单片机程序设计实践教程第16章_数字钟.ppt

第十六讲 数字钟 16.0 项目演示效果 16.1 项目目标设计 16.2 项目任务 16.3 系统板上硬件连线 16.4 程序流程图 16.5 C语言源程序（略） 16.6 系统构成和程序分析 16.7 项目扩展任务 16.6.4 I2C总线写和读数据的实现 运用I2C总线进行数据通信时，不需要额外的地址译码器和片选信号来确定总线上的器件地址。多个具有I2C总线接口的器件可以连接到同一条I2C总线上，它们之间是通过器件地址来区分的。主器件是主控器件，它不需要器件地址，其它器件都属于从器件，要有器件地址。必须保证同一条I2C总线上所有从器件的地址都是唯一确定的，不能有重复，否则I2C总线将不能正常工作。 一般从器件地址由7位地址位和一位读写标志（R/W）组成，7位地址占据高7 位，读写位在最后。读写位是0，表示主器件将要向从器件写入数据；读写位是1，则表示主器件将要从从器件读取数据【13】。例如PCF8563的从器件读地址是0xa3），写地址为0xa2）。 图16-10 I2C总线的主传送器到从接收器的写模式 带有I2C总线的PCF8563除了有从器件地址（Slave Address）外，还有子地址（Sub Address）。从器件地址是指该器件在I2C总线上被主器件寻址的地址，而子地址是指该器件内部不同部件或存储单元的编址。因此对于PCF8563的写数据，顺序应为先写入从器件地址，再写入子地址，最后依次写入数据；读数据的过程也要先写入从器件地址，再写入子地址，最后依次读出数据。 图16-10给出了IIC总线的主传送器到从接收器的写模式示意图，本项目C语言源程序中的PCF8563_WRINIT函数即是I2C总线写模式的一个范例。PCF8563_WRINIT函数本身是将初始化后的时间值写入PCF8563相应的寄存器，将该函数的代码列写如下： void PCF8563_WRINIT(void) //将初始化后的时间值写入PCF8563相应的寄存器 { I_start(); //IIC启动 if(~I_send(0xa2)) //主器件首先向IIC总线上发送要传送信息器件的从地址，0xa2为PCF8563写从器件地址， { if(~I_send(0x00)) //接下来发送从器件从0x00地址开始的寄存器内容 { for(i=0;i9;i++) { if(~I_send(rom_sed[i])); //发送0x00地址开始的9个被初始化寄存器内容 else; } I_stop(); //IIC停止 } else; } } * * 图XP_16_01 步骤1-数字钟的演示效果 学习I2C总线通信的基本工作原理； 掌握PCF8563时钟芯片的功能以及在本开发板中所起的作用； 掌握实时时钟电路的供电电源的连接方法； 理解对PCF8563进行写和读时间值的 软件编制方法； 在达到以上四点目标的基础上，根据本章“项目扩展任务”中提出的问题，以组或个人为单位，在规定时间里完成扩展项目任务。 数字钟设计项目的电路原理图如图16-1所示，STC89C52RC单片机本身不具备I2C总线通信控制器的功能，为了与具有I2C总线通信功能的PCF8563时钟芯片进行数据交换，STC89C52RC单片机必须利用自身的两根I/O线（这里是P12和P13引脚）作为I2C的SDA和SCL信号线，并利用软件模拟产生IIC通信协议规定的传输数据信号，来完成与PCF8563时钟芯片之间的数据交换。 本项目应完成以下程序设计：通过C51嵌入式软件对PCF8563的各个功能寄存器进行当前时间值的写入初始化，再读出PCF8563相应寄存器中的秒、分钟、小时、日、星期、月和年的值，并分别在1602液晶显示器和七段LED数码管上进行实时显示。 图16-1 数字钟设计项目的电路原理图 本次项目与第14章项目中的硬件设置方法一样，在给开发板上电前，应将1602液晶显示器插接在图14-1中的RP1插座上，所有的连接插线设置都集中在STC89C52RC单片机的P1口，请参见图16-2所示的本项目连接插线设置示意图。 图16-2 开发板上数字钟设计项目的连接插线设置 图16-3 数字钟设计项目的程序流程图 16.6.1 PCF8563时钟芯片功能介绍 PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工业级内含I2C总线