基于51单片机的数字秒表课程设计、毕业设计论文
基于51单片机的秒表设计
江西理工大学应用科学学院信息工程系单片机原理与应用课程设计报告设计题目：基于51单片机的秒表设计专业：电子信息工程班级：电信121学号： 08060312109参与人员：贺佳、周代元、周昶旭、张浥中指导老师：王苏敏完成日期： 2015年1月20日目录1 设计任务和性能指标 (1)1.1 课题内容 ....................... 错误！未定义书签。
1.2 课题要求 ........................ 错误！未定义书签。
2 设计方案............................. 错误！未定义书签。
2.1 需求分析 (3)2.2 方案论证 (3)3系统软件设计 (5)4.1 系统软件流程图................... 错误！未定义书签。
4.2 实验程序清单 .................... 错误！未定义书签。
4 系统硬件设计 (10)5.1 调试步骤 (11)5.2 性能分析 ........................ 错误！未定义书签。
5系统硬件设计.......................... 错误！未定义书签。
参考文献.. (14)1 设计任务和性能指标1 课题内容要求及目的1.1课题内容用AT89C51设计一个秒表，该秒表课可显示0.0~99.9秒的时间，进行相应的单片机硬件电路的设计并进行软件编程利用单片机定时器/计数器中断设计秒表，从而实现秒、十分之一秒的计时。
综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。
通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握。
本系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，通过采用proteus仿真软件来模拟实现。
模拟利用AT89C51单片机、LED 数码管以及控件来控制秒表的计数以及计位！其中有三位数码管用来显示数据，显示秒（两位）和十分之一秒，十分之一秒的数码管计数从0~9，满十进一后显示秒的数码管的数字加一，并且十分之一秒显示清零重新从零计数。
【大学毕业设计】基于单片机的秒表时钟计时器设计[管理资料]
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基于单片机的秒表/时钟计时器设计摘要近年来，随着科学技术的进步和时代的发展，人们对时钟的功能和精度提出了越来越高的要求，各种时钟的设计也越来越重要。
秒表/时钟计时器是在一种计时器上实现两种基本功能的一种器件。
它广泛应用于各种场所，同时，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化，而受到广大消费者的喜爱。
本文介绍了一种以AT89S51单片机为核心的秒表/时钟计时器的设计，实时时钟芯片DS1302提供实时时间，6位LED动态显示时、分、秒，并在计时过程中具有报时功能, 定时时间到时，音乐电路播放悦耳的乐曲。
该数字钟设有五个按键: K1, K2，K3，K4和K5键,使之具备了校时、定时功能，在设计中分别介绍了它们的工作特点、原理和使用方法，并给出了它们与单片机AT89S51的接口电路。
单片机和集成芯片的应用使得本设计硬件电路简化、编程方便，同时功能也更稳定。
由于单片机可以重新写入不同程序这就便于时钟功能的扩充和改变，同时时钟芯片时间精确度高可以保证系统的精度。
关键词：单片机；秒表；时钟；实时时钟芯片；动态LED显示；The Design Of Stopwatch/Electronic-Clock System Based OnSingle-Chip-MicrocomputerAbstractIn recent years, with the scientific progress and the development of the times, people’ requirements of the clock’ function and accuracy are more and more high. The va rious design of the clock also becomes increasingly important. As long as the existence of timing、counting ,the clock will be used. Meanwhile ,in daily lives, with its feature of compact, low price ,high accuracy, ease to use, multi-functional, ease of integration, the digital clock are fond of majority of consumers.This paper introduces the design of digital alarming clock ,which was based on the core of single-chip microcomputer clock chip DS1302 provides real-time, six bit LED display hours, minutes and seconds dynamically, the clock also having the function of timekeeping in the process of timing .When timing time, the music circuit broadcast delightful music. The digital clock with five keys: the button of K1, K2, K3, K4, with these keys, the digital clock has the function of regulating & timing. This design introduces their characteristics,principles,using methods, and gives them the interface circuit with SCM AT89S51.The circuit of hardware for this design become easy and the system function become powerful along with MCU and integrated chip used. Because the monolithic integrated circuit may reread in different procedure this at your convenience to the clock function expansion and the change, simultaneously the Real-time clock chip precision is high may guarantee the system the precision.Keywords:SCM;Stopwatch;Clock;Real-time clock chip;Dynamic LED display;目录引言----------------------------------------------------------------1 第1章绪论---------------------------------------------------------------------------------------------------2 1.1概述-----------------------------------------------------------------------------------------2 1.2课题的总体设计及思路-------------------------------------------------------------------2第2章硬件电路设计---------------------------------------------------------------------------4单片机最小系统---------------------------------------------------------------------------4 -------------------------------------------------------------------4 AT89S51单片机性能与应用---------------------------------------------------------4单片机的时钟电路-------------------------------------------------------------------6单片机的复位电路-------------------------------------------------------------------7实时时钟电路------------------------------------------------------------------------------7显示电路------------------------------------------------------------------------------------8 LED显示的基本原理-------------------------------------------------------------------9显示电路原理图------------------------------------------------------------------------9键盘电路------------------------------------------------------------------------------------10闹铃电路------------------------------------------------------------------------------------11第3章系统软件设计-------------------------------------------------------------------------13主程序流程图------------------------------------------------------------------------------13 --------------------------------------------------------------------14显示程序流程图---------------------------------------------------------------------------14秒表计时子程序流程图------------------------------------------------------------------14时钟计时子程序流程图------------------------------------------------------------------15设定时间子程序流程图------------------------------------------------------------------15闹钟子程序流程图-------------------------------------------------------------------------17第4章调试--------------------------------------------------------------------------------18结论与展望----------------------------------------------------------------------------------------19致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------20参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------21附录A：系统原理图----------------------------------------------------------------------------22附录B：外文文献及其译文--------------------------------------------------------------------23附录C：主要参考文献题录及摘要------------------------------------------------------------29附录D：程序清单---------------------------------------------------------------------------------31插图清单图1-1 系统原理框图--------------------------------------------------------------------------------3图2-1 AT89S51的引脚结构图-----------------------------------------------------------------------5图2-2 时钟电路----------------------------------------------------------------------------------------6图2-3 复位电路----------------------------------------------------------------------------------------7图2-4 DS1302引脚图----------------------------------------------------------------------------------8图2-5 DS1302与单片机AT89S51的接口电路----------------------------------------------------8 图2-6数码管引脚图----------------------------------------------------------------------------------9图2-7 数码管的共阴和共阳接法-------------------------------------------------------------------9图2-8 显示电路----------------------------------------------------------------------------------------10图2-9 键盘电路---------------------------------------------------------------------------------------11 图2-10 LM386的引脚图------------------------------------------------------------------------------12 图2-11 闹铃电路---------------------------------------------------------------------------------------12 图3-1 主程序流程图----------------------------------------------------------------------------------13 图3-2 读DS1302时间子程序流程图----------------------------------------------------------------14 图3-3 显示程序流程图-------------------------------------------------------------------------------14 图3-4 秒表计时子程序流程图-----------------------------------------------------------------------15 图3-5 时钟计时子程序流程图-----------------------------------------------------------------------15 图3-6 设定时间子程序流程图-----------------------------------------------------------------------16图3-7 调时/定时子程序流程图----------------------------------------------------------------------16图3-8 时钟闹铃子程序流程图-----------------------------------------------------------------------17插表清单表2-1 P3口的第二功能表-----------------------------------------------------------------------------------6引言近年来随着计算机技术的飞速发展，计算机也正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统二个分支。
基于单片机实现的秒表设计系统)毕业设计(论文)word格式
1、单片机简介1.1 单片机的定义单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
基于单片机的秒表设计
题目:基于单片机的秒表设计姓名：学号：专业班级：指导老师：所在学院：年月日摘要本设计是一个利用单片机控制的多功能秒表系统,它是基于51系列的单片机进行的系统设计。
它采用AT89C51单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、电源电路、LED数码管以及键盘电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现四位LED显示，最大显示时间为9分59.9秒，每毫秒自动加1，一个开始暂停按键、一个复位按键。
其突出的优点:体积小、场外作业、功耗最低、宜用电池作为电源、硬件结构紧凑、简单和软件设计灵活.当今时代，是一个新技术层出不穷的时代。
在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
单片机的出现是现代科技发展的一个重要的里程碑。
由于单片机的集成度高、功能强，通用性好，特别是它具有体积下、重量轻、能耗低、价格便宜等优点，使单片机迅速得到推广应用，目前已成为测量控制应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部件。
目录1 概述 (4)1.1设计任务 (4)1.2设计要求 (4)2 系统总体方案及硬件设计 (5)2.1系统总体方案 (5)2.2硬件电路设计 (6)3 软件设计 (10)3.1软件设计概述 (10)3.2程序流程图 (10)3.3子程序模块设计 (12)4 Proteus软件真 (13)4.1软件功能简介 (13)4.2 Proteus运行流程 (14)5课程设计会 (16)参考文献 (16)附1：源程序代码 (17)附2：系统原理图 (20)-3 -1 概述1.1 设计任务设计一个单片机控制的秒表系统。
利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及按键来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。
单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计
单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计在当今科技迅速发展的时代，电子设备的应用无处不在，其中数字秒表作为一种常见的计时工具，具有广泛的应用场景，如体育比赛、科学实验、工业生产等。
本次课程设计旨在基于单片机技术实现一个数字秒表，通过对硬件电路的设计和软件程序的编写，掌握单片机系统的开发流程和方法，提高实践动手能力和解决问题的能力。
一、设计要求1、能够实现秒表的启动、暂停、复位功能。
2、计时精度达到 001 秒。
3、能够通过数码管显示计时结果。
二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型：选用常见的 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
显示模块：采用 8 位共阴极数码管作为显示器件，通过动态扫描的方式实现数字的显示。
按键模块：设置三个独立按键，分别用于启动、暂停和复位操作。
时钟模块：使用单片机内部的定时器/计数器产生精确的时钟信号，实现计时功能。
2、软件设计主程序：负责系统的初始化、按键扫描和计时处理等。
中断服务程序：利用定时器中断实现 001 秒的定时，更新计时数据。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振频率选择 12MHz，为单片机提供时钟信号。
复位电路采用上电复位和手动复位相结合的方式，确保系统能够可靠复位。
2、显示电路将 8 位数码管的段选引脚通过限流电阻连接到单片机的 P0 口，位选引脚通过三极管连接到单片机的 P2 口。
通过动态扫描的方式，依次点亮每个数码管，实现数字的显示。
3、按键电路三个按键分别连接到单片机的 P10、P11 和 P12 引脚，采用低电平有效。
当按键按下时，相应引脚的电平被拉低，单片机通过检测引脚电平的变化来判断按键的操作。
四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化后，进入主循环。
在主循环中，不断扫描按键状态，如果检测到启动按键按下，则启动计时；如果检测到暂停按键按下，则暂停计时；如果检测到复位按键按下，则将计时数据清零。
基于51单片机的秒表设计报告
课程名称：微机原理课程设计题目：基于51单片机的秒表设计随着社会的发展，单片机已经渗透到我们生活中的各个领域，广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等。
本设计就是由单片机STC89C52RC芯片和四位一体LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子秒表。
秒表是一种常用的测试仪器，它可以用在百米赛跑等需要精确计时的地方，为人们的生活提供了很大的方便。
该单片机电子秒表布置合理，全部器件分布在7*9cm洞洞板上，看起来小巧精简。
采用的是单片机内部定时/计数器计时，走时非常精确而且不易出错。
0.56英寸的四位数码管发出红光，可以直观地显示时间。
一个控制按键就可以控制秒表的计数与停止，按一下控制键，秒表工作状态就由计时变为计时变为停止或停止变为计时，按一下清零键就可以清零，操作非常简单。
由于是四位数码管，它的计时周期为100秒，显示满刻度为99：99秒，从左往右数共四位，前两位显示整数部分，后两位显示小数部分，中间两个个秒闪灯（秒闪灯一直亮）。
关键词：秒表，51单片机，C语言一、设计任务与要求 (18)1.1 设计任务 (18)1.2 设计要求 (18)二、方案总体设计 (19)2.1 方案一 (19)2.2 方案二 (19)2.3 系统采用方案 (19)三、硬件设计 (21)3.1 单片机最小系统 (21)3.2 数码管显示模块 (21)3.3 系统电源 (22)3.4 整体电路 (22)四、软件设计 (24)4.1 keil软件介绍 (24)4.2 系统程序流程 (24)五、仿真与实现 (27)5.1 proteus软件介绍 (27)5.2 仿真过程 (27)5.3 实物制作与调试 (29)5.4 使用说明 (30)六、总结 (32)6.1设计总结 (32)6.2经验总结 (20)七、参考文献 (21)一、设计任务与要求1.1 设计任务1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识，熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).加深焊接的技巧，提高焊接的能力5).熟悉调试方法和技巧，提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求1).清零键进行清零2).一个独立按键进行停止与运行的操作3).秒闪灯一直亮二、方案总体设计设计一个基于51单片机的秒表。
基于51单片机的数字秒表设计(最新整理)
ATMEL 公司的 89 系列单片机以其卓越的性能、完善的兼容性、 快 捷 便 利 的 电 擦 写 操 作 、 低 廉 的 价 格 完 全 替 代 了 87C51/62 和 8751/52，低电压、低功耗，有 DIP、PLCC、QFP 封装，是目前性 能最好、价格最低、最受欢迎的单片机之一。
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
XTAL2 XTAL1
VSS
VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 VPP ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3
AT89S52 为 40 脚双列直插封装的 8 位通用微处理器，采用工业 标准的 C51 内核，在内部功能及管脚排布上与通用的 8XC52 相同， 其主要用于汇聚调整时的功能控制。功能包括对汇聚主 IC 内部寄存 器、数据 RAM 及外部接口等功能部件的初始化，汇聚调整控制，汇 聚测试图控制等。 单片机外部结构 AT89S52 单片机采用 40 脚的 DIP 封装，如下所示。
数码管显示可以分为静态显示和动态显示两种。由于本设计需要 采用四位数码管显示时间，如果静态显示则占用的口线多，硬件电路 复杂，所以采用动态显示。
动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示
器的方式称为位扫描。通常各位数码管的段选线相应并联在一起，由 一个 8 位的 I/O 口控制；各位的公共阴极位选线由另外的 I/O 口线控 制。动态方式显示时，各数码管轮流选通，要使其稳定显示必须采用 扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管并送出相应的段码，在另 一时刻选通另一数码管，并送出相应的段码，依次规律循环，即可以 使各位数码管显示将要显示的字符，虽然这些字符是在不同时刻分别 显示，但由于人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可 以给人同时显示的感觉。
基于单片机实现的简易秒表毕业论文
目录摘要………………………………………………………………………Abstract……………………………………………………………………...1 绪论…….……………………………………........................1.1 设计任务及指标…………………………………………………...1.2 系统设计方案论证…………………………..……………………………1.3设计任务...........................................................................................................2 设计方案简述…………………………..…………………...............2.1 中央处理单元………………………………..………………………….…2.2 电源电路部分……………………………..………………………….…2.3 显示部分…………………………………..………………………….…3 详细设计……………………………………………..………………......3.1 器件及原理…………………………..………………………….…............3.1.1 STC89C52简介.............................................3.1.2 74LS138简介..............................................3.2 电路制作…………………………………………………………………4总结...………………………………..………………………….…........................ 参考文献.....................................................................................................................附录主要程序代码………...………………………..………………………….…摘要在现实生活中，秒表的用途很广泛。
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单片机课程设计报告基于51单片机的数字秒表设计专业：通信工程学号：11100640225姓名：罗宏时间:2014-6-26目录一、课程名称 (1)二、设计目的和意义 (1)三、任务要求 (1)四、任务分析、设计方案 (1)五、具体实现过程 (9)六、仿真、实验验证过程及实现结果、现象 (12)七、结论 (14)八、总结与体会 (14)一、课题名称基于51单片的数字秒表设计二、目的和意义1、通过本次课程设计可以灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计，到电路搭建焊接，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。
2、本次课程设计还可以通过上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3、在这次课程设计中，我们运用到了很多一切所学的知识和一些很有用的软件和工具，如keil4编程软件、Proteus仿真软件、Visio软件、等。
4、通过独立完成一个小的数字秒表系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
5、掌握51单片机软件编程知识、实现功能、设计方法，及KEIL软件使用方法；6、应用所学模拟电子线路的知识，掌握电路的设计与应用；7、熟悉PROTEUS的设计与仿真；8、STC——ISP的使用方法；9、掌握焊接电子元器件的方法以及查阅元件功能与参数的方法、步骤。
三、设计目标或任务要求1 、设计目标以单片机为核心，设计数字秒表。
通过硬件电路设计，软件设计，电路搭建，作品调试。
最后完成本次课程设计。
2 、设计要求1、计时范围：0~59分59.59秒，整数四位数和小数两位数显示；2、计时精度10毫秒；3、复位按钮，计时器清零，并做好下次及时准备；4、可以对三个对象（A、B）计时，具有启/停控制；5、设开始、停止A、停止B、显示A、显示B、复位按钮。
四、任务分析、设计方案1、任务分析数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。
本设计用单片机组成数字电子秒表，力求结构简单、精度高为目标。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
其硬件电路主要有主控制器，计时与显示电路和回零、启动和停表电路等。
主控制器采用单片机89C52显示电路采用共阳极LED数码管显示计时时间。
本设计利用89C52单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，使其能精确计时。
利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。
P0口输出段码数据，P2.0-P2.4口作列扫描输出，P1.1、P3.2、P3.3、P2.5口接四个按钮开关，分别实现开始、暂停、清零和查看上次计时时间功能。
电路原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。
硬件电路图按照图1.1进行设计。
图1.1 数字秒表硬件电路基本原理图计时采用定时器T0中断完成，定时溢出中断周期为1ms，当一处中断后向CPU发出溢出中断请求，每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一，达到10次就对十毫秒位进行加一，依次类推，直到99.99秒重新复位。
再看按键的处理。
这四个键可以采用中断的方法，也可以采用扫描的方法来识别。
复位键和查看主要功能在于数值复位和查询上次计时时间，对于时间的要求不是很严格。
而开始和停止键则是用于对时间的锁定，需要比较准确的控制。
因此可以对复位和查看按键采取扫描的方式。
而对开始和停止键采用外部中断的方式。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
其硬件电路主要有主控制器，显示电路和回零、启动、查看、计次电路等。
主控制器采用单片机89C52，显示电路采用共阳极LED数码管显示计时时间，四个按键均采用触点式按键。
2、单片机的选择本课题在选取单片机时，充分借鉴了许多成形产品使用单片机的经验，并根据自己的实际情况，选择了stc公司的89C52。
89C52单片机采用40引脚的双列直插封装方式。
图1.2为引脚排列图， 40条引脚说明如下：主电源引脚Vss和Vcc① Vss接地② Vcc正常操作时为+5伏电源外接晶振引脚XTAL1和XTAL2① XTAL1内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。
当采用外部振荡器时，此引脚接地。
② XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。
是外接晶体的另一端。
当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。
图1.2 8051单片机引脚图控制或与其它电源复用引脚RST/VPD，ALE/PROG，PSEN和EA/Vpp输入/输出引脚P0.0 - P0.7，P1.0 - P1.7，P2.0 - P2.7，P3.0 - P3.7。
① P0口（P0.0 - P0.7）是一个8位漏极开路型双向I/O口，在访问外部存储器时，它是分时传送的低字节地址和数据总线，P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL 负载。
② P1口（P1.0 - P1.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。
能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。
③ P2口（P2.0 - P2.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口，在访问外部存储器时，它输出高8位地址。
P2口可以驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。
④ P3口（P3.0 - P3.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。
能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。
（1）运算器运算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。
可以对半字节（4位）、单字节等数据进行操作。
（2）程序计数器PC程序计数器PC用来存放即将要执行的指令地址，共16位，可对64K程序存储器直接寻址。
执行指令时，PC内容的低8位经P0口输出，高8位经P2口输出。
（3）令寄存器指令寄存器中存放指令代码。
CPU执行指令时，由程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器，经译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。
3、显示电路的选择与设计对于数字显示电路，通常采用液晶显示或数码管显示。
本设计的显示电路采用7段数码管作为显示介质。
数码管显示可以分为静态显示和动态显示两种。
由于本设计需要采用五位数码管显示时间，如果静态显示则占用的口线多，硬件电路复杂。
所以采用动态显示。
图1.3 显示电路基本原理图动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。
通常各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个8位的I/O口控制；各位的公共阴极位选线由另外的I/O口线控制。
动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示必须采用扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的段码，在另一时刻选通另一位数码管，并送出相应的段码，依此规律循环，即可使各位数码管显示将要显示的字符，虽然这些字符是在不同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可以给人同时显示的感觉。
数码显示管分为共阳数码管和共阴数码管两种共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起，如图1.4（b），通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。
当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。
此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
图1.4 （a）数码管引脚图（b）共阳极内部结构图（c）共阴极内部结构图最大4 、按键电路的选择与设计本设计中有四个按键，分别实现开始、暂停、复位和计次功能。
这四个键可以采用中断的方法，也可以采用查询的方法来识别。
对于复位键和查看键，主要功能在于数值复位和对上次计时时间的查看，对于时间的要求不是很严格，而开始和暂停键主要用于时间的锁定，需要比较准确的控制。
因此可以考虑，对复位键和查看键采用查询的方式，而对于开始和暂停键采用外部中断。
四个按键均采用低电平有效，具体电路连接图如图1.5所示。
5、时钟电路的选择与设计单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准，8051片内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路，XTAL1和 XTAL2分别为振荡电路的输入和输出端，8051单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式与外部振荡方式。
外部方式的时钟很少用，若要用时，只要将XTAL1接地，XTAL2接外部振荡器就行。
对外部振荡信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，一般采用频率低于11.05926MHz的方波信号。
图中，电容器C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用，电容值一般为5～33pF。
但在时钟电路的实际应用中一定要注意正确选择其大小，并保证电路的对称性，尽可能匹配，选用正牌的瓷片或云母电容，如果可能的话，温度系数尽可能低。
本设计中采用大小为30pF的电容和11.05926MHz的晶振。
图1.6 内部振荡电路6、复位电路的选择与设计当8051单片机的复位引脚RST（全称RESET）出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就完成了复位操作。
如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态，而无法执行程序。
因此要求单片机复位后能脱离复位状态。
而本系统选用的是11.05926MHz 的晶振，因此一个机器周期为1.09μs，那么复位脉冲宽度最小应为2.18μs。
在实际应用系统中，考虑到电源的稳定时间，参数漂移，晶振稳定时间以及复位的可靠性等因素，必须有足够的余量。
根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位、手动复位。
图1.10 单片机复位电路7、系统总电路的设计系统总电路由以上设计的显示电路，时钟电路，按键电路和复位电路组成，只要将单片机与以上各部分电路合理的连接就组成了系统总电路。
系统总电路图附录B所示。
8051单片机为主电路的核心部分，各个电路均和单片机相连接，由单片机统筹和协调各个电路的运行工作。
8051单片机提供了XTAL1和XTAL2两个专用引脚接晶振电路，因此只要将晶振电路接到两个专用引脚即可为单片机提供时钟脉冲，但在焊接晶振电路时要尽量使晶振电路靠近单片机，这样可以为单片机提供稳定的始终脉冲。
复位电路同晶振电路，单片机设有一个专用的硬件复位接口，并设置为高电平有效。
按键电路与单片机的端口连接可以由用户自己设定，本设计中软件复位键和查看键分别接单片机的P1.1和P2.5，均设为低电平有效。
而另外的开始键和暂停键两键使用了外部中断，所以需要连接到单片机的特殊接口P3.3和P3.2，这两个I/O口的第二功能分别为单片机的外部中断1端口和外部中断0端口。
同样设置为位低电平有效。
显示电路由五位数码管组成，采用动态显示方式，因此有8位段控制端和5位位控制端，八位段控制接P0口，P0.0~P0.7分别控制数码显示管的a、b、c、d、e、f、g、dp显示，8051的P0口没有集成上拉电阻，高电平的驱动能力很弱，所以需要接上拉电阻来提高P0的高电平驱动能力。