大连理工大学单片机综合设计——基于ZLG7290B、PCF8563的时钟专业系统设计.docx
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1、大连理工大学本科设计汇报题目:基于ZLG7290B、PCF8563时钟系统设计课程名称: 单片机原理及应用试验 学院(系):电子信息和电气工程学部专 业: 班 级: 学 号: 学生姓名: 成 绩: 年 5月 4日计算机技术试验室安全操作规范1.试验前认真阅读安全操作规程,不得私自触及总电源开关。2.试验期间学生不准使用和试验无关电气设备。3.试验过程中若遇计算机故障时,交由指导老师负责,不许可学生私自开箱维修。4.在试验过程中,连接试验设备220v电源时,要保持手部干燥,并注意操作安全,不许可使用金属物件触碰220v电源线及电源插座带点部位。5.学生试验期间,在连接导线时不许可试验台带电操作,
2、连接完成后经检验无误时再将试验台上电。完成试验时先将试验台断电后再进行导线拆除。6.试验期间要关闭手机等通讯工具,试验室一律严禁携带饮料、食品、严禁吸烟、喧哗、嬉闹、确保试验室卫生、整齐。7.学生完成试验后,必需关闭全部试验设备电源。8.假如试验过程中发生“突发事件”时,不要慌张、应沉着冷静,采取相关方法。必需时拨打校内晋级电话(84708110)或拨打110、120报警。电工电子试验教学中心计算机技术试验室 个人签字:题目:基于ZLG7290B、PCF8563时钟系统设计 1 设计要求(1)由PCF8563提供时间参数并由ZLG7290进行显示;(2)能够利用键盘实现时间参数修改,修改过程可
3、加入“回显”、“闪烁”、 “容错”等功效;(3)利用蜂鸣器实现时钟系统“整点报时”功效;(4)要求程序中有中止步骤;2 设计分析及系统方案设计(1)由PCF8563T实时时钟芯片提供时间数据,由ZLG7290B显示电路控制8位数码管显示目前时间,二者经过I2C总线结构和AT89C51单片机相连,SDA和SCK分别接P1.0和P1.1。(2)该系统采取双中止结构,时钟输出CLKOUT接INT0,为低优先级,每一秒触发一次中止;键盘中止输出信号INT接INT1,为高优先级,每当有按键时触发中止。(3)算法说明:l 10H-1DH:向PCF8563T输入相关参数数据块;l 20H-26H:从PCF8
4、563T中读出时间参数(秒、分、小时、日、星期、月、年)。经过CHAIFEN子程序将20H-26H中获取时间参数拆分查表后送入下列缓冲区:l 28H-2FH:年(4单元)、月(2单元)、日(2单元);l 38H-3FH:小时、分钟、秒(各占单元)。键盘修改时间子程序中先将键值读入A,经判定转换后送入缓冲区20H-22H。主程序功效: 将10H-1DH中特定时间和控制命令送入PCF8563T对应寄存器中,等候中止。 因为PCF8563TCLKOUT设定输出频率为1HZ,将其和INT0相连,每秒引发一次中止。在时钟中止服务程序中读取时间参数,调整各参数后进入整点报时子程序,判定是否报时。然后将时间
5、参数经拆分查表等操作,将年、月、日送28H-2FH缓冲区,将小时、分、秒送38H-3FH缓冲区,最终依据P1.2电平决定哪个缓冲区内容送ZLG7290B进行显示。 ZLG7290B键盘中止输出信号INT和INT1相连,每当有按键是触发中止,先读入键值至A中,判定是A、B或C,分别对应修改时、分、秒,进入对应子程序然后在等候两次输入,经转换设置成十位和个位,存入入12H-14H对应单元,再送入PCF8563T对应寄存器。3系统电路4 外围接口模块硬件电路功效描述(1)ZLG7290B:数码管动态显示驱动、键盘扫描管理芯片,可驱动8位共阴极结构LED数码管,同时可管理64个按键扫描识别,接口采取I
6、2C结构。(2)PCF8563T:由Philips企业设计低功耗CMOS实时时钟日历芯片,含有1.0-5.5V电压工作范围、一个可编程时钟输出和掉电检测电路,接口采取I2C结构,每次读写操作内部地址寄存器自动产生增量。(3)交流驱动蜂鸣器:一个发声元件,体积小,使用PNP驱动,需要一交变信号驱动才能发出对应频率声音。5 主程序中关键变量定义RAM单元或工作寄存器定义、功效等。变量名称RAM单元/寄存器功效PCF8563T时间和控制命令参数10H-1DH设定PCF8563T时间和命令参数缓冲区时间参数20H-26H从PCF8563T中读出时间参数(秒、分、小时、日、星期、月、年)缓冲区年月日28
7、H-2FH拆分查表所得年月日缓冲区以待显示时分秒38H-3FH拆分查表所得时分秒缓冲区以待显示键值1FH读入键值存放单元6系统软件中各个子程序功效描述子程序名称、功效,和入口、出口参数。子程序名称入口参数出口参数功效 描述INT_RCT无无时钟中止服务子程序PANDUAN20-21H无判定并进行整点报时CHAIFEN20-26H28-2FH、38-3FH将时间参数拆分查表CFAR4、R3将A中数据拆违两独立十六进制数并查表得到对应字型码ADJUST20-25H20-25H屏蔽各时间参数无关位INT_7290无无键盘修改时间中止服务子程序RDKEY无A读键值子程序WR8563R7、R0、R2、R
8、3无向日历芯片写时间参数WRNBYTR7、R0、R2、R3无带有内部单元地址多字节写操作子程序RDADDR7、R0、R2、R3、R4无带有内部单元地址多字节读操作子程序时钟中止服务子程序利用RDADD从PCF8563T中读出时间参数送20H-27H利用ADJUST屏蔽掉参数中无用位调用PANDUAN子程序判定并进行整点报时调CHAIFEN子程序将时间分别送28H-2FH、38H-3FH缓冲区P1.2=1?显示时分秒显示年月日RETI主程序入口开辟一数据区10H-1DH存放时间、命令参数将10H=1D H存放时间命令参数送PCF8563T中等候中止7主程序程序步骤图 N Y 键盘修改时间中止服务
9、子程序读取键值A键? NB键? Y N查询按键? N WAIT1C键? N Y分钟处理(同小时处理)读取键值,将此值送小时十位 Y秒处理(同小时处理)查询按键? WAIT2 N Y读取键值,将此值送小时个位向日历芯片写入10H-1DH中时间参数RETI8程序清单;*;由PCF8563提供时间参数并由ZLG7290进行显示;能够利用键盘实现时间参数修改,修改过程可加入回显、闪烁、容错等功效;利用蜂鸣器实现时钟系统整点报时功效;要求程序中有中止步骤;转换显示:P1.2和KEY1连接,按下KEY1显示年月日,平时显示时分秒;设定时钟芯片CLKOUT输出秒脉冲且和P3.2连接;采取中止方法来显示时间(
10、每秒钟刷新一次显示);ZLG7290B芯片RST_L复位端和P1.7口连接,方便复位操作;*SDABIT P1.0;定义I2C信号引脚SCLBIT P1.1WSLA_8563EQU0A2H;PCF8563T口地址RSLA_8563EQU0A3HWSLA_7290EQU70H;ZLG7290B口地址RSLA_7290EQU71HORG8000HLJMP8100HORG8003HLJMPINT_RCTORG8013HLJMPINT_7290ORG8100HSTART:MOVSP,#60HCLRP1.7;ZLG7290B复位LCALLDELAYSETBP1.7;*;设定PCF8563T时间和命令参数
11、;*MOV10H,#00H;开启控制字MOV11H,#1FH;设置报警及定时器中止MOV12H,#50H;秒单元MOV13H,#59H;分单元MOV14H,#10H;时单元MOV15H,#29H;日期单元MOV16H,#03H;星期单元MOV17H,#04H;月单元MOV18H,#15H;年单元MOV19H,#00H;设定分报警MOV1AH,#00H;设定小时报警MOV1BH,#00H;设定日报警MOV1CH,#00H;设定星期报警MOV1DH,#83H;设定CLKOUT频率(1S);*MOVR7,#0EH;写入参数个数(时间和控制字)MOVR0,#10H;参数和控制命令缓冲区首地址MOVR2
12、,#00H;从器件内部从地址MOVR3,#WSLA_8563;准备向PCF8563T写入数据串LCALLWRNBYT;写入时间、控制命令到PCF8563TMOVIP,02HSETBEASETBEX0SETBEX1SETBIT0SETBIT1SJMP$;等候中止;*;时钟中止服务子程序;*INT_RCT:MOVR7,#07H;读出数个数MOVR0,#20H;目标数据块首地址MOVR2,#02H;从器件内部首地址MOVR3,#WSLA_8563MOVR4,#RSLA_8563;准备读PCF8563T时间参数LCALLRDADD;调读数据子程序,将读出数据存放于单片机20H26H中LCALLADJU
13、ST;调时间调整子程序LCALLPANDUAN;调判定键值子程序LCALLCHAIFEN;调拆分子程序(包含查表),将20H26H中参数分别存于28H2FH、38H3FH单元中MOVR7,#08HMOVR2,#10HMOVR3,#WSLA_7290JNBP1.2,YEARS;使用P1.2控制显示内容MOVR0,#38H;显示小时、分钟和秒SJMPDISPYEARS:MOVR0,#28H;显示年月日DISP:LCALLWRNBYT;调ZLG7290B显示JNBP3.2,$RETI;*;整点报时子程序;*PANDUAN:MOVA,21HCJNEA,#59H,PDFENMOVA,20HCJNEA,#
14、56H,PD57LCALLBAOSHI1AJMPEXITPD57:CJNEA,#57H,PD58LCALLBAOSHI1AJMPEXITPD58:CJNEA,#58H,PD59LCALLBAOSHI1AJMPEXITPD59:CJNEA,#59H,EXITLCALLBAOSHI1AJMPEXITPDFEN:CJNEA,#00H,EXITMOVA,20HCJNEA,#00H,EXITLCALLBAOSHI2EXIT:RET;*;低音1S报时BAOSHI1:PUSHPSWPUSH00HMOVR0,#0FFHMOVTMOD,#10HMOVTL1,#00HMOVTH1,#0FEHSETBTR1WORK
15、1:JNBTF1,$CLRTF1MOVTL1,#00HMOVTH1,#0FEHCPLP1.4DJNZR0,WORK1POP00HPOPPSWRET;*;高音1S报时BAOSHI2:PUSHPSWPUSH00HPUSH01HMOVR0,#04HWORK2:MOVR1,#00HMOVTMOD,#10HMOVTL1,#00HMOVTH1,#0FFHSETBTR1WORK3:JNBTF1,$CLRTF1MOVTL1,#00HMOVTH1,#0FFHCPLP1.4DJNZR1,WORK3DJNZR0,WORK2POP01HPOP00HPOPPSWRET;*;各子程序;*ORG8300HCHAIFEN:P
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