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1、 摘 要随着电子技术发展，电子产品也得到了非常广泛应用，尤其是单片机技术和数码显示产品的应用，给整个人类的生活产生了质的飞跃，以往在体育竞技场的换号牌采用电子显示设计，用电子数码管显示号码，用强的驱动电路来做为驱动显示，主要是采用电子输入数据号码，同时可以利用外部 I2C 通信技术的存储器进行数据存储，达到多功能换号码牌的一种电子产品，如今已经在很多大型比赛中多次应用，尤其中国成功举办 2008 年奥运会后，国家对体育事业的投入越来越多，电子产品在体育等领域应电子换号牌论文 1 用将更加广泛，通过采用单片机，矩阵式键盘，数码管制作一个具有输入数据，清除数据，手动或自动保存数据，查询保存的数据，
2、自动待机，手动关闭开启数码管显示，状态指示等功能比赛场地用的电子换号牌。关键词:单片机技术 存储器 数码显示 驱动电路 I2C 通信Abstract:with the developmen tof EDA technology and expansion and deepen of application,EDA technology has become more and more important inelectronic information,communications,automaticcontrol and computer applications.EDA technolog
3、y depends on powerful computers,complete logic optimization and simulation tests of design documents by means of making hardware description language Verilog HDL as the system logic description automatically in EDA tools software platform,untilithas achieved the function of established electronic ci
4、rcuits system .In this paper,we have introduced ideas and crafts manship of multi the digital clock time counter by a number of component modules that can achieve the year, month, day, hour, minute, second of time; display module is a digital display of eight, we use the scanning and decoding is a d
5、ynamic way; functional control module can be manually adjusted, the set-up alarm and calendar, issued in the set time alarm tonefunction digital clock design based on Verilog HDL hardware description pile and simulate designed procedures in Quartusdevelopment environment and debug and verify each of
6、 the operation of program.Simulation and verify results show that this design is workable and this digital clock is practical.Key words: Mircomputer clock; EE2prom; II2C1 PROTEUS 仿真技术的介绍1.1 引言Proteus 软件是一种低投资的电子设计自动化软件，提供可仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件和多达 30 多个元件库。Proteus 软件提供多种现实存在的虚拟仪器仪表。此外，Proteus 还提供图形显示功
7、能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，尽可能减少仪器对测量结果的影响，Proteus 软件提供丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。提供 Schematic Drawing、SPICE 仿真与 PCB 设计功能，同时可以仿真单片机和周边设备，可以仿真 51 系列、AVR、PIC 等常用的 MCU，并提供周边设备的仿真，例如 373、led、示波器等。Proteus 提供了大量的元件库，有 RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分 SPI 器件、部分 IIC
8、器件，编译方面支持 Keil 和 MPLAB 等编译器。一台计算机、一套电子仿真软件，在加上一本虚拟实验教程，就可相当于一个设备先进的实验室。以虚代实、以软代硬，就建立一个完善的虚拟实验室。在计算机上学习电工基础，模拟电路、数字电路、单片机应用系统等课程，并进行电路设计、仿真、调试等。电子设计技术的发展也是日新月异的，电子系统的设计理念和设计方法在过去的几十年里发生了深刻的变化。从电子 CAD（Computer Aided Design） 、电子 CAE（Computer Aided Engnieering）到电子设计自动化（EDA，Electronic Design Automation）
9、，设计的自动化程度越来越高，设计的复杂性也越来越强。目前，PROTEUS 仿真技术已成为电子设计计数的有力工具，没有PROTEUS 仿真技术的支持，想要完成超大规模集成电路的设计制造是不可想象的。反过来，生产制造计数的进步又不断对 EDA 技术提出新的要求，促使其不断向前发展。1.2 Proteus 功能介绍在现代的电子设计中，Proteus 仿真技术已经称为一种普遍的工具。对设计者而言，熟练的掌握 EDA 技术，可以大大提高工作效率，祈祷事半功倍的效果。Proteus 仿真技术即电子设计自动化。Proteus 仿真技术的发展是以计算机科学、微电子技术的发展为基础，并融合了应用电子技术、智能技
10、术以及计算机图形学、拓扑学、计算数学等众多学科的最新成果发展起来的。简单的说，EDA 就是立足于计算机工作平台而开发出来的一整套先进的设计电子系统的软件工具。一般认为，Proteus 仿真技术功能介绍主要由以下：1.2.1 Proteus 界面介绍运行 Proteus 的 ISIS，进入仿真软件的主界面。主界面分为菜单栏，工具栏，模型显示窗口，模型选择区，元件列表区等。通过左侧的工具栏区的 P(从库中选择元件)命令，在 Pick devices 窗口中选择系统所需元器件，还可以选择元件的类别，生产厂家等。本设计所需主要元器件有：AT89S52 芯片，AT24C02 芯片，二个二位七段数码显示器
11、，一个操作键盘等。1.2.2 Proteus 元件库随着集成电路的规模的不断扩大，电子系统设计的逐步复杂，使得电子Proteus 元件库的工具逐步完善和发展，在这个阶段，各种单点设计工具，各种设计单元库逐渐完善，并且开始将血多单点工具集成在一起使用，大大提高了工作效率。具体分布如下元件名称 中文名说明 7407 驱动门 1N914 二极管 74Ls00 与非门 74LS04 非门 74LS08 与门 74LS390 TTL 双十进制计数器 7SEG 4 针 BCD-LED 输出从 0-9 对应于 4 根线的 BCD 码 7SEG 3-8 译码器电路 BCD-7SEGsize=+0 ALTERN
12、ATOR 交流发电机 AMMETER-MILLI mA 安培计 AND 与门 BATTERY 电池/电池组 BUS 总线 CAP 电容 CAPACITOR 电容器 CLOCK 时钟信号源 CRYSTAL 晶振 D-FLIPFLOP D 触发器 FUSE 保险丝 GROUND 地 LAMP 灯 LED-RED 红色发光二极管 LM016L 2 行 16 列液晶 可显示 2 行 16 列英文字符 LOGIC ANALYSER 逻辑分析器 LOGICPROBE 逻辑探针 LOGICPROBEBIG 逻辑探针 用来显示连接位置的逻辑状态 1.2.3 Proteus 设计在今天，Proteus 技术已经
13、称为电子设计的普遍工具，无论设计芯片还是设计系统，没有 Proteus 工具的支持，都是难以完成的。Proteus 工具已经成为设计师必不可少的武器，起着越来越重要的作用。Proteus 技术的使用包括电子工程师进行电子系统开发的全过程，以及进行电子设计涉及到的各个方面。从一个角度看，Proteus 技术可粗略分为系统级、门级、和物理实现级 3 个层次的辅助设计过程；从另一个角度看，Proteus 技术包括电子电路设计的各个领域，即从低频电路到高频电路、从线性电路到非现行电路、从模拟电路到数字电路、从 PCB 板设计到 FPGA 开发等Proteus 技术将向着智能型更高、功能更强、高层综合的
14、方向发展，另外一个发展方向是支持软、硬件协同设计。其次，随着芯片规模的扩大，一些新的问题也需要 Proteus 工具加以解决，比如，在大型的系统设计中，设计验证工作也比设计本身还要艰巨，因此，更好更快的仿真验证工具也是 EDA 需要加以完善的地方。Proteus 的发展是没有止境的，它将在诸多因素的推动下不断前进。具体来说，现代 Proteus 基本操作由以下几步。（1） 打开操作界面双击 Proteus 图标，或者在开始菜单选择应用程序打开对应的 Proteus 图标就可以，打开后会弹出相应界面，如图 1-1 所示。图 11 操作界面图（2） 选择元件在左边的元件列表当中选择 P 按扭进入元件选择区域，在元件选择区域进行选择所需要的元件
