电子系统设计.docx

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电子系统设计

电子系统设计

姓名：

周宇

班级：

电信101

学号：

10424023

指导老师：

李泽光

2013年6月22号

前言

单片微型计算机是集CPU,RAM,ROM,定时,计数和多种接口于一体的微控制器.他体积小,成本低,功能强,广泛应用于工业自动化上和智能产品.时钟,自从它被发明的那天起,就成为了人类的好朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,时钟的应用越来越广范,人们对时间计量的精度要求也越来越高.怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友再次焕发青春呢?

这就要求我们不断设计出新型的时钟,来不断满足人们的日常生活需要.

本次设计时钟电路,使用了AT89C51单片机芯片控制电路,单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路,使得电路简明易懂,根据设计要求采用DS12887和8279显示芯片来实现时、分、秒24小时计时，采用六位数码管动态扫描显示。

文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。

硬件电路设计主要包括芯片引脚介绍、时钟电路原理和软件用汇编语言来实现，主要包括主程序、时间设置子程序等软件模块。

电路基本能实现显示时间、调整时间功能达到了设计的要求和目的。

电路设计分析

18279性能介绍

1.18279芯片介绍

DB7~DB0为双向外部数据总线；

为片选信号线，低电平有效；

和为读和写选通信号线；

IRQ为中断请求输出线。

RL7~RL0为键盘回送线。

SL3~SL0为扫描输出线。

OUTB3~OUTB0、OUTA3~OUTA0为

显示寄存器数据输出线。

RESET为复位输入线。

SHIFT为换档键输入线。

CNTL/STB为控制/选通输入线。

CLK为外部时钟输入线。

为显示器消隐控制线。

1.28279的键盘及显示接口

8279键盘、显示器接口器件是实现人机对话的主要部件，它已为广大用户欢迎和广泛应用。

下图为8279的典型用法：

其中：

OUTB3-OUTB0、OUTA3-OUTA0为显示寄存器数据输出线。

SL2-SL0经74LS138译码器后转为八列扫描输出线。

RL3-RL0为键盘四行扫描输出线。

从0—31有32个按键。

8279的典型用法（阵列矩阵）

1.2、按键抖动及消除电路

图中按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象。

按键的抖动时间一般为5ms~10ms，

抖动可能造成一次按键的多次处理

问题。

在按键较少时，常采用如：

消抖电路。

当按键未按下时，

输出为“1”，当按键按下时，输出

为“0”，即使在B位置时因抖动瞬

时断开，只要按键不回A位置，输

出就会保持“0”状态。

抖动现象消抖电路

1.38279的键盘及显示接口实验设计

2DS12887性能介绍

2.1DS12887芯片介绍

DS12887内部由振荡电路、分频电路、周期中断/方波选择电路、14字节时钟和控制单元、114字节用户非易失RAM、十进制/二进制计加器、总线接口电路、电源开关写保护单元和内部锂电池等部分组成。

图2显示了DS12887管脚排列图。

下面分别说明管脚功能：

GND，VCC：

直流电源+5V电压。

当5V电压在正常范围内时，数据可读写；当VCC低于4.25V，读写被禁止，计时功能仍继续；当VCC下降到3V以下时，RAM和计时器被切换到内部锂电池。

   MOT（模式选择）：

MOT管脚接到VCC时，选择MOTOROLA时序，当接到GFND时，选择INTEL时序。

   SQW（方波信号同）：

SQW管脚能从实时时钟内部15级分频器的13个抽头中选择一个作为输出信号，其输出频率可通过对寄存器A编程改变。

   AD0～AD7（双向地址/数据复用线）：

总线接口，可与MOTOROLA微机系列和INTEL微机系列接口。

   AS（地址选通输入）：

用于实现信号分离，在AD/ALE的下降沿把地址锁入DS12887。

   DS（数据选通或读输入）：

DS/RD客脚有两种操作模式，取决于MOT管脚的电平，当使用MOTOROLA时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期的后段，称为数据选通；在读周期，DS指示DS12887驱动双向总的时刻，在写周期，DS的后沿使DS12887锁存写数据。

选择INTEL时序时，DS称作（RD），RD与典型存贮器的允许信号（OE）的定义相同。

   R/W（读/写输入）：

R/W管脚也有两种操作模式。

选MOTOROLA时序时，R/W是一电平信号，指示当前周期是读或写周期，DSO为高电平时，R/W高电平指示读周期，R/W低电平指示写周期；选INTEL时序，R/W信号是一低电平信号，称为WR。

在此模式下，R/W管脚与通用RAM的写允许信号（WE）的含义相同。

   CS（片选输入）：

在访问DS12887的总线周期内，片选信号必须保持为低。

   IRQ（中断申请输入）：

低电平有效，可作微处理的中断输入。

没有中断条件满足时，IRQ处于高阻态。

IRQ线是漏极开路输入，要求外接上接电阻。

   RESET（复位输出）：

当该脚保持低电平时间大于200ms，保证DS12887有效复位。

2.2DS12887日历时钟实验设计

3基于DS12887和8279的电子时钟实验设计

3.1具体方案

（1）DS12887初始化。

（2）将DS12887中的时、分、秒送到8279显示缓冲区并显示出来。

（3）最终结果：

利用实验板上的16个键盘来控制时钟，A、B、C键分别是时、分、秒键，F键为回车键。

按A键显示小时，然后按1-9数字键来调整时间，同理，按B键显示分钟，然后按1-9数字键来调整分钟，按C键显示秒，然后按1-9数字键来调整秒。

按F键后计算机将修改的时间、分、秒按各个功能键的不同分别传给DS12887中相应功能单元，最后显示器显示正常的时、分、秒。

总结

每一件好的产品都需要创新的意识，严谨的科研作风，实事求是的工作态度，夜以继日的付出以及一个优秀的团体。

这次课程设计，我们小组就是按照这样的要求来严于律己的。

回首做课程设计的一个多月，从一开始分析课题到最后的调试成功，过程是曲折的，但却很充实。

期间，我们应用到了数字电路，汇编语言，单片机接口技术等相关知识。

通过写代码，硬件调试，不仅巩固了理论，而且有效的和实际结合在了一起，将理论付诸实践。

这次课程设计告诉了我模块化设计的重要性，把一个大的工程分成几个模块分别编写和调试，提高了工作的效率，减少了出错的概率，也有利于调试的时候排查错误。

最后我们的设计结果是符合题意的，但我们不只在乎这一结果，更加在乎的，是这个过程。

这个过程中，我们花费了大量的时间和精力，更重要的是，我们在学会创新的基础上，同时还懂得合作精神的重要性，学会了与他人合作。

作为一名电子专业的大三学生，我觉得做类似单片机实习是十分必要的。

我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？

如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？

我想做类似实习就为我们提供了良好的发挥平台。

附录

1.8279的键盘及显示接口实验程序

ORG00H

LJMPSTART

ORG100H

START:

MOVSP,#60H

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

MOVA,#2AH

MOVX@DPTR,A

MOVA,#0D1H

MOVX@DPTR,A

LP2:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP2

LP0:

MOVDPTR,#77FFH

LP:

MOVXA,@DPTR

ANLA,#07H

CJNEA,#00H,LP1

SJMPLP

LP1:

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#50H

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#77FEH

MOVXA,@DPTR

MOVC,ACC.0

MOVACC.6,C

RRA

RRA

RRA

ANLA,#0FH

MOVB,A

LCALLDIR

SJMP$

DIR:

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#90H

MOVX@DPTR,A

MOVR7,#01H

DL0:

MOVA,B

MOVDPTR,#ADSEG

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#77FEH

MOVX@DPTR,A

DJNZR7,DL0

SJMPLP0

ADSEG:

DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH

DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH

DB39H,5EH,79H,71H,73H,3EH

END

2.DS12887日历时钟实验程序

ORG000H

LJMPTIME

ORG100H

TIME:

MOVDPTR,#600BH

MOVA,#8EH

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#6000H

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#0FFH

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#0FFH

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#12H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#0FFH

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#600AH

MOVA,#20H

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#600CH

MOVXA,@DPTR

INCDPTR

MOVXA,@DPTR

MOVDPTR,#600BH

MOVA,#0AH

MOVX@DPTR,A

START:

MOVSP,#70H

MOVDPTR,#7001H

MOVA,#0D1H

MOVX@DPTR,A

LP:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

MOVA,#2AH

MOVX@DPTR,A

LP3:

MOVDPTR,#600AH

LP2:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP2

MOVDPTR,#6000H

MOVXA,@DPTR

MOVR7,A

ANLA,#0FH

MOV25H,A

MOVA,R7

SWAPA

ANLA,#0FH

MOV24H,A

MOVDPTR,#6002H

MOVXA,@DPTR

MOVR7,A

ANLA,#0FH

MOV23H,A

MOVA,R7

SWAPA

ANLA,#0FH

MOV22H,A

MOVDPTR,#6004H

MOVXA,@DPTR

MOVR7,A

ANLA,#0FH

MOV21H,A

MOVA,R7

SWAPA

ANLA,#0FH

MOV20H,A

MOVR0,#20H

MOVR5,#06H

MOVDPTR,#7001H

MOVA,#90H

MOVX@DPTR,A

LP1:

MOVA,@R0

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#7000H

MOVX@DPTR,A

INCR0

DJNZR5,LP1

AJMPLP3

TAB:

DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH

DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH

DB39H,5EH,79H,71H,73H,3EH

DB31H,6EH,1CH,23H,40H,03H

DB18H,38H,00H

END

3.基于DS12887和8279的电子时钟实验程序

org00h

TAB:

DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

start:

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#0D1H

MOVX@DPTR,A

LP:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP

TIMER:

MOVDPTR,#600BH

MOVA,#0A2H

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#6000H

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#0FFH

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#0FFH

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#12H

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,#0FFH

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#600BH

MOVA,#22H

MOVX@DPTR,A

PAN:

MOV20H,#00H

PAN0:

MOVA,20H

CJNEA,#00H,PAN1

LCALLBEGIN

LCALLDIR

LJMPKEY

PAN1:

MOVA,20H

CJNEA,#01H,PAN2

LCALLXIAN

LJMPKEY

PAN2:

MOVA,20H

CJNEA,#02H,PAN3

LCALLXIAN

LJMPKEY

PAN3:

MOVA,20H

CJNEA,#03H,PANAN

LCALLXIAN

LJMPKEY

PANAN:

MOV20H,#00H

KEY:

MOVDPTR,#77FFH

MOVXA,@DPTR

ANLA,#07H

CJNEA,#0,DKEY

LJMPPAN0

DKEY:

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#50H

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#77FEH

MOVXA,@DPTR

MOVB,#8

DIVAB

MOVR3,A

MOVR4,B

MOVA,#8

MULAB

ADDA,R3

MOVR7,A

PANA:

MOVA,R7

CJNEA,#0AH,PANB

MOVA,30H

MOV40H,A

MOVR0,#40H

MOV20H,#01H

MOVA,30H

ANLA,#0F0H

SWAPA

MOV40H,A

MOVA,30H

ANLA,#0FH

MOV41H,A

LCALLQINGXIAN

LJMPPAN0

PANB:

CJNEA,#0BH,PANC

MOVA,31H

MOV40H,A

MOVR0,#40H

MOV20H,#02H

MOVA,31H

ANLA,#0F0H

SWAPA

MOV40H,A

MOVA,31H

ANLA,#0FH

MOV41H,A

LCALLQINGXIAN

LJMPPAN0

PANC:

CJNEA,#0CH,PANSHU

MOVA,32H

MOV40H,A

MOVR0,#40H

MOV20H,#03H

MOVA,32H

ANLA,#0F0H

SWAPA

MOV40H,A

MOVA,32H

ANLA,#0FH

MOV41H,A

LCALLQINGXIAN

LJMPPAN0

PANSHU:

MOVA,R7

MOVB,#0AH

DIVAB

CJNEA,#00H,PANDEF

MOVA,R7

MOV@R0,A

INCR0

MOVA,R0

ANLA,#0F1H

MOVR0,A

LJMPPAN0

PANDEF:

MOVA,R7

MOVB,#0DH

DIVAB

CJNEA,#00H,PAN201

LJMPPAN0

PAN201:

MOVA,20H

CJNEA,#01H,PAN202

MOVA,40H

SWAPA

ADDA,41H

MOV30H,A

LCALLCHONG

LJMPTIAO

PAN202:

MOVA,20H

CJNEA,#02H,PAN203

MOVA,40H

SWAPA

ADDA,41H

MOV31H,A

LCALLCHONG

LJMPTIAO

PAN203:

MOVA,20H

CJNEA,#03H,TIAO

MOVA,40H

SWAPA

ADDA,41H

MOV32H,A

LCALLCHONG

LJMPTIAO

TIAO:

LCALLQING20

LJMPPAN0

QING20:

MOV20H,#00H

RET

XIAN:

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#90H

MOVX@DPTR,A

AAA:

MOVA,40H

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#77FEH

MOVX@DPTR,A

MOVA,41H

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#77FEH

MOVX@DPTR,A

RET

CHONG:

MOVDPTR,#6004H

MOVA,30H

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#6002H

MOVA,31H

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#6000H

MOVA,32H

MOVX@DPTR,A

RET

QINGXIAN:

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#0D1H

MOVX@DPTR,A

LP1:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP1

RET

BEGIN:

MOVDPTR,#6004H

MOVXA,@DPTR

MOV30H,A

MOVDPTR,#6002H

MOVXA,@DPTR

MOV31H,A

MOVDPTR,#6000H

MOVXA,@DPTR

MOV32H,A

RET

DIR:

MOVDPTR,#77FFH

MOVA,#90H

MOVX@DPTR,A

MOVR0,#30H

MOVR5,#03H

LOOP:

MOVA,@R0

SWAPA

ANLA,#0FH

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#77FEH

MOVX@DPTR,A

MOVA,@R0

ANLA,#0FH

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#77FEH

MOVX@DPTR,A

INCR0

DJNZR5,LOOP

RET

END