基于单片机的电子数字钟仿真.doc

PAGE 《基于单片机的电子数字钟》 课程设计报告 专 业: 电子信息工程 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 2010年6月 一、课程设计的目的 本课程设计是自动化专业、电子信息技术专业学生在学完单片机原理及课程之后必修课程，它的教学目的和任务是综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事单片机应用的相关工作打下基础。 二、设计内容 利用单片机的定时／计数器，中断系统,以及阵列键盘和LED显示器进行设计。在数码管显示器上实现电子时钟，并且能进行设置时间和暂停、启动控制。 用定时／计数器T0，工作于定时，采用方式1，对12MHZ的系统时钟进行定时计数，初值设为XXYY（自己计算）。形成定时时间为50ms。用片内RAM的7BH单元对50ms计数，计20次产生秒计数器7BH单元加1，秒计数器加到60则分计数器79H单元加1，分计数器加到60则时计数器7AH单元加1，时计数器加到24则时计数器清0。然后把秒、分、时计数器分成十位和个位放到8个数码管的显示缓冲区，通过数码管显示出来。显示格式为小时十位、小时个位分十位、分个位秒十位、秒个位。在处理过程中加上了按键判断程序，能对按键处理。 三、设计要求 1、在PROTEUS中设计硬件，在KEIL51中编写软件，在PROTEUS中运行程序仿真实现。 2、写课程设计报告，给出设计思想，原理，硬件电路图，给出相应程序，并写出设计过程。 课程设计报告格式： 1、课程设计的目的2、课程设计具体要求3、MCS-51单片机系统简介4、MCS-51单片机内部定时器/计数器简介5、键盘和LED数码管显示器简介6、基本原理 7、硬件电路8、软件程序流程及代码9、设计制作过程10、总结 四、MCS-51单片机系统简介 MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的高性能8位单片机，它包含51和52 两个子系列。 -2 -2- ◆8位CPU。 ◆片内带振荡器，频率范围1．2~12MHZ。 ◆片内带128字节的数据存储器。 ◆片内带4K的程序存储器。 ◆程序存储器的寻址空间为64K字节。 ◆片外数据存储器的寻址空间为64K字节。 ◆128个用户位寻址空间。 ◆21个字节特殊功能寄存器。 ◆4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。 ◆2个16位定时器/计数器 ◆2个优先级别的5个中断源。 ◆1个全双工的串行I/O接口，可多机通信。 ◆111条指令，含乘法指令和除法指令。 ◆片内采用单总线结构。 ◆有较强的位处理能力。 ◆采用单一+5V电源。 图一、MCS-51系列单片机的内部结构 五、MCS-51单片机内部定时器/计数器中断系统简介 定时/计数器的主要特性： 1．MCS-51系列中51子系列有两个16位的可编程定时/计数器：定时/计数器T0和定时/计数器T1，52子系列有三个，还有一个定时/计数器T2。 2．每个定时/计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也可以对外部信号计数实现计数功能，通过编程设定来实现。 -3 -3- 4．每一个定时/计数器定时计数时间到时产生溢出，使相应的溢出位置位，溢出可通过查询或中断方式处理。 图二、定时/计数器T0、T1的结构及工作原理 定时/计数器的工作方式： 方式0是13位的定时/计数方式，因而最大计数值（满值）为2的13次幂，等于8192。如计数值为N，则置入的初值X为： X=8192-N 方式1的结构与方式0结构相同，只是把13位变成16位， 16位的加法计数器被全部用上。由于是16位的定时/计数方式，因而最大计数值（满值）为2的16次幂，等于65536。如计数值为N，则置入的初值X为： X=65536-N 方式2下，16位的计数器只用了8位来计数，用的是TL0（或TL1）的8位来进行计数，而TH0（或TH1）用于保存初值。当TL0（或TL1）计满时则溢出，一方面使TF0（或TF1）置位，另一方面溢出信号又会触发图6.5上的三态门，使三态门导通，TH0（或TH1）的值就自动装入TL0（或TL1）。由于是8位的定时/计数方式，因而最大计数值（满值）为2的8次幂，等于256。如计数值为N，则置入的初值X为： X=256-N 方式3只有定时/计数器T0才有，当M1M0两位为11时，定时/计数器T0工作于方式3。方式3下，定时/计数器T0被分为两个部分TL0和TH0，其中，TL0可作为定时/计数器使用，占用T0的全部控制位：G