基于51单片机的实时时钟设计(8255扩展io口).doc

目录 摘要 1 第一章 51单片机简介 2 1.1 51系列单片机每部结构 2 1.2 51单片机的封装及引脚 2 第二章 实时时钟的设计方案 4 2.1 单片机最先系统 4 2.2 8255A模块 4 2.3 数码管显示模块 5 2.4 时间调节模块 6 2.5 整点报时 7 第三章 实时时钟的程序设计 8 3.1 时间调节程序流程图 8 3.2 主程序流程图 9 第四章 小结 10 参考文献 11 附录1 12 附录2 13  摘要 单片计算机即单片微型计算机。RAM ,ROM,CPU构成，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系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，从而达到学习、设计、开发软硬的能力。本89C52单片机应用Proteus软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确，单片机单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等，比方说用来控制路口红绿灯的亮灭 公交车报站 。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——智能型，如智能型洗衣机等。 其主要资源有：8位CPU、片内带震荡器及时钟电路、128B片内数据存储器、4K片内程序存储器（8031无）、21B特殊功能寄存器、4个8位的IO口、一个全双工串行接口、两个16位定时器、中断系统有5个中断源、111条指令。其内部结构如图1.1所示。 图1.1 单片机内部结构 51单片机的封装及引脚 在封装上，51单片机有常用的三种封装：PQFP-44、DIP-40和PLCC-44。我们学习中最常见的封装为DIP-40型的封装，其封装图如图1.2所示。 该封装的单片机共有40个引脚，其中可分为端口线电源线和控制线三类。端口线有32条，为4个并行的8为IO端口，由于地址或数据的传送，其中P0口为开漏输出，在作为通用IO使用时需要加上上拉电阻。在外部扩展时分时提 供系统的数据总线和地址总线；P2口可作为通用IO接口和外部扩展时的地址总线；P1口只作为通用IO口使用；P3口作为通用IO口外，还附有第二功能，如表1.1所示。 表1.1 P3口的位 第二功能 P3.0 RXD（串行口输入） P3.1 TXD（串行口输出） P3.2 INT0（外部中断0输入） P3.3 INT1（外部中断1输入） P3.4 T0（定时器/计数器0的外部输入） P3.5 T1（定时器/计数器1的外部输入） P3.6 WR（片外数据存储器写允许） P3.7 RD（片外数据存储器读允许） 电源线有两根：VCC为+5V电源线，GND为接地。控制线有6根，其中EA为片外存储器访问选择线；PSEN为片外ROM选通线；RST为复位线；XTAL1和XTAL2为片内震荡电路输入线；ALE为地址锁存允许线。 图1.2 单片机引脚图 实时时钟的设计方案 本课设制作的实时时钟由单片机外扩一片8255A芯片，用8255A的PA口和PB口控制6位8段共阳数码管显示时钟，并由定时器控制时钟精准的计时，中断和按键扫描共同完成对时间的初始化、启停和调整。整体完成实时时钟的设计，精准的计时。整体仿真原理图见附录1。 单片机最先系统 单片机最小系统就是能使单片机工作的最少的器件构成的系统。对于本课设所使用的AT89C52来讲，其最小系统为AT89C52单片机芯片、时钟电路和复位电路，器仿真原理图如图2.1所示。 图2.1单片机最小系统 8255A模块 8255A是一种可编程的I/O接口芯片，可以与MCS-51系统单片机以及外设直接相连，广泛用作外部并行I/O扩展接口。8255A内部由PA、PB、PC三个8位可编程双向I/O口，A组控制器和B组控制器，数据缓冲器及读写控制逻辑四部分电路组成。 数据总线（8条）：D0~D7，用于传送CPU和8255A间的数据、命令和状态字。?? 控制总线（6条）：RESET：复位线，高电平有效。/CS：片选线，低电平有效。?? /RD、/WR：/RD为读命令线，/WR为写命令线，皆为低电平有效。A0、A1：地址输入线：用于选中PA、PB、PC口和控制寄存器中哪一个工作。本次课设中8255A的设计如图2.2。 图2.2 8255A连接图 其中DO~D7连接在单片机的外扩数据总线P0口上，WR和RD分别接在单片机的WR和RD口，RESET接在单片机RST上，