目录。绪论2第一章单片机选型3
1.1单片机型号的选择3
1.2 at89c51简介3
1.2.1主要特性3
1.2.2管脚说明3
1.2.3 振荡器特性5
第二章电子时钟5
2.1 电子钟的概念6
2.2 电子钟的时钟功能6
2.3 工作原理6
2.4 电子钟的优点与缺点6
2.5 数码管显示6
第三种电子时钟的硬件设计7
3.1 proteus的简介7
3.1.1 eda工具软件的功能7
3.1.2 特点7
3.2 电子时钟的原理图9
3.3 电路模块9
3.3.1 单片机的晶振电路9
3.2.2 按键模块10
3.3.3单片机的复位电路11
3.3.4 时间显示模块11
第四章电子时钟软件设计12
4.1 keil软件的介绍12
4.2 软件设计流程图12
4.2.1 主程序13
4.2.2 定时器中断服务程序15
4.3 设计步骤16
4.4 系统**与实验测试17
4.4.1 系统**与实验测试17
4.4.2 性能测试17
第五章实验心得20
附录元器件清单及程序21
参考文献25
绪论。单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(microcontroller unit)。
单片机芯片。
常用英文字母的缩写mcu表示单片机,单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了i/o设备。概括的讲:
一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、**便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
它最早是被用在工业控制领域。
由于单片机在工业控制领域的广泛应用,单片机由芯片内仅有cpu的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和cpu集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
intel的z80是最早按照这种思想设计出的处理器,当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是intel的8031,此后在8031上发展出了mcs51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
尽管2000年以后arm已经发展出了32位的主频超过300m的高端单片机,直到目前基于8031的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了广泛的应用。事实上单片机是世界上数量最多处理器,随着单片机家族的发展壮大,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、**、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。 汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!
单片机的数量不仅远超过pc机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。
第一章单片机的选型。
1.1 单片机型号的选择。
at89c51
1.2 at89c51简介。
1.2.1 主要特性。
at89c51 提供以下标准功能:4k 字节flash 闪速存储器,节内部ram,32 个i/o 口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,at89c51可降至0hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止cpu的工作,但允许ram,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存ram中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
1.2.2 管脚属性。
vcc:供电电压。
gnd:接地。
p0口:p0口为一个8位漏级开路双向i/o口,每脚可吸收8ttl门电流。当p0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
p0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。在fiash编程时,p0 口作为原码输入口,当fiash进行校验时,p0输出原码,此时p0外部必须接上拉电阻。
p1口:p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口,p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,p1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在flash编程和校验时,p1口作为低八位地址接收。
p2口:p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口,p2口缓冲器可接收,输出4个ttl门电流,当p2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,p2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,p2口输出其特殊功能寄存器的内容。
p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
p3口:p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口,可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,p3口将输出电流(ill)这是由于上拉的缘故。
p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口,如下表所示:
口管脚备选功能
p3.0 rxd(串行输入口)
p3.1 txd(串行输出口)
p3.2 /int0(外部中断0)
p3.3 /int1(外部中断1)
p3.4 t0(记时器0外部输入)
p3.5 t1(记时器1外部输入)
p3.6 /wr(外部数据存储器写选通)
p3.7 /rd(外部数据存储器读选通)
p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
rst:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。
ale/prog:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在flash编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:
每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时, ale只有在执行movx,movc指令是ale才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止,置位无效。
/psen:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/psen信号将不出现。
/ea/vpp:当/ea保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000h-ffffh),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/ea将内部锁定为reset;当/ea端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在flash编程期间,此引脚也用于施加12v编程电源(vpp)。
xtal1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
xtal2:来自反向振荡器的输出。
1.2.3 振荡器特性。
xtal1和xtal2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,xtal2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
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