51单片机数字钟设计实习报告

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1、 5151 单片机数字钟设计单片机数字钟设计 实习报告实习报告 2 目录 一设计方案：一设计方案： 3 3 二设计内容：二设计内容： 3 3 三相关总线及芯片介绍：三相关总线及芯片介绍： 3 3 1.SPI1.SPI 总线：总线： 3 3 2.74LS5952.74LS595 芯片：芯片： 5 5 3. 3. 实验箱电路图：实验箱电路图： 6 6 四系统软件程序设计：四系统软件程序设计： 7 7 五设计程序：五设计程序： 1010 六程序调试及显示：六程序调试及显示： 1010 七实习心得：七实习心得： 1515 八参考文献：八参考文献： 1515 3 一一设计方案：设计方案： 通过单片机内部

2、的计数/定时器，采用软件编程来实现时钟计数，一般称为 软时钟，这种方法的硬件线路简单，系统的功能一般与软件设计相关，通常用在 对时间精度要求不高的场合。 二设计内容：二设计内容： 这里采用应用广泛的 89C52RC 作为时钟控制芯片，利用单片机内部的定时/ 计数器 T0 实现软时钟的目的。首先将 T0 设定工作于定时方式，对机器周期计 数形成基准时间（50ms） ，然后用另一个定时/计数器 T1 对基准时间计数形成秒， 秒计 60 次形成分，分计 60 形成小时，小时计到 24。通过外部中断实现 24 进制 的切换。最后通过数码管把它们的内容在相应的位置显示出来，达到时、分、秒 计时的功能。

3、三相关总线及芯片介绍：三相关总线及芯片介绍： 1.SPI1.SPI 总线：总线： SPI（Serial Peripheral Interface-串行外设接口）总线系统是一种同步 串行外设接口，它可以使 MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。 外围设置 FLASHRAM、网络控制器、LCD 显示驱动器、A/D 转换器和 MCU 等。SPI 总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口， 该接口一般使用 4 条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线 MISO、主机输出/从机 输入数据线 MOSI 和低电平有效的从机选择线 SS（有的 SPI 接口芯片带有中断信

4、 号线 INT 或 INT、有的 SPI 接口芯片没有主机输出/从机输入数据线 MOSI）。由 于 SPI 系统总线一共只需 34 位数据线和控制即可实现与具有 SPI 总线接口功 4 能的各种 I/O 器件进行接口，而扩展并行总线则需要 8 根数据线、816 位地址 线、23 位控制线，因此，采用 SPI 总线接口可以简化电路设计，节省很多常 规电路中的接口器件和 I/O 口线，提高设计的可靠性。由此可见，在 MCS51 系列 等不具有 SPI 接口的单片机组成的智能仪器和工业测控系统中， 当传输速度要求 不是太高时，使用 SPI 总线可以增加应用系统接口器件的种类，提高应用系统的 性能。

5、利用 SPI 总线可在软件的控制下构成各种系统。 如 1 个主 MCU 和几个从 MCU、 几个从 MCU 相互连接构成多主机系统（分布式系统）、1 个主 MCU 和 1 个或几个 从 I/O 设备所构成的各种系统等。在大多数应用场合，可使用 1 个 MCU 作为控机 来控制数据，并向 1 个或几个从外围器件传送该数据。从器件只有在主机发命令 时才能接收或发送数据。其数据的传输格式是高位（MSB）在前，低位（LSB）在 后。 当一个主控机通过 SPI 与几种不同的串行 I/O 芯片相连时， 必须使用每片的 允许控制端，这可通过 MCU 的 I/O 端口输出线来实现。但应特别注意这些串行 I/O

6、 芯片的输入输出特性：首先是输入芯片的串行数据输出是否有三态控制端。 平时未选中芯片时， 输出端应处于高阻态。 若没有三态控制端， 则应外加三态门。 否则 MCU 的 MISO 端只能连接 1 个输入芯片。其次是输出芯片的串行数据输入是 否有允许控制端。 因此只有在此芯片允许时， SCK 脉冲才把串行数据移入该芯片； 在禁止时，SCK 对芯片无影响。若没有允许控制端，则应在外围用门电路对 SCK 进行控制，然后再加到芯片的时钟输入端；当然，也可以只在 SPI 总线上连接 1 个芯片，而不再连接其它输入或输出芯片。 对于不带 SPI 串行总线接口的 MCS-51 系列单片机来说，可以使用软件来模 拟 SPI 的操作，包括串行时钟、数据输入和数据输出。对于不同的串行接口外围 芯片，它们的时钟时序是不同的。对于在 SCK 的上升沿输入（接收）数据和在下 降沿输出（发送）数据的器件，一般应将其串行时钟输出口 P1.1 的初始状态设 置为 1，而在允许接收后再置 P1.1 为 0。这样，MCU 在