飞思卡尔单片机电子钟课程设计.doc

目 录 第一章 系统概要 2 1.1 系统背景 2 1.2 系统功能 3 第二章 系统硬件设计 3 2.1 系统原理图 3 2.2 单片机（MCU）模块 4 2.2.1 MC9S08AW60单片机性能概述 4 2.2.2 内部结构简图 5 2.3 串行通信模块 5 2.3.1 MAX232引脚图 5 2.3.2 串行通信的电路原理 7 2.4 液晶显示模块 8 第三章 系统软件设计 9 3.1 MCU方（C）程序 9 3.1.1串行通信子程序 16 3.1.2 LCD子程序 19 第四章 系统测试 22 第五章 总结展望 22 5.1 总结 22 5.2 展望 22 参考文献 22 第一章 系统概要 1.1 系统背景 数字时钟，当我们听到这几个字时，第一反应就是我们所说的数字，不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表，在显示上它用数字反应出此时的时间，相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉，不仅如此它还能同时显示时、分、秒。而且能对时、分、秒准确校时，这是普通钟所不及的。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。 1.2 系统功能 在实验箱上有一个启动键，当按下启动键给以一个低电平，电子时钟从当前设定值开始走时。按秒刷新，要求在LCD屏上显示。若按启动键给以高电平，则时间暂停，再按，时间继续按秒刷新。 第二章 系统硬件设计 2.1 系统原理图 该系统由AW60最小系统电路为主要结构，利用串口进行数据的控制与采集。首先将开关接在AW60上的PORT_D口上，用于控制数字时钟系统的开关。然后将LCD的数据线7-14引脚（D0-D7）分别与MCU的PTA0-PTA7连接，LCD的控制线RS、R/W、E(4、5、6引脚)分别于MCU的PTC4、PTC6、PTF6连接，用于输出时间。数字时钟必须要有晶振电路，所以将该晶振电路与AW60的PTG5和PTG6相连，用于时间的自加。由于在运行系统时，以防电流不稳定，所以在PTB0端设置一个下拉电阻，稳定电流。 2.2 单片机（MCU）模块 2.2.1 MC9S08AW60单片机性能概述 （1）最高达40MHz的CPU工作频率和20Hz的内部总线工作频率表；时钟源选项包括晶振、谐振器、外部时钟或内部产生的时钟。 （2）相比HC08 CPU指令集，S08 CPU增加了BGND指令。 （3）单线后台调试模式接口；增强的断点能力，允许单一的断点设置在线调试（在片内调试的模块增加了多于两个的断点）。 （4）内含32个中断/复位源；内含2KB的片内RAM；内含60KB的片内在线可编程Flash存储器，带有块保护和安全选项。 （5）可选的计算机正常操作（COP）复位；低电压检测和复位或中断；非法操作码检测与复位；非法地址检测与复位。 （6）ADC：多达16个通道，10位A/D转换器与自动比较功能；两个串行通信接口SCI模块与可选的13位中断；一个串行外设接口SPI模块；集成电路互连总线I2C模块运作高达100kbps的最高总线负载；8引脚键盘中断KBI模块。 （7）Timers:1个2通道和1个6通道16位定时器/脉冲宽度调制器模板。具有输入、捕捉、输出比较、脉宽调制功能。 2.2.2 内部结构简图 1. 内部结构简图 如图所示，给出了AW60的内部结构图，它对于我们理解和应用AW60 MCU有重要作用，在学习了基本有法后，应在反过来熟悉这个内部结构图，以便更好地理解AW60 MCU的基本原理。从内部结构图可以看出，AW60主要有以下几个部分：S08 CPU、存储器、定时器接口模块、定时器模块、看门狗模块、通用IO模块、串口通信模块（SCI）、串行外设接口（SPI）模块、I2C（IIC）模块、A/D转换模块、键盘中断模块、时钟发生模块、复位与中断模块等。 2.3 串行通信模块 2.3.1 MAX232引脚图 在MCU中，若用RS-232总线进行串行通信，则需外接电路实现电平转换。在发送端，需要用驱动电路将TTL 电平转换成RS-232电平；在接受端，需要用接收电路将RS-232电平。转化为TTL电平。电平转换器不仅可以由晶振管分立元件构成，也可以直接使用集成电路。目前使用MAX232芯片较多，该芯片使用单一+5V电源供电实现电平转换。如图所示，给出了MAX232的引脚说明。各引脚含义简要说明如下： Vcc（16脚）：正电源端，一般接+5V。 GND（15脚）：地。 VS+（2脚）：VS+=2VCC-1.5V=8.5V。 VS-（6脚）：VS-=-2VC