数字时钟论文(2)

2019-05-17 17:50

(2)引脚功能

MCS单片机都采用40引脚的双列直插封装方式。下图为引脚功能图

AT89S52引脚排列图

VCC : 电源 GND: 地

P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。

P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。

P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。P3口亦作为AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。

引脚号第二功能 P3.0 RXD(串行输入) P3.1 TXD(串行输出)

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P3.2 INT0(外部中断0) P3.3 INT0(外部中断0) P3.4 T0(定时器0外部输入) P3.5 T1(定时器1外部输入) P3.6 WR(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器写选通)

RST: 复位输入。晶振工作时,RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后,RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下,复位高电平有效。

ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8 位地址的输出脉冲。在flash编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过。

PSEN:外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 (3)最小系统

①时钟电路

AT89S52 单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器,XTAL1 和XTAL2 分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。从外部时钟源驱动器件的话,XTAL2 可以不接,而从XTAL1 接入,如图12 所示。由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的,所以对外部时钟信号的占空比没有其它要求,最长低电平持续时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。

图 11 内部振荡电路连接图 图12 外部振荡电路连接图

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②复位和复位电路

MCS-51单片机的复位电路如图所示。在RESET(图中表示为RST )输入端出现高电平时实现复位和初始化。

(a) (b)

复位电路

在振荡运行的情况下,要实现复位操作,必须使RES 引脚至少保持两个机器周期(24个振荡器周期)的高电平。CPU在第二个机器周期内执行内部复位操作,以后每一个机器周期重复一次,直至RES端电平变低。复位期间不产生ALE及PSEN信号。内部复位操作使堆栈指示器SP为07H,各端口都为1(P0-P3口的内容均匀0FFH),特殊功能寄存器都复位为0,但不影响RAM的状态。当RES引脚返回低电平以后,CPU从0地址开始执行程序。

复位电路(a)为加电自动复位电路。 复位电路(b)为人工复位电路。

最小系统就是由AT89S52以及时钟电路和复位电路,如图

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最小系统

3.时钟模块 (1)时钟芯片

现在流行的串行时钟电路很多,如DS1302、 DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便,被广泛地采用。本文介绍的实时时钟电路DS1302是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路,主要特点是采用串行数据传输,可为掉电保护电源提供可编程的充电功能,并且可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。

该芯片具有以下特点.

", 时钟计数功能,可以对秒、分钟、小时、月、星期、年的计数。年计数可达到2100 年。

", 有31*8 位的额外数据暂存寄存器 ", 最少I/O 引脚传输,通过三引脚控制 ", 工作电压:2.0-5.5V

", 工作电流小于320 纳安(2.0V)

", 读写时钟寄存器或内部RAM(31*8 位的额外数据暂存寄存)可以采用单字节模式和突发模式

", 备用电源可采用电池或者超级电容(0.1F以上),可以用老式电脑主

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板上的3.6V 充电电池。如果断电时间较短(几小时或几天)时,就可以用漏电较小的普通电解电容器代替。100 μF 就可以保证1小时的正常走时。DS1302 在第一次加电后,必须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间。

(2) DS1302的结构及工作原理

DS1302 包括时钟/日历寄存器和31 字节(8 位)的数据暂存寄存器,数据通信仅通过一条串行输入输出口。实时时钟/日历提供包括秒、分、时、日期、月份和年份信息。闰年可自行调整,可选择12 小时制和24 小时制,可以设置AM、PM。只通过三根线进行数据的控制和传递。通过备用电源可以让芯片在小于1MW 的功率下运作。

①引脚功能

图示出DS1302的引脚排列,其中

Vcc1为后备电源,VCC2为主电源。 X1和X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。

RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。

I/O为串行数据输入输出端(双向),后面有详细说明。 SCLK始终是输入端。 ②工作原理

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