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1、 单片机 数字时钟实习报告第1章 绪 论计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。单片机在这种情况下诞生了。截止今日，单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。 单片计算机即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片
2、机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。 本文通过对一个基于单片机的能实现定时，秒表，万年历，闹钟等功能的多功能电子时钟的设计学习，详细介绍了单片机应用中的数据转换显示，液晶显示原理，键盘扫描原理，单片机的定时中断原理。从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。系统由AT89S52、温度检测芯片、时钟芯片、液晶显示器、存储器、稳压电源等部分构成，能实现时钟日历显示的功能，能进行时、分、秒的显示和实时温度显示。也具有日历计算和时钟、日历的校准，定时时间的设定和闹铃等功能。文章后附有电路原理图、PCB板图和程序清单，以
3、供读者参考。第2章 MCS-51单片机的结构及8155的功能AT89C51/C52一块芯片就包括：中央处理器CPU、随机数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）、定时/计数器；AT24C02为外接数据存储器，用来存放程序运行时需保存的数据或用户设定的参数，掉电后不会丢失可保存10年；MAX232为串行通信转换接口可直接接PC串口，用于做通信实验；J4为外接温度传感器 DS18B20用，用于采集温度实验；J3可接红外线一体化接收头；J7为无线接收实验接口（或用于液晶LCD扩展接口或外接记数等扩展输入），用于接收（PT2262）无线遥控发射器的信号，可控制相应继电器输出。 2。单片机内部结构：微
4、处理器（CPU）主要由：运算器、数据总线、控制器组成。运算器内部我们不去细研究只要知道组成，关键是如何控制它使用它，而我们能操作的只有累加器A、寄存器B、程序状态字寄存器PSW；而控制器是计算机的指挥中心，如人脑的神经中枢，有必要搞清它的组成和原理。 控制器包括： 1.指令部件 包括程序计数器、指令寄存器、指令译码器等； 程序计数器PC：（Program Counter) 程序是指令的集合，计算机运行时，通常按顺序执行存放在存储器中的程序。先由PC指出当前要执行指令的地址，每当该指令取出后，PC的内容自动加1（除转移指令外），指向按顺序排列的下一条指令的地址。在正常情况下，CPU按顺序逐条地执
5、行指令。如遇转移指令（JMP）、调用子程序指令（CALL）或返回指令（RET）等，这些指令就会把下一条指令的地址直接置入PC中。 程序计数器的位数决定了CPU所能寻址的存储空间。 指令寄存器IR（Instruction Register) 它用来存放当前要执行的指令内容，它包括操作码和地址码两部分。操作码送往指令译码器；地址码送往操作数地址形成电路。 指令译码器ID:(Instruction Decoder) 它是分析指令功能的部件。 堆栈指示器SP(Stack Pointer) 堆栈指针是专用的寄存器，堆栈区一般设置在内存单元区RAM。 堆栈中的数据是以“后进先出”的结构方式处理的。对于处理
6、中断、调用子程序非常方便。 实现堆栈的方式有两种，既硬件堆栈和软件堆栈；常用软件堆栈。软件堆栈是开辟某一内存区域作为堆栈，如MOV SP，#70H；就是将栈顶设置在70H（相当于门牌号）单元(注：CPU上电复位后SP的地址为07H单元，应在主程序开始时将SP的地址设置在RAM区的上端如70H），程序运行时栈顶由CPU的堆栈指针SP自动管理，读者不需搞清原理，但要留有足够空间便于程序压栈（PUSH）和出栈 （POP）。如使用中断时要注意压栈和出栈操作。PUSH XX；POP XX；SP指针相应加1或减1。 2.时钟系统在微型机中，一般都使用石英晶体振荡器来作为CPU的时钟脉冲源。计算机的电源一旦
7、通电，脉冲源立即以固定的频率重复发出矩行脉冲。两个相邻脉冲前沿的时间间隔，称为一个时钟周期或T.它是CPU操作的最小时间单位。由12个时钟周期组成一个机器周期。一条指令的取出和执行所需时间称为指令周期。 3.数据指针DPTR 它是一个16位寄存器，由高位字节DPH和低位字节DPL组成。它的功能是存放16位的地址。作为访问外部程序存储器和外部数据存储器时的地址指针。 4.寄存器区 单片机8051的内部有两片寄存器区，一片在片内RAM区的低端，占00-1FH共32个单元，每8个单元为一组或一区（用R0-R7表示8个寄存器），共4组，究竟 用哪一区，由特殊功能寄存器PSW中的RS1，RS0的取值决定
8、，该寄存器区称为工作寄存器或通用寄存器区。另一片在内部RAM的高端，占80H-0FFH共128个单元，叫特殊寄存器区8155的运用:8155各引脚功能说明如下：RST：复位信号输入端，高电平有效。复位后，3个I/O口均为输入方式。AD0AD7：三态的地址/数据总线。与单片机的低8位地址/数据总线（P0口）相连。单片机与8155之间的地址、数据、命令与状态信息都是通过这个总线口传送的。：读选通信号，控制对8155的读操作，低电平有效。：写选通信号，控制对8155的写操作，低电平有效。：片选信号线，低电平有效。IO/：8155的RAM存储器或I/O口选择线。当IO/0时，则选择8155的片内RAM
9、，AD0AD7上地址为8155中RAM单元的地址（00HFFH）；当IO/1时，选择 8155的I/O口，AD0AD7上的地址为8155 I/O口的地址。ALE：地址锁存信号。8155内部设有地址锁存器，在ALE的下降沿将单片机P0口输出的低8位地址信息及，IO/的状态都锁存到8155内部锁存器。因此，P0口输出的低8位地址信号不需外接锁存器。PA0PA7：8位通用I/O口，其输入、输出的流向可由程序控制。PB0PB7：8位通用I/O口，功能同A口。PC0PC5：有两个作用，既可作为通用的I/O口，也可作为PA口和PB口的控制信号线，这些可通过程序控制。TIMER IN：定时/计数器脉冲输入端
10、。TIMER OUT：定时/计数器输出端。VCC：5V电源。2、8155的地址编码及工作方式在单片机应用系统中，8155是按外部数据存储器统一编址的，为16位地址，其高8位由片选线提供，0，选中该片。当0，IO/0时，选中8155片内RAM，这时8155只能作片外RAM使用，其RAM的低8位编址为00HFFH；当0，IO/1时，选中8155的I/O口，其端口地址的低8位由AD7AD0确定，如表6-6所示。这时，A、B、C口的口地址低8位分别为01H、02H、03H（设地址无关位为0）。LED: LED 是个什么东西? LED显示屏（LED panel）：LED就是light emitting
11、diode ，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。第3章 电路的硬件设计定时/计数器T0用于时间计时，选择方式1，重复定时， 定时时间为125ms，定时到定时中断，79H为秒个位；7AH为秒十位；7BH为分个位；7CH为分十位；7DH为时个位；7EH为时十位。30H为125MS计数器，56H为5秒后显示计数器。主程序 中断程序第4章 电路的软件设计 ORG 0000H START:AJMP MAIN；主程序 ORG 000BH AJMP PITO ；定时中断 ORG 0100H
12、MAIN:MOV SP,#50H；堆栈首地址 MOV R0,#79H；缓冲首地址 MOV R7,#06H；显示位数 ML1:MOV 79H,#5 ；秒个位初值 MOV 7AH,#5；秒十位初值 MOV 7BH,#9；分个位初值 MOV 7CH,#5；分十位初值 MOV 7DH,#3；时个位初值 MOV 7EH,#2；时十位初值 MOV TMOD,#01H；设置工作方式 MOV TL0,#0DCH；低位赋初值 MOV TH0,#0CH；高位赋初值 SETB TR0 开中断 SETB EA 开中断总开关 SETB ET0 开始计时 MOV 30H,#08H 定时中断循环次数位 CLR 20H.0
13、调时标志位 ML0:LCALL SMXS1 ORL P1,#06H 测p1.1和.p1.2 JNB P1.1,LD ACALL SMXS1 ACALL SMXS1 ACALL SMXS1 去抖动 ORL P1,#06H JNB P1.1,LDLS: ORL P1,#06H JNB P1.1,LP6 ACALL SMXS1 SJMP LSLP6: SETB 20H.0 MOV 65H,#40 5秒后显示 MOV A,7DH INC A MOV 7DH,A CJNE A,#0AH,LV INC 7EH MOV 7DH,#0 SJMP LD LV:MOV A,7EH CJNE A,#02,LD MOV A,7Dh CJNE A,#04,LD MOV 7DH,#0 MOV 7EH,#0 LD:ORL P1,#06H JNB P1.2,LDIS ACALL SMXS1 ACALL SMXS1 ACALL SMXS1 ORL P1,#06H JNB P1.2,LDISL1: ORL P1,#06H JNB P1.2,LP2 ACALL SMXS1 SJMP L1LP2:SETB 20H.0 MOV 65H,#40 MOV A,7BH INC A MOV 7Bh,a CJ
