单片机综合设计实验
大连理工大学本科设计报告题目：基于PCF8563的时钟系统设计
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2014 年7 月10 日
题目：基于PCF8563的时钟系统设计
1 设计要求
实验要求：
（1）显示两位小时、两位分钟和两位秒参数，相互之间有分隔符号；
（2）按住KEY1可显示四位年、两位月、两位日；
（3）具备整点报时功能（模拟广播电台的整点报时从59分55秒开始，每一秒驱动蜂鸣器一次，其中前5次为低频，00秒时为高频驱动）；
（4）具备键盘修改时间功能。可修改小时、分钟和秒参数；
（5）修改时间时具备“回显”功能，以方便观察；
（6）输入时间参数时应具有“自动纠错”功能，以免错误数据的输入；
（7）在修改时间参数时具备“参数闪烁”功能，是操作更人性化；
2 设计分析及系统方案设计
（1）主程序算法描述
主程序中定义端口名称、围器件读写地址增强程序的可读性。设置中断服务程序入口地址，将硬件电路连接与之对应。INT_RCTDUI对应INT_0中断服务程序，INT_7290对应INT1的中断服务程序。开始时先对硬件电路进行复位操作。然后设定PCF8563T的时间和命令参数存放在单片机内部的10H~1DH单元，将其写入到8563的00H~0DH单元。使总的中断使能端有效，开INT0和INT1中断，使触发极性为下降沿。等待中断的到来。
（2）INT_RCT中断子程序算法描述
调读数据子程序，将读出的8563中02H~08H单元的内容存放于单片机内部20H~26H单元。判断时、分的数值，当时间在**-59-55至**-59-59时调用低频蜂鸣器BUZZL,当时间为**-00-00时调用高频蜂鸣器BUZZH。实现整点报时。调整时间，将20H-26H单元中内容拆分查表后送到28H~2FH （年，月，日）和38H~3FH（时，分，秒）。使P1.2控制显示内容，当P1.2=1时，显示时，分，秒；当P1.2=0时，显示年，月，日。
（3）蜂鸣器发声子程序（BUZZL和BUZZH）
设置初始值使BUZZL发声频率为500HZ，BUZZH发声频率为1500HZ。
（4）键盘修改子程序
读入进入中断前的数据，将8563的20H单元内容送入单片机内部12H单元（秒）；21H单元内容送入单片机内部13H单元（分）；22H单元内容送入单片机内部14H单元（时）便于修改后显示。读入输入的键值为0AH时，为A键修改小时参数。设置小时的十位闪烁命令等待按键操作，读入键值判断是否超过三，超过则报警且要求重新输入。输入正确时回显，设置小时的个位闪烁命令等待按键操作，读入键值判断个位不超过9，然后判断小时整个数是否小于24。分和秒的设置与小时类似，不同的是十位不能超过5个位不能超过9。
（5）闪烁子程序
设置入口闪烁参数单元值
3 系统电路图
4 外围接口模块硬件电路功能描述
5 主程序中主要变量定义
6 系统软件中各个子程序的功能描述
8 程序清单
SDA BIT P1.0
SCL BIT P1.1
WSLA_8563 EQU 0A2H ;PCF8563T口地址RSLA_8563 EQU 0A3H
WSLA_7290 EQU 70H ;ZLG7290B口地址RSLA_7290 EQU 71H
ORG 8000H
LJMP 8040H
ORG 8003H
LJMP INT_RCT
ORG 8013H
LJMP INT_7290
ORG 8040H
START: MOV SP,#60H
CLR P1.7 ;ZLG7290复位
LCALL DELAY
SETB P1.7
;**************************************** ;设定pdf8563tde时间和命令参数（参数和控制命令缓冲区10H-1DH）
;**************************************** MOV 10H,#00H ;启动控制字
MOV 11H,#1FH ;设置报警及定时器中断MOV 12H,#50H ;秒单元
MOV 13H,#59H ;分单元
MOV 14H,#08H ;小时单元
MOV 15H,#01H ;日期单元
MOV 16H,#01H ;星期单元
MOV 17H,#01H ;月单元
MOV 18H,#10H ;年单元
MOV 19H,#00H ;设定分报警
MOV 1AH,#00H ;设定小时报警
MOV 1BH,#00H ;设定日报警
MOV 1CH,#00H ;设定星期报警
MOV 1DH,#83H ;设定CLKOUT的频率，1秒周期方波
MOV R7,#0EH ;写入参数个数
MOV R0,#10H ;参数与控制命令缓冲区首地址
MOV R2,#00H ;从器件内部子地址
MOV R3,#WSLA_8563;准备向PCF8563T 写入数据串
LCALL WRNBYT ;写入时间，控制命令到PCF8563T
SETB EA ;启动总中断
SETB EX0 ;启动INT_RCT(INT_0)
SETB IT0 ;定时器0下降沿有效
SETB EX1 ;启动INT_7290(INT_7290)
SETB IT1 ;定时器1下降沿有效
SJMP $ ;等待中断
;**************************************** ;中断服务子程序INT_RCT
;**************************************** INT_RCT:MOV R7,#07H ;数据块字节数
MOV R0,#20H ;内部数据块首地址
MOV R2,#02H ;内部寄存器首地址
MOV R3,#WSLA_8563;向8563写地址
MOV R4,#RSLA_8563;从8563读地址
LCALL RDADD ;调读数据子程序，将读出的数据存放于单片机20H-26H中
MOV A,21H ;判断是否为59分
CJNE A,#59H,NEXT1
MOV A,20H ;判断是否为55秒
CJNE A,#55H,NEXT2
LCALL BUZZL
SJMP NEXT
NEXT2: CJNE A,#56H,NEXT3
LCALL BUZZL
SJMP NEXT
NEXT3: CJNE A,#57H,NEXT4
LCALL BUZZL
SJMP NEXT
NEXT4: CJNE A,#58H,NEXT5
LCALL BUZZL
SJMP NEXT
NEXT5: CJNE A,#59H,NEXT
LCALL BUZZL
SJMP NEXT
NEXT1: CJNE A,#00H,NEXT
MOV A,20H
CJNE A,#00H,NEXT
LCALL BUZZH
NEXT: LCALL ADJUST ;调时间调整子程序LCALL CHAIFEN ;调拆分子程序，将20H-26H中的参数分别存28H-2FH,38H-3FH中MOV R7,#08H
MOV R2,#10H
MOV R3,#WSLA_7290
JNB P1.2,YEARS ;使用P1.2控制显示内容
MOV R0,#38H ;显示时分秒
SJMP DISP
YEARS: MOV R0,#28H ;显示年月日DISP: LCALL WRNBYT ;调7290显示子程序JNB P3.2,$
RETI
;**************************************** ;BUZZ
;**************************************** BUZZL: PUSH 07H
MOV TMOD,#01H ;方式1
MOV TL0,#66H ;低频500HZ
MOV TH0,#0FCH
MOV R7,#50
SETB TR0
LOOPL: JNB TF0,$
CLR TF0
MOV TL0,#66H
MOV TH0,#0FCH
CPL P3.4 ;驱动蜂鸣器
DJNZ R7,LOOPL
SETB P3.4
POP 07H
RET
BUZZH: PUSH 07H
MOV TMOD,#01H
MOV TL0,#0CDH ;高频1500HZ
MOV TH0,#0FEH
MOV R7,#100
SETB TR0
LOOPH: JNB TF0,$
CLR TF0
MOV TL0,#0CDH
MOV TH0,#0FEH
CPL P3.4 ;驱动蜂鸣器
DJNZ R7,LOOPH
SETB P3.4
POP 07H
RET
;**************************************** ;键盘修改中断服务程序INT_7290
;**************************************** INT_7290:PUSH 00H
PUSH 02H
PUSH 03H
PUSH 04H
PUSH 07H
PUSH ACC
PUSH PSW
MOV R7,#07H ;写入参数个数
MOV R0,#20H ;参数和控制命令缓冲区首地址
MOV R2,#02H ;从器件内部从地址
MOV R3,#WSLA_8563;准备向8563写入数据串
MOV R4,#RSLA_8563;准备从8563读取数据串
LCALL RDADD
MOV 12H,20H ;写入秒单元
MOV 13H,21H ;写入分单元
MOV 14H,22H ;写入时单元
RE: JB P3.3,$ ;以查询方式等待下一次按键LCALL RDKEY ;读取键值
CJNE A,#0AH,BKEY;判断是否为A键AKEY: MOV 51H,#80H
LCALL FLASH
JB P3.3,$
LCALL RDKEY
CJNE A,#03H,HOUR1;判断键入的数是否满足小时十位的要求
HOUR1: JNC ERROR1;若键值大于2，则报错SW AP A;将键值处理成小时数据的十位
ANL 14H,#0FH
ORL 14H,A ;小时数据的十位生成
LCALL WR8563 ;写入8563
LCALL CF ;拆分，查表，R4(H)，R3(L) MOV 3FH,R4 ;回显
MOV R7,#01H
MOV R0,#3FH
MOV R2,#17H
MOV R3,#WSLA_7290
LCALL WRNBYT
LJMP HOUR2
ERROR1: LCALL BUZZH;报错，返回重新键入LJMP AKEY
HOUR2: MOV 51H,#40H
LCALL FLASH
JB P3.3,$
LCALL RDKEY
CJNE A,#0AH,STEP1;判断键值是否满足小时个位的要求（小于10）
STEP1:JNC ERROR2
ANL 14H,#0F0H
ORL 14H,A
MOV A,14H
CJNE A,#24H,JJJ;判断小时的值是否满足要求（小于24）
JJJ: JNC ERROR2
LCALL WR8563
LCALL CF ;拆分，查表，R4(H)，R3(L) MOV 3EH,R3 ;回显
MOV R7,#01H
MOV R0,#3EH
MOV R2,#16H
MOV R3,#WSLA_7290
LCALL WRNBYT
MOV 51H,#00H ;停止闪烁
LCALL FLASH
LJMP DOWN
ERROR2: LCALL BUZZH
LJMP HOUR2
BKEY: CJNE A,#0BH,CKEY
MOV 51H,#10H
LCALL FLASH
JB P3.3,$
LCALL RDKEY
CJNE A,#06H,MIN1
MIN1: JNC ERROR3
SWAP A
ANL 13H,#0FH
ORL 13H,A
LCALL WR8563
LCALL CF ;拆分，查表，R4(H)，R3(L) MOV 3CH,R4 ;回显
MOV R7,#01H
MOV R0,#3CH
MOV R2,#14H
MOV R3,#WSLA_7290
LCALL WRNBYT
LJMP MIN2
ERROR3: LCALL BUZZH
LJMP BKEY
MIN2: MOV 51H,#08H
LCALL FLASH
JB P3.3,$
LCALL RDKEY
CJNE A,#0AH,STEP2
STEP2: JNC ERROR4
ANL 13H,#0F0H
ORL 13H,A
LCALL WR8563
LCALL CF ;拆分，查表，R4(H)，R3(L) MOV 3BH,R3 ;回显
MOV R7,#01H
MOV R0,#3BH
MOV R2,#13H
MOV R3,#WSLA_7290
LCALL WRNBYT
MOV 51H,#00H
LCALL FLASH
LJMP DOWN
ERROR4: LCALL BUZZH
LJMP MIN2
CKEY: CJNE A,#0CH,ERROR
MOV 51H,#02H
LCALL FLASH
JB P3.3,$
LCALL RDKEY
CJNE A,#06H,SEC1
SEC1: JNC ERROR5
SWAP A
ANL 12H,#0FH
ORL 12H,A
LCALL WR8563
LCALL CF ;拆分，查表，R4(H)，R3(L) MOV 39H,R4 ;回显
MOV R7,#01H
MOV R0,#39H
MOV R2,#11H
MOV R3,#WSLA_7290
LCALL WRNBYT
LJMP SEC2
ERROR5: LCALL BUZZH
LJMP CKEY
SEC2: MOV 51H,#01H
LCALL FLASH
JB P3.3,$
LCALL RDKEY
CJNE A,#0AH,STEP3
STEP3: JNC ERROR6
ANL 12H,#0F0H
ORL 12H,A
LCALL WR8563
LCALL CF ;拆分，查表，R4(H)，R3(L) MOV 38H,R3 ;回显
MOV R7,#01H
MOV R0,#38H
MOV R2,#10H
MOV R3,#WSLA_7290
LCALL WRNBYT
MOV 51H,#00H
LCALL FLASH
LJMP DOWN
ERROR6: LCALL BUZZH
LJMP SEC2
ERROR: LCALL BUZZH ;若键入数不为A、B、C中的一个，则报错
LCALL DELAY
LCALL BUZZL
DOWN: CLR IE1
CLR IE0
POP PSW
POP ACC
POP 07H
POP 04H
POP 03H
POP 02H
POP 00H
RETI
;**************************************** ;读键值子程序（出口参数累加器A——获取到的键值）
;**************************************** RDKEY: MOV R0,#1FH
MOV R7,#01H
MOV R2,#01H
MOV R3,#WSLA_7290
MOV R4,#RSLA_7290
LCALL RDADD
MOV A,1FH
DEC A
RET
;**************************************** ;向日历芯片写入时间参数子程序
;将RAM的10H-1DH中的时间参数（含控制字）写入芯片的00H-0DH单元
;**************************************** WR8563: MOV R7,#0EH
MOV R0,#10H
MOV R2,#00H
MOV R3,#WSLA_8563
LCALL WRNBYT
RET
;**************************************** ;闪烁子程序
;**************************************** FLASH: PUSH 00H
PUSH 02H
PUSH 03H
PUSH 07H
MOV 50H,#70H
MOV R7,#02H
MOV R0,#50H
MOV R2,#07H
MOV R3,#WSLA_7290
LCALL WRNBYT
POP 07H
POP 03H
POP 02H
POP 00H
RET
;**************************************** ;各子程序
;**************************************** CHAIFEN:PUSH PSW
PUSH ACC
PUSH 03H
PUSH 04H
MOV A,20H
LCALL CF
MOV 38H,R3
MOV 39H,R4
MOV 3AH,#02H
MOV A,21H
LCALL CF
MOV 3BH,R3
MOV 3CH,R4
MOV 3DH,#02H
MOV A,22H
LCALL CF
MOV 3EH,R3
MOV 3FH,R4
MOV A,23H
LCALL CF
MOV A,R3
ORL A,#01H
MOV R3,A
MOV 28H,R3
MOV 29H,R4
MOV A,25H
LCALL CF
MOV A,R3
ORL A,#01H
MOV R3,A
MOV 2AH,R3
MOV 2BH,R4
MOV A,26H
LCALL CF
MOV A,R3
ORL A,#01H
MOV R3,A
MOV 2CH,R3
MOV 2DH,R4
MOV 2EH,#0FCH
MOV 2FH,#0DAH
POP 04H
POP 03H
POP ACC
POP PSW
RET
CF: PUSH 02H
PUSH DPH
PUSH DPL
MOV DPTR,#LEDSEG
MOV R2,A
ANL A,#0FH
MOVC A,@A+DPTR
MOV R3,A
MOV A,R2
SWAP A
ANL A,#0FH
MOVC A,@A+DPTR
MOV R4,A
POP DPL
POP DPH
POP 02H
RET
LEDSEG:DB
0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E4H DB
0FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH
;**************************************** ;将20H-26H中从PCF8563T中读出的7个字节参数的无关位屏蔽掉
;**************************************** ADJUST: PUSH ACC
MOV A,20H
ANL A,#7FH
MOV 20H,A
MOV A,21H
ANL A,#7FH
MOV 21H,A
MOV A,22H
ANL A,#3FH
MOV 22H,A
MOV A,23H
ANL A,#3FH
MOV 23H,A