結(jié)構(gòu)，能夠在接收到的第一個(gè)字節(jié)從接收寄存器讀走之前就開始接收第二個(gè)字節(jié)（當(dāng)

35、然，如果第二個(gè)字節(jié)接收完畢，而第一個(gè)字節(jié)仍然沒有被讀走，那將會丟掉一個(gè)字節(jié)）。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。如果將數(shù)據(jù)寫入SBUF，數(shù)據(jù)會被送入發(fā)送寄存器準(zhǔn)備發(fā)送。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。因此，CPU對SBUF的讀寫，實(shí)際上是分別訪問2個(gè)不同的寄存器。這2個(gè)寄存器的功能決不能混淆。</p

36、><p>　　振蕩電路：AT89C51系列單片機(jī)的內(nèi)部振蕩器，由一個(gè)單極反相器組成。XTAL1反相器的輸入，XTAL2為反相器的輸出?？梢岳盟鼉?nèi)部的振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘，只要XTAL1和XTAL2引腳上一個(gè)晶體及電容組成的并聯(lián)諧振電路，便構(gòu)成一個(gè)完整的振蕩信號發(fā)生器，此方式稱為內(nèi)部方式。另一種方式由外部時(shí)鐘源提供一個(gè)時(shí)鐘信號到XTAL1端輸入，而XTAL2端浮空。在組成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，多數(shù)采用這種方式，這種方式結(jié)構(gòu)

37、緊湊，成本低廉，可靠性高。在電路中，對電容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，C1、C2通常都選擇30pF。</p><p>　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器：AT89C51單片機(jī)內(nèi)含有2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。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

38、率的1/24。為了實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，定時(shí)器中含有3種基本的寄存器：控制寄存器、方式寄存器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?？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。</p><p>　　RAM：高于7FH內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的地址是8位的，也就是說其地址空間只有256字節(jié)，但內(nèi)部RAM的尋址方式實(shí)際上可提供

39、384字節(jié)。的直接地址訪問同一個(gè)存儲空間，高于7FH的間接地址訪問另一個(gè)存儲空間。這樣，雖然高128字節(jié)區(qū)分與專用寄器 ，即特殊功能寄存器區(qū)的地址是重合的，但實(shí)際上它們是分開的。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。</p><p>　　SFR：SFR是具有特殊功能的所有寄存器的集合，共含有22個(gè)不同寄存器，它們的地址分配在80H～FFH中。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

40、元，其內(nèi)容是不確定的。如對這些單元進(jìn)行讀操作，得到的是一些隨機(jī)數(shù)，而寫入則無效，所以在編程時(shí)不應(yīng)該將數(shù)據(jù)寫入這些未確定的地址單元中，特殊功能寄存器主要有累加器ACC、B寄存器、程序狀態(tài)字寄存器PSW、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)指針DPTR、I/O端口、串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF、定時(shí)器寄存器、捕捉寄存器、控制寄存器。</p><p>　　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

41、級寄存器IP、優(yōu)先級結(jié)構(gòu)和一些邏輯門組成。IE寄存器用于允許或禁止中斷；IP寄存器用于確定中斷源的優(yōu)先級別；優(yōu)先級結(jié)構(gòu)用于執(zhí)行中斷源的優(yōu)先排序；有關(guān)邏輯門用于輸入中斷請求信號。在整個(gè)中斷響應(yīng)過程中CPU所執(zhí)行的操作步驟如下：</p><p>　?。?）完成當(dāng)前指令的操作</p><p>　　（2）將PC內(nèi)容壓入堆棧</p><p>　?。?）保存當(dāng)前的中斷狀態(tài)<

42、;/p><p>　　（4）阻止同級的中斷請求</p><p>　?。?）將中斷程序入口地址送PC寄存器</p><p>　　（6）執(zhí)行中斷服務(wù)程序</p><p><b>　?。?）返回</b></p><p>　　3.1.3 8位移位寄存器74LS164（串行輸入，并行輸出）</p>

43、<p>　　74LS164為8位移位寄存器,其主要電特性的典型值如表3-2：</p><p>　　表3-2 74LS164主要電特性典型值</p><p>　　當(dāng)清除端（CLEAR）為低電平時(shí)，輸出端（QA－QH）均為低電平。</p><p>　　串行數(shù)據(jù)輸入端（A，B）可控制數(shù)據(jù)。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

44、作用下Q0為低電平。當(dāng)有一個(gè)為高電平，則另一個(gè)就允許輸入數(shù)據(jù)，并在CLOCK上升沿作用Q0的狀態(tài)。</p><p><b>　　引出端符號</b></p><p>　　CLOCK 時(shí)鐘輸入端</p><p>　　CLEAR 同步清除輸入端（低電平有效）</p><p>　　A，B 串行數(shù)據(jù)輸入端<

45、;/p><p>　　QA－QH 輸出端</p><p>　　邏輯及封裝圖，如3-2，3-3</p><p><b>　　圖3-2 邏輯圖</b></p><p><b>　　圖3-3 封裝圖</b></p><p><b>　　極限值</b></p

46、><p>　　電源電壓…………………………………7V</p><p>　　輸入電壓…………………………………5.5V</p><p><b>　　工作環(huán)境溫度</b></p><p>　　54164……………………………………-55～125℃</p><p>　　74164……………………………………

47、-0～70℃</p><p>　　儲存溫度……………………………………-65℃～150℃</p><p><b>　　表3-3真值表</b></p><p>　　H－高電平L－低電平X－任意電平↑－低到高電平跳變</p><p>　　QA0,QB0,QH0－規(guī)定的穩(wěn)態(tài)條件建立前的電平</p><p&g

48、t;　　QAn,QGn－時(shí)鐘最近的↑前的電平</p><p><b>　　時(shí)序圖如下3-4</b></p><p><b>　　圖3-4 時(shí)序圖</b></p><p>　　推薦工作條件如表3-4:</p><p>　　表3-4推薦工作條件 </p><p>　　靜態(tài)特性（T

49、A為工作環(huán)境溫度范圍）如表3-5</p><p>　　表3-5工作環(huán)境溫度范圍</p><p>　　[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。</p><p>　　動態(tài)特性(TA=25℃)如表3-6</p><p><b>　　表3-6動態(tài)特性</b></p><p>　　[

50、2]:fmax最大時(shí)鐘頻率。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</p><p><b>　　電平傳輸延遲時(shí)間</b></p><p>　　3.1.4 ds1302 </p><p>　　現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。這些電路的接口簡單、價(jià)格低廉、使用方便，被廣泛地采用

51、。本文介紹的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302是DALLAS公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。 </p><p>　　DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用

52、三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 </p><p>　　DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能

53、保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。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。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段

54、。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK始終是輸入端。 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DS13

55、02中，位6如果為0，則表示</p><p>　　DS1302的實(shí)時(shí)時(shí)間流程。根據(jù)流程框圖，不難采集實(shí)時(shí)時(shí)間。下面對DS1302的基本操作進(jìn)行編程： </p><p>　　根據(jù)本人在調(diào)試中遇到的問題，特作如下說明： DS1302 與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位MSB(D7)必須為邏輯1，如果D7=0，則禁止寫DS1302，即寫保護(hù)；D6

56、=0，指定時(shí)鐘數(shù)據(jù)，D6=1，指定RAM數(shù)據(jù)；D5～D1指定輸入或輸出的特定寄存器；最低位LSB(D0)為邏輯0，指定寫操作(輸入)， D0=1，指定讀操作(輸出)。 在DS1302的時(shí)鐘日歷或RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。若進(jìn)行單字節(jié)傳送，8位命令字節(jié)傳送結(jié)束之后，在下2個(gè)SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下8個(gè)SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。 DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩

57、類:一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)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(gè)字節(jié)。 要特別說明的是備用電源B1，可以用電池或者超級電容器(0.1F以上)。雖然DS1302在主電源掉電后的耗電很小，但是</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><

58、p><b>　　4.1 主程序</b></p><p>　　主程序如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1 主程序圖</b></p><p>　　4.2 從1302讀取日期和時(shí)間程序</p><p>　　圖4-2 從1302讀取程序</p><p>　　4

59、.3 系統(tǒng)源代碼</p><p><b>　　DELAY．C</b></p><p>　　#define DELAY_C</p><p>　　#include”includes．h”</p><p>　　#define XTAL 12</p><p>　　void delay_lus(void)

60、</p><p><b>　　{</b></p><p>　　asm(”nop”)：</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay_nus(unsigned int n) </p><p><b>　　{</b>

61、</p><p>　　unsigned int i=0；</p><p>　　for(i=0；i<n；i++)</p><p>　　delay_lus()；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay_ims(void)</p><p

62、><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i；</p><p>　　for(i=0：i<(unsigned int)(XTAL*143-2);i++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay_nms(unsigne

63、d int n) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i=0;</p><p>　　for(i=0；i<n；i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay_ims();</

64、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　DSl302．C</b></p><p>　　#include”includes．h”</p><p>　　#define DSl302_C</p&

65、gt;<p>　　unsigned char bflag；</p><p>　　unsigned char bpm；</p><p>　　unsigned char get_hours(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i；</p>

66、;<p>　　unsigned char R_Byte；</p><p>　　unsigned char TmpByte；</p><p><b>　　reset()；</b></p><p>　　write(0x85)；</p><p>　　ddr_set_io()；</p><p&g

67、t;　　R_Byte=0x00；</p><p>　　Prt_clear_io()；</p><p>　　ddr_clear_io()；</p><p>　　for(i：0；i<4；i++)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　TmpByte=0;</p>

68、<p>　　if((pinp&(1<<io)))</p><p>　　TmpByte=1；</p><p>　　TmpByte<<=7;</p><p>　　R_Byte>>=1;</p><p>　　R_Byte I=TmpByte；</p><p>　　Pr

69、t_set_clk()；</p><p>　　delay_nus(2)；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p><p>　　delay_nus(2)；</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　bflag=0；</b><

70、/p><p>　　if((pinp&(1<<io)))</p><p><b>　　bflag=l;</b></p><p>　　prt_set_clk()；</p><p>　　delay_nus(2)；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p>

71、<p>　　delay_nus(2)；</p><p><b>　　bpm=0;</b></p><p>　　if((pinp&(1<<io)))</p><p><b>　　bpm=1；</b></p><p>　　prt_set_clk()；</p>

72、<p>　　delay_nus(2)；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p><p>　　delay_nus(2)；</p><p>　　prt_clear_rst()；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p><p>　　R_Byte >>=4；

73、</p><p>　　return R_Byte；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char readbyte(unsigned char w_byte)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigne

74、d char temp；</p><p><b>　　reset()；</b></p><p>　　write(w_byte)；</p><p>　　temp=read()；</p><p>　　prt_clear_rst()；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p&g

75、t;<p>　　return temp；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void writebyte(unsigned char w_byte，unsigned char w_2_byte) {</p><p><b>　　reset()；</b></p><

76、;p>　　write(w_byte);</p><p>　　write(w_2_byte)；</p><p>　　prt_clear_rst()；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void reset(void

77、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ddr_set_rst()；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p><p>　　prt_clear_rst()；</p><p>　　prt_set_rst()；</p><p><

78、;b>　　}</b></p><p>　　void write(unsigned char W_Byte)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i；</p><p>　　DDRC=0xFF;</p><p>　　for(i=0；

79、i<8；i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Prt_clear_io()；</p><p>　　if(W_Byte &0x01)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　prt_set_io()；</p

80、><p><b>　　}</b></p><p>　　Prt_set_clk()；</p><p>　　delay_nus(1)；／／delay_nus(2)；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p><p>　　delay_nus(1)；／／delay_nus(2)；</

81、p><p>　　W_Byte>>=1；</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　unslgned char read(void)</p><p><b>　　{</b></p>

82、;<p>　　unsigned char i；</p><p>　　unsigned char R_Byte；</p><p>　　unsigned char R_Byte2；</p><p>　　unsigned char TmpByte；</p><p>　　ddr_set_io()；</p><p>

83、;　　R_Byte=0x00;</p><p>　　R_Byte2=0x00；</p><p>　　prt_clear_io()；</p><p>　　ddr_clear_io()；</p><p>　　for(i=0;i<4；i++)／／get the first 4 bits</p><p><b>

84、;　　{</b></p><p>　　TmpByte=0；</p><p>　　if((pinp&(1<<io)))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TmpByte=1;</p><p>　　TmpByte=0x80;</p>

85、<p><b>　　}</b></p><p>　　／／TmpByte<<=7；</p><p>　　R_Byte= (R-Byte>>1);//R_Byte>>=1;</p><p>　　R_Byte |=TmpByte；</p><p>　　prt_set_clk(

86、)；</p><p>　　delay_nus(1)；//delay_nus(2);</p><p>　　prt_chear_clk();</p><p>　　delay_nus(1)；／／delay_nus(2)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0；i&l

87、t;4；i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TmpByte=0；</p><p>　　if((pinp&(1<<io)))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TmpByte=1；</p>

88、;<p>　　TmpByte=0x80；</p><p><b>　　}</b></p><p>　?。疶mpByte<<=7；</p><p>　　R_Byte2=(R_Byte2>>1)；／／R_Byte2>>=l；</p><p>　　R_Byte2 |=TmpB

89、yte;</p><p>　　Prt_set_clk()；</p><p>　　delay_nus(1)：／／delay_nus(2)；</p><p>　　prt_clear_clk()；</p><p>　　delay_nus(1)；／／delay_nus(2)；</p><p><b>　　}</

90、b></p><p>　　R_Byte>>=4；</p><p>　　R_Byte2>>=4；</p><p>　　R_Byte=(R_Byte2*10)+R_Byte；</p><p>　　return R_Byte；</p><p><b>　　}</b><

91、/p><p><b>　　HD44780．C</b></p><p>　　#include”includes．h”</p><p>　　#define HD44780_C</p><p>　　void lcd_pulse(void)</p><p><b>　　{</b><

92、/p><p>　　Icd—set—e()</p><p>　　delay_nms(1);</p><p>　　Icd_clear_e();</p><p>　　delay_nms(1)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void icd_wait(v

93、oid)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　asm(”nop”)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void icd_send(unsigned char data) </p><p><b>　　{<

94、;/b></p><p>　　Lcd_wait()；</p><p>　　dataport=data;</p><p>　　lcd_pulse()；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void clrscr(void)</p><p><

95、;b>　　{</b></p><p>　　lcd_clear_rs()；</p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><p>　　icd_send(0x01)；</p><p>　　lcd_wait()；</p><p><b>　　}</b></p>

96、<p>　　void gotoz(unsigned char z)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_clear_rs()；</p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><p>　　lcd_send(z || 0x80)；</p><p&

97、gt;<b>　　}</b></p><p>　　void gotoxy(unsigned char x，unsigned char y)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　gotoz((x)|((y)<(6))；</p><p><b>　　}</b

98、></p><p>　　void put_char(char c)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><p>　　lcd_set_rs()；</p><p>　　lcd_send(c)；</p><p>

99、;<b>　　}</b></p><p>　　void outtext(unsigned char*text)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i；</p><p>　　for(i=0; text[i]＆&i<16；i++)<

100、;/p><p>　　put_char(text[i])；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void initgraph(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　dirport_data：0xFF；</p>

101、<p>　　dirport_con |=(LCD_E | LCD_RS | LCD_RW)；</p><p>　　lcd_clear_rs()；</p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><p>　　lcd_send(0x3C)；</p><p>　　lcd_send(0x3C)；</p><p

102、>　　lcd_send(0x3C)；</p><p>　　lcd_send(0x06)；</p><p>　　lcd_send(0x0C)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　#define LCD_C</p><p>　　#include”includes．h”&

103、lt;/p><p>　　void LCD_INIT(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_DIR_PORT=0xff；</p><p>　　LCD_0Pl_PORT=0x30；</p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><

104、p>　　lcd_clear_rs()；</p><p>　　lcd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　icd_clear_e()；</p><p>　　delay_nus(40)；</p><p>

105、　　icd_clear_rw()；</p><p>　　icd_clear_rs()；</p><p>　　lcd__set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　icd_clear_e()；</p><p>　　d

106、elay_nus(40)；</p><p>　　icd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)：</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　lcd_clear_e()；</p><p>　　delay_nus(40)；</p><p>　　LCD_OP_

107、PORT=0x20；</p><p>　　icd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　asm(”nop“)；</p><p>　　lcd_clear_e()；</p><p>　　delay_nus(40)；</p><p><b>　　}

108、</b></p><p>　　void LCD_Busy(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char temp，high；</p><p>　　unsigned char low；</p><p>　　LCD_DIR_PORT=0

109、x0f；</p><p><b>　　do</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　teap=LCD_OP_PORT；</p><p>　　temp=temp&BIT3；</p><p>　　LCD_OP_PORT=temp；</p&

110、gt;<p>　　Lcd_set_rw()； ／／Set LCD to READ</p><p>　　lcd_clear_rs()；</p><p>　　lcd_set_e()；</p><p>　　delay_nus(3)；</p><p>　　high=LCD_IP_PORT；</p><p>

111、　　lcd_clear_e()；</p><p>　　lcd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　low=LCD—IP—PORT；．</p><p>　　lcd_clear_e()；</p><p>　　}

112、while(high＆0x80)；</p><p>　　delay_nus(20)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LCD_WriteControl(unsigned char CMD)</p><p><b>　　{</b></p><p

113、>　　char temp；</p><p>　　LCD_Busy()；</p><p>　　LCD_DIR_PORT=0xff；</p><p>　　temp=LCD_OP_PORT；</p><p>　　temp=temp&BIT3：</p><p>　　LCD_OP_PORT=(CMD ＆0xf0)|

114、 temp；</p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><p>　　lcd_clear_rs()；</p><p>　　lcd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　lcd_clear_e(

115、)；</p><p>　　LCD_OP_PORT=(CMD<<4)|temp；</p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><p>　　lcd_clear_rs()；</p><p>　　lcd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”);</p><p&

116、gt;　　asm(”nop”);</p><p>　　lcd_clear_e()；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LCD_WriteData(unsiqned char Data)</p><p><b>　　{</b></p><p>

117、;　　char temp~</p><p>　　LCD_Busy()；</p><p>　　LCD_DIR_PORT=0xFF;</p><p>　　temp=LCD_OP_PORT;</p><p>　　temp=temp&BIT3；</p><p>　　LCD_OP_PORT=(Data＆0xf0)| te

118、mp;</p><p>　　lcd_clear_rw()； ／／Set LCD to write</p><p>　　lcd_set_rs()；</p><p>　　lcd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　asm(”nop”);</p><p&

119、gt;　　lcd_clear_e()；</p><p>　　LCD_OP_PORT=(Data<<4)|temp;</p><p>　　lcd_clear_rw()；</p><p>　　lcd_set_rs()；</p><p>　　lcd_set_e()；</p><p>　　asm(”nop”)；&l

120、t;/p><p>　　asm(”nop”)；</p><p>　　lcd_clear_e()；</p><p><b>　　}</b></p><p>　?。?********************************／／</p><p>　?。?**初始化液晶***／／</p>

121、<p>　?。?********************************／／</p><p>　　void Init_LCD(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_INIT();</p><p>　　LCD_WriteControl(LCD_FUNCTIO

122、N_SET)；</p><p>　　LCD_WriteControl(LCD_OFF)；</p><p>　　LCD_WriteControl(LCD_CLEAR)；</p><p>　　LCD_WriteControl(LCD_MODE_SET)；</p><p>　　LCD_WriteControl(LCD_ON)；</p>

123、<p>　　LCD_WrlteControl(LCD_HOME)；</p><p>　　／／LCD_WriteControl(0x90)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　／／************************************************／／</p><

124、;p>　　/ /***清屏 ***／／</p><p>　?。?***********************************************／／</p><p>　　void LCD_Clear(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_WriteCont

125、rol(0x01)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　?。?**********************************************／／</p><p>　?。?**移動光標(biāo)到0行0列***／／</p><p>　?。?*************************

126、*********************／／</p><p>　　void LCD_Home(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_WriteControl(0x02)； "</p><p><b>　　}</b></p>&

127、lt;p>　?。?*********************************************／／</p><p>　　／／***顯示字符，在當(dāng)前光標(biāo)處***／／</p><p>　?。?**********************************************／／</p><p>　　void LCD_DisplayCha

128、racter(char Char)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_WriteData(Char)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　／／***********************************************／／

129、</p><p>　　／／***在Flash中、在指定的行和列顯示一個(gè)字符串***／／</p><p>　?。?**********************************************／／</p><p>　　void LCD_DisplayString_F(char rOW，char column，unsigned char__flash*s