硬件课程设计报告
EDA课程设计报告--四位加法器设计

《EDA》课程设计题目:四位加法器设计学号: 200906024245姓名:梁晓群班级:机自094指导老师:韩晓燕2011年12月28日—2011年12月30日目录摘要----------------------------------3EDA简介---------------------------3概述----------------------------------4 1.1目的与要求-------------------4 1.2实验前预习-------------------41.3设计环境----------------------5四位全加器的设计过程----------52.1 半加器的设计-----------------62.2一位全加器的设计-----------92.3四位全加器的设计----------11收获与心得体会----------------13摘要本文主要介绍了关于EDA技术的基本概念及应用,EDA设计使用的软件Quartus7.2的基本操作及使用方法,以及半加器、1位全加器和四位全加器的设计及仿真过程。
EDA简介EDA的概念EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作.EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是:设计人员按照“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件,这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。
课程设计报告(计算机组成原理)

课程设计(大作业)报告一、题目分析本次课程设计课题是设计基于微程序控制器的简单计算机设计与实现,宏观上利用CPU、cache、存储器以及一些外设设备来组成一台简单计算机,微观上由运算器、译码电路、和存储器指令用的控制存储器构成。
此次设计要求完成各个指令的格式以及编码的设计,实现各个机器指令的微代码。
本计算机实现的功能有:IN(输入),OUT(输出),ADD(加法),SUB(减法),STA(存数),JMP(跳转)。
设计进行开始,在了解微程序的基本格式, 及各个字段值的作用后, 按微指令格式参照指令流程图,设计出程序以及微程序,将每条微指令代码化,译成二进制代码表,并将二进制代码转换为联机操作时的十六进制格式文件。
根据机器指令系统要求,设计微程序流程图及确定微地址。
设计的加法和减法中, 被加数和被减数都由调试人员输入, 而加数和减数都从存储器中读取. 最后上机调试,各个功能运行结果正确。
二、基本理论计算机原理图(一)、ALU1、功能及组成它是数据加工处理部。
执行所有的算术运算执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试,通常,一个算术操作产生一个运算结果,而一个逻辑操作则产生一个判决。
2、设计图(二)、CPU1、如何执行指令(1)MOV指令a. 程序计数器PC中装入第一条指令地址101b. PC的内容被放到指令总线ABUS上,对指存进行译码,并启动读命令。
c. 从101号地址读出的MOV指令通过指令总线IBUS装入指令寄存器IR。
d. 程序计数器内容加1,变成102,为取下一条指令做好准备。
e. 指令寄存器中的操作码被译码。
f. CPU识别出是MOV指令。
至此,取值周期结束。
g. 操作控制(OC)器送出控制信号到通用寄存器,选择R1作源寄存器,选择R0作目标寄存器。
h. OC送出控制信号到ALU,制定ALU做传送操作。
i. OC送出控制信号,打开ALU输出三态门,将ALU输出送到数据总线DBUS 上。
(任何时候DBUS上只能有一个数据)j. OC送出控制信号,将DBUS上的数据打入到数据缓冲寄存器DR。
单片机课程设计报告--电子时钟(2021整理)

一、设计内容该课程设计是利用MCS-51单片机内部的定时/计数器、中断系统、以及行列键盘和LED显示器等部件,设计一个单片机电子时钟。
设计的电子时钟通过数码管显示,并能通过按键实现设置时间和暂停、启动控制等。
二、电子时钟设计思想:用定时/计数器T0,工作于定时,采用方式1,对12MHZ的系统时钟进行定时计数,初值设为XXYY〔自己计算〕。
形成定时时间为50ms。
用片内RAM的7BH单元对50ms 计数,计20次产生秒计数器78H单元加1,秒计数器加到60那么分计数器79H单元加1,分计数器加到60那么时计数器7AH单元加1,时计数器加到24那么时计数器清0。
然后把秒、分、时计数器分成十位和个位放到8个数码管的显示缓冲区,通过数码管显示出来。
显示格式为小时十位、小时个位---分十位、分个位---秒十位、秒个位。
在处理过程中加上了按键判断程序,能对按键处理。
三、MCS-51单片机系统简介单片机应用系统由硬件系统和软件系统两局部组成。
硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、I\O接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。
软件系统包括监控程序和各种应用程序。
在单片机应用系统中,单片机是整个系统的核心,对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。
与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口,使单片机应用系统能够运行。
在一个单片机应用系统中,往往都会输入信息和显示信息,这就涉及键盘和显示器。
在单片机应用系统中,一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。
配置键盘和显示器一般都没有统一的规定,有的系统功能复杂,需输入的信息和显示的信息量大,配置的键盘和显示器功能相对强大,而有些系统输入/输出的信息少,这时可能用几个按键和几个LED 指示灯就可以进行处理了。
在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘,也可能是矩阵键盘。
显示器可以是LED指示灯,也可以是LED数码管,也可以是LCD显示器,还可以使用CRT显示器。
单片机抢答器课程设计报告

单片机抢答器课程设计报告一、引言本篇报告主要介绍了单片机抢答器的课程设计,包括设计目的、设计原理、硬件系统和软件程序等方面。
单片机抢答器是一种基于单片机技术的电子设备,可以用于学校或公司内部的竞赛或考试等场合,提高参赛者的竞争力和活跃度。
二、设计目的本次课程设计的目的是通过实践操作,掌握单片机应用技术和电子电路基础知识,提高学生自主学习和解决实际问题的能力。
同时,也为学生提供一个锻炼自己竞争能力和团队协作能力的机会。
三、设计原理单片机抢答器主要由两个部分组成:硬件系统和软件程序。
硬件系统包括按键模块、LED显示模块、蜂鸣器模块、LCD液晶显示屏模块和单片机控制模块等。
软件程序则是由C语言编写而成,主要功能是控制各个模块之间的协调工作。
四、硬件系统1. 按键模块按键模块采用矩阵按键方式实现,可以同时检测多个按键的状态。
在设计中,我们采用了4x4的矩阵按键,即16个按键。
其中,有一个按键作为重置键,用于清除上一次抢答结果。
2. LED显示模块LED显示模块采用共阴极方式实现,可以同时控制多个LED的状态。
在设计中,我们采用了8个LED灯,分别代表1~8号选手。
3. 蜂鸣器模块蜂鸣器模块可以发出不同频率的声音信号,用于提示选手抢答成功或失败。
在设计中,我们采用了一个5V的主动蜂鸣器。
4. LCD液晶显示屏模块LCD液晶显示屏模块可以显示选手抢答结果和当前比赛状态等信息。
在设计中,我们采用了一个16x2字符型液晶显示屏。
5. 单片机控制模块单片机控制模块是整个硬件系统的核心部分,主要负责各个模块之间的协调工作。
在设计中,我们采用了AT89C51单片机作为控制芯片。
五、软件程序软件程序是整个系统的灵魂部分,主要负责实现各种功能。
在本次课程设计中,我们使用C语言编写了单片机抢答器的软件程序。
主要功能包括:初始化、检测按键状态、显示比赛状态、判断抢答结果等。
六、实验结果经过多次实验,我们成功地实现了单片机抢答器的设计。
计算机组成原理CPU设计实验报告

计算机组成原理CPU设计实验报告课程设计题目:16位CPU设计学院: 信息学院班级:电子A班学号:1115102015姓名:方茹1目录1 实验方法 ..................................................................... . (4)2 总体说明 ..................................................................... ................................................. 5 2.1指令系统: .................................................................... .......................... 5 2.1.1指令格式分类(按指令字长和操作数不同): ...................................................... 5 2.1.2具体指令汇总表: .................................................................... .......................... 6 2.1.3相关指令流程图: .................................................................... .......................... 6 2.1.4指令数据通路的构建: .................................................................... ................... 8 2.1.5指令的分组及节拍: .................................................................... ..................... 12 2.1.6指令执行状态图:(见下页)..................................................................... ........... 13 2.1.7具体微指令: .................................................................... ............................... 13 2.2 系统整体介绍 ..................................................................... .................. 16 2.2.1系统基本模块划分 ..................................................................... ....................... 16 2.2.2总体结构图:(见下页)..................................................................... (17)3 CPU的控制逻辑与具体数据通道设计 ..................................................................... ......18 3.1取指令逻辑的设计 ..................................................................... .. (19)3.1.1指令地址的保存 ..................................................................... (19)3.1.2指令存储器 ..................................................................... .................................. 20 3.1.3下一条指令地址的计算 ..................................................................... ................ 20 3.2指令译码逻辑的设计...................................................................... ...................... 21 3.3指令执行逻辑的设计...................................................................... ...................... 22 3.4存储器访问逻辑的设计 ..................................................................... ................... 23 3.5结果写回逻辑的设计...................................................................... ...................... 24 3.6单周期CPU的总成...................................................................... (25)4各部分说明 ..................................................................... .............................................26 4.1ALU .................................................................................................................... 26 4.2数据选择器BUS_MUX ................................................................ ........................ 28 4.3器件T1 ..................................................................... .......................................... 30 4.4标志寄存器FLAG_REG ............................................................... ........................ 31 4.5T2: .................................................................... ................................................ 33 4.6程序计数器PC ..................................................................... ............................... 33 4.7地址寄存器AR和指令寄存器IR: .................................................................... .. 34 4.8寄存器、寄存器组和寄存器的选择.......................................................................36 4.9一位控制信号/WR .................................................................... ........................... 37 4.10 节拍发生器 ..................................................................... .................................. 37 4.11控制逻辑 ..................................................................... ...................................... 39 4.12T3...................................................................... ................................................ 42 4.13REG_OUT ......................................................................................................... 43 4.14存储器 ..................................................................... .......................................... 44 4.15总线选择器 ..................................................................... .. (45)24.16REG_TEST ............................................................... .. (46)5附录: .................................................................... .. (47)附录A:组员分工: .................................................................... .. (47)附录B:组员设计总结: .................................................................... . (47)31 实验方法实验要完成的工作主要包括:指令系统的设计,FPGA-CPU的整体结构设计及其细化,逻辑设计的具体实现(VHDL语言程序的编写),软件模拟,以及硬件调试。
课程设计总结报告5篇

课程设计总结报告5篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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单片机课程设计报告
单片机课程设计实验报告设计题目:基于单片机的多功能综合应用系统的设计专业:电子信息工程班级:姓名:指导老师:目录第一章设计说明1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)第二章硬件电路仿真实现2.1 硬件结构分析 (5)2.2基本功能仿真电图 (6)2.3扩展功能仿真电路图 (10)2.4 实物电路图 (15)第三章软件设计实现3.1软件程序内容 (16)3.2模块分析 (16)3.3 程序流程图 (17)第四章系统测试4.1 软件调试 (19)4.2硬件调试 (19)第五章心得体会 (20)第六章参考文献 (21)附录 (21)第一章设计说明1.1 设计目的单片机在许多领域使用十分广泛,如智能仪器仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
各科任老师们经常说“学好单片机,工作就不成问题了。
”可见学好单片意义之重大。
单片机作为一门基础学科,既是对前期学习C语言的综合运用,也是理论与实践相结合的一大体现。
本次课程设计通过基础部分,拓展功能以及整体电路的实现能很好地锻炼我们的动手及编程能力。
1.2 设计内容及要求内容:1.设计并实现具有复位功能的单片机小系统。
2.利用单片机进行灯光的场景开关控制、循环点亮控制、花样变化控制及速度变化控制(如:左右循环、扩散收缩式移动、流星雨、舞台灯光综合效果、名曲名句跟随显示等。
至少应做两项:前两项选一并有速度变化控制功能,后三项选一或自创特色花样)。
3. 炫彩音乐显示(依据3秒以上某名曲名句,模拟高、中、低音三分频,彩色LED随音频变化而起伏显示的效果,进一步地,LED 亮度跟随音乐响度闪烁)。
4.利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。
5.利用单片机进行灯光的三色联动定时控制(以交通灯为例)。
(说明:3、4中二选一,1、2、5必选)6. 配合2至5项中功能,实现液晶屏输出功能或状态信息。
7. 以调节5或4项中的时间为例实现基于4X4键盘的输入功能。
单片机课程设计报告
摘要单片机课程设计主要是让我们增进对c51单片机的感性认识,加深对理论方面的理解。
了解软硬件之间的有关知识,并掌握软硬件的设计过程、方法及实现,为以后的设计和实现应用系统打下良好基础。
本次课程设计主要完成跑马灯及闪烁灯的实验设计。
首先通过Protel 99 SE 或proteus ISIS 画好原理图,然后将绘制好的原理图在PCB 面板上制线,通过导入Keil C 的设计好的汇编语言程序,完成模拟和仿真,最后将所模拟的程序导入已做好的AT89C51芯片上完成功能演示整个过程。
最终根据要求完成所有步骤,实现了预期演示跑马灯、流水灯、闪烁灯任务。
关键词:单片机、软件、硬件、跑马灯、流水灯、闪烁灯、印制板图、程序、数码管 AbstractSCM curriculum design is mainly let us enhance perceptions of the C51microcontroller, to deepen theoretical understanding. Understanding of relevant knowledge between hardware and software, and master the design process ofhardware and software, and the method of realization, and lay a good foundation for the design and implementation of application system. The experimental design of this course design mainly completes the marquee and flashing lights. Through the first Protel 99 SE or Proteus ISIS drawing principle diagram, and then draw principle of good business line in the PCB panel design, through the introduction of Keil C good assembly language program to complete the simulation, finally Complete the whole process of AT89C51 chip demo program to import the simulation done. Finally according to the requirements to complete all the steps to achieve the desired presentation marquees, lights, flashing lights.Keyword:SCM, software, hardware, marquees, lights, flashing lights, printed circuit board diagram, program, digital tube—————————————————————————装订线————————————————————————————————引言本次课程设计通过对单片机的学习和认识,单片机最小系统是在以MCS-52单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被测试的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
PLC课程设计报告
目录一、摘要 (3)二、概述 (4)2.1、PLC发展历史2.2、PLC的前景及未来三、课程设计的主要内容和要求 (5)3.1、课程设计的目的3.2、课程设计课题任务的内容和要求3.3、课程设计工作任务及工作量的要求四、PLC的选用及相关知识 (6)4.1、三菱PLC与西门子PLC的对比4.1、FX2N系列PLC的结构特点4.2、FX2N系列PLC工作原理4.3、FX2N系列PLC的功能与应用五、PLC礼花灯控制系统的设计 (10)5.1、PLC礼花灯控制系统设计思路和硬元件的选择5.2、PLC礼花灯控制系统IO分配表5.3、PLC礼花灯控制系统外部接线5.4、PLC礼花灯控制系统程序流程框图5.5、PLC礼花灯控制系统梯形图5.6、PLC礼花灯控制系统软件指令表5.7、PLC礼花灯控制系统仿真结果六、课程设计心得 (16)本课题是基于FX2N系列PLC为控制核心,通过对PLC控制系统的设计和编程,并与少量的外部开关电路相结合而实现的一种礼花灯控制系统,是一种较为新颖的基于PLC的礼花灯控制系统设计方案。
在本次课程设计中,我们利用了定时器(T)实现对礼花灯上各个LED灯的通断控制,让LED灯能够以特定的规律循环点亮。
该控制系统具有硬件使用率少,外部操作电路简单及易操作等特点。
关键词:FX2N可编程控制器,LED灯控制器,操作简单方便,循环控制2.1、PLC发展历史起源:1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。
1969 年,美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP—14 ,在美国通用汽车公司的生产线上试用成功,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这是第一代可编程序控制器,称Programmable,是世界上公认的第一台PLC。
发展:20世纪70年代初出现了微处理器。
人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。
单片机课程设计报告
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)目录一、课程设计的目的………………………………………………二、课程设计用的仪器和器件……………………………………………三、课程设计的具体内容…………………………………………………1、总体报告…………………………………………………………………2、硬件设计…………………………………………………………………3、软件流程和程序…………………………………………………………4、调试结果…………………………………………………………………四、课程设计的体会和发生的问题……………………………………参考文献………………………………………………………………………一、课程设计的目的单片机系统课程设计是《单片机原理与接口技术》课程与实验结束后的一门综合性实践课。
所选题目《交通灯控制系统》紧密结合所学的主要内容,加深巩固所学知识,同时对所学内容进行扩展,有一定的深度和广度,能充分发挥学生的能动性和想象力。
通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施,提高学生的单片机应用系统的设计能力。
二、课程设计用的仪器和器件实验设备:试验台、电烙铁、焊锡丝、支架、吸枪、剪刀、PC机一台、仿真仪一台实验材料:电路板(12*8 cm 1块)、发光二级管(红、黄、绿各4只)、发光二级管插座(4只)、接线排座(7针)、电阻(300Ω 12只)、导线(红、黄、绿各0.5米)三、课程设计的具体内容1、总体报告本次单片机课程设计的任务是以单片机为核心设计一个完整的交通灯模拟系统,用P1.0、P1.1、P1.2控制南北通道的红、黄、绿灯;用P1.3、P1.4、P1.5控制东西通道的红、黄、绿灯。
开始时,南北红灯亮并保持25秒,同时东西绿灯亮,保持20秒,20秒钟到了之后,东西绿灯闪亮3次(每周期1秒)后熄灭。
继而东西黄灯亮并保持2秒,到2秒后,东西黄灯灭,东西红灯亮并保持25秒,同时南北红灯灭,南北绿灯亮20秒,20秒到了之后,南北绿灯闪亮3次(频率为0.5秒)后熄灭。
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班级: 信科09-4班
姓名: 孙小龙
学号: 08093611
指导老师: 肖硕
硬
件
课
程
设
计
实
验
报
告
概要
这次硬件课程设计,由于电路板是铜版印刷电路板,已经布好线,我们所做的只是
根据电路图把原件对应焊接到电路板上,并通过实验所给的程序检验电路板的焊接是否
通过。
在电路板焊接完成后,根据我们所学的单片机基本知识,学习如何使用单片机实现自己
需要的功能。其中,我们主要做的设计包含有两个实验程序:数字钟和电子音乐。本次
实验所需要的程序主体是使用C语言编写,其中音乐部分在C语言程序中调用了汇编所
实现的准确计时。在制作数字钟时我们使用了DS1302芯片,通过DS1302的准确自动计
时,实现数字钟在单片机掉电的情况下能够正常计时。
以下是本开发板配置:
1、STC89C52RC单片机,支持串口ISP在线下载。
2、8位数码管(可做静态显示,动态扫描实验,数字钟时间显示)。
3、16位LED发光二极管(可做流水灯实验)。
4、6个按键 按键查询 ,按键中断
5、MAX232芯片构成标准的RS232 串行通信接口,本板可同PC机,单片机开发板进
行串行通信,也可直接由计算机串口下载程序至单片机FLASH ROM(8K)进行程序的烧
录。.
6、蜂鸣器(可做单片机发声,播放音乐实验)。
7、DS1302时钟芯片(SPI串行实时时钟)。(DS1302时钟芯片网上有丰富的相关
资料和参考程序。)
8、DS18B20温度传感器接口(初步掌握单片机操作后即可亲自编写程序获知当时的
温度)。
9、单片机的34个IO口全部由DIP40插座引出,方便用户进行自由扩展进行各种实
验。
10、USB供电系统,通过直接插接到电脑USB口即可得到+5V电源,不需另接直流电
源,方便用户节省费用。(USB座4芯只用到1和4,其中4正1负.)注意:理论上USB2。
0 接口电压3.3-5V ,最大电流500MA。为避免初学者使用USB口烧坏主板,(尤其是
笔记本电脑)可另配DC9V电源。本开发板已预留了稳压与滤波电路,并具有防止反接
保护功能。
下面是本次硬件课程设计实验报告,包含五部分:
焊接工艺总结、编程思想、程序框图、核心代码、体会与建议。
焊接工艺总结
我们这次所使用的电路板是制作好的印刷电路板,我们所做的只是简单的焊
接的工作。通过一番努力,终于把自己的板子焊机好了,但还是出现了一些问题,
最后排查结果是缓冲芯片有问题,再加上自己在焊接的过程中有没焊接好的地方。
下面是我在焊接过程中的一点经验与总结。
在焊接电路板之前要检查电路图所使用的各种电路元件和芯片是否齐全。配
齐所需元件查看电路图,弄明白电路的一些基本连接所实现的基本功能,为什么
要如此连接。
为了方便焊接,先把电路板的支架安装上,稳定电路板。观察电路板和电路
图,对具有层次结构的部分,先焊接底层部分,然后才能焊接上层部分。一般情
况下应该先焊接面积较大的元件,其次是面积较小的器件。当然也不是固定的,
焊接时应该考虑到,各种元器件的分布结构,元件的焊接不能影响其他元件的焊
接。
对于各种芯片的焊接,要先焊接芯片插座,这样,如果由于操作失误或板子
问题导致芯片烧坏的话,只需换块芯片就行了,而不必重新焊接插座大量引脚。
对于极性元件,比如二极管、极性电容、蜂鸣器等原件必须分清其正负极,然后
对应焊接,否则会毁坏芯片或者部分功能不能实现。
对于电阻排、芯片等多引脚元件要认清元件的型号和元件上对应的标志对号
入座。在焊接时,每点的锡条用量既不能太多也不能太少。太多的话不仅影响美
观更可能导致相邻节点的短接。太少的话,可能会导致电路接触不良,在电路故
障排查时比较费力。
在焊接过程中,不可能一蹴而就。当产生错误时要会排查电路,通过电路图
分析导致错误的可能电路,用万用表逐步排查电路是否连通,是不是有可能是元
件损坏导致等引起的,最终确保电路板焊接正确无误。
在修改电路板焊接时有可能会导致电路板上的铜片掉落,此时就需要“跳线”了,
所谓的“跳线”就是沿着电路图查找该节点的上一个节点,把该节点的连线转移
到上一节点。
通过不断地尝试和修改,我完成了电路板的焊接,总体上来说电路板的焊接
节点能够实现平整光滑,在发光二极管的焊接时由于正负极没搞清楚,导致九号
管不能正常工作,于是用吸锡器取下该二极管,而在取下的过程中导致铜板脱落,
于是采用跳线,最终点亮该发光二级管。焊接过程完成后,电路的各个元件都能
够正常工作。指导老师所给的烧写程序也能够正常运行。但最后遗憾的是我的
LED灯在自己写的时钟程序下不能运行。
编程思想
本次实验主要实现数字钟和电子音乐的设计,而程序的设计均是使用C语言
设计编写的程序。
下面是实验所用电路图:
数字钟需要能够实现五个功能。在模式一时正常显示当前时间,模式二是能
够显示当天日期,模式三时能够对当前时间进行调整,模式四是能够对当前日期
进行调整。模式五主要用来设置闹钟时间。
为了实现在单片机掉电的情况下能够实现正常计时,采用DS1302计时芯片,
通过3.2V锂电池供电实现连续计时。
下面是数字钟的设计思想:
首先编写DS1302芯片的读写驱动程序。
按键功能设计。K1控制模式选择,K1是单片机外部中断0,采用下降沿触发
方式,接收外来中断,K2是数字调整键,对选定的显示位进行加一操作,K2键
也是外部中断采用下降沿中断。K6键用来选择调整位,在调整显示数字时不是
按位调整,而是按照时、分、秒、日、月、年十进制数字进行调整。K5键实现
数字钟闹钟打开功能,K4键实现数字钟闹钟关闭功能。
七段数码管显示部分,显示时间时采用24进制,时分秒之间用短连接符隔
开。显示日期时,年份只显示后两位,年月日之间也用短连接符隔开,在调整时
间和日期时为了加以区别调时时数码管显示全零,而调日期时由于日期没有0
月0日,所以数码管显示为00-01-01,通过数码管显示数字不同来确定调整模
式,在调整时为了区分调整位,我通过小数点来标识,要调哪一位则这位的个位
小数点点亮。 在设置闹钟时,只进行时分的设置,因此秒位不显示(黑屏),由
于闹钟分为打开和关闭,为了便于识别,当闹钟打开时,在显示时间模式时最高
位的小数点点亮,关闭时不点亮。
本程序为了能够让闹钟音乐和数码管扫描同时进行,采用定时器扫描,通过
定时器扫描对应数码管应该显示数字,再通过位控制来循环扫描,从而显示时间
或日期。
外部中断0用于模式选择,外部中断1用来对当前数码管显示位的待调位进
行加1操作。
在主程序中应该对外部中断和定时器进行初始化,同时对调整过后的数据写
入DS1302,并从DS1302中读取当前模式所需数据。通过软件查询判断K6,K5,
K4是否按下,并实现相应功能。主程序中还应该实现当前时间与闹钟时间的对
比,如果相等的话则调用音乐程序,否则不操作。
电子音乐的实现。构成声音的三要素分别是振幅、频率和音色。其中振幅关
系到声音的大小,由电流决定,频率牵涉到声音的高低音,音色则是声音中谐波
的成分。在实验中只考虑声音的高低音变化,即通过让52定时器产生不同的方
波用以实现不同频率。除此之外,还要考虑到拍子的长短。在拍子的延时时通过
调用汇编所写的软件精确延时达到所需延时。
程序框图
定时器0用于扫描数码管,程序框图如下:
定时器产生
中断
给定时器重
赋初值
是否处于
调节模式
扫描位是
否为待调
位
输出对应扫描位
数据
输出对应扫
描位并点亮
该位小数点
当前是不是设置闹钟模式只显示时
分、低三位
不显示
闹钟是否打开最高位小数
点点亮
扫描位移动
否
否
是
是
否
是
否
外部中断0用于选择模式,外部中断1用来对选择调整模式下的被选择位进
行加1操作,程序框图如下(左图为外部中断0,右图为外部中断1):
外部中断0模式是否是调节模式打开外部中断1用于调节数字模式循环加一关闭外部中断1外部中断1
模式2?
选择调整
位
对应当前显
示位在有效
范围内加1
模式3?
选择调整
位
对应当前
显示位在
有效范围
内加1
模式4?
选择调整
位
对应闹钟记
录位在有效
范围内加1
时
分
秒
时
分
秒
不处理
秒
时
分
左图
写入DS1302
右图
音乐子程序所使用的程序框图如下:
读出曲谱编
码
歌曲是否结
束
开始
结束
对曲谱值解析
分成计数初值和
节拍数
根据计数初值设置
定时器1,产生对
应方波
根据节拍值延时
是
否
定时器1中断
设置初值
蜂鸣器取反
产生方波
电子音乐程序
定时器1中断
过程
软件延时赋
初值
是否为0
减一操作
否
是
软件延时实现节
拍延时
下面是主程序的程序框图: