天津职业大学论文答辩.ppt
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1、天津职业大学论文答辩 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望论文题目:基于论文题目:基于SD2000的实时日历的实时日历时钟系统设计时钟系统设计本文设计的功能一个能同时显示年、月、日、星期、小时、本文设计的功能一个能同时显示年、月、日、星期、小时、本文设计的功能一个能同时显示年、月、日、星期、小时、本文设计的功能一个能同时显示年、月、日、星期、小时、分钟的日历时钟系统分钟的日历时钟系统分钟的日历时钟系统分钟的日历时钟系统一、模块一、模块根据功能模块的划分,
2、本系统包括根据功能模块的划分,本系统包括3 3个部分:个部分:1)511)51单片机模式块:其作用是和外围的时钟芯片通信,并控制数据传输过程,采单片机模式块:其作用是和外围的时钟芯片通信,并控制数据传输过程,采集时间信息并予以处理;集时间信息并予以处理;2)2)日历时钟模块:此模块由专用的实时时钟芯片构成,它是本设计的核心模块,日历时钟模块:此模块由专用的实时时钟芯片构成,它是本设计的核心模块,由它提供实时的日历时钟信息;由它提供实时的日历时钟信息;3)3)数码管显示模块:此模块用于实时日历时钟信息显示;数码管显示模块:此模块用于实时日历时钟信息显示;程序部分包括单片机和时钟芯片的接口程序(实
3、现单片机和时钟芯片之间的数程序部分包括单片机和时钟芯片的接口程序(实现单片机和时钟芯片之间的数据传输过程)以及数码管显示程序。据传输过程)以及数码管显示程序。结构框图结构框图 二、日历时钟芯片介绍:二、日历时钟芯片介绍:本次设计选用日历时钟芯片本次设计选用日历时钟芯片SD2000SD2000作为实时作为实时时钟芯片,时钟芯片,SD2000SD2000能够自动产生世纪、年、能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息,其内部又月、日、时、分、秒等时间信息,其内部又增加了世纪寄存器,从而利用硬件电路解决增加了世纪寄存器,从而利用硬件电路解决了了“千年千年”问题;问题;SD2000SD2000
4、中自带有锂电池,中自带有锂电池,外部掉电时,其内部时间信息还能够保持外部掉电时,其内部时间信息还能够保持1010年之久;对于一天内的时间记录,有年之久;对于一天内的时间记录,有1212小时小时制和制和2424小时制两种模式。在小时制两种模式。在1212小时制模式中,小时制模式中,用用AMAM和和PMPM区分上午和下午;时间的表示方区分上午和下午;时间的表示方法也有两种,一种用二进制数表示,一种是法也有两种,一种用二进制数表示,一种是用用BCDBCD码表示;码表示;SD2000SD2000中带有中带有128128字节字节RAMRAM,其中有,其中有1111字节字节RAMRAM用来存储时间信息,用
5、来存储时间信息,4 4字节字节RAMRAM用来存储用来存储SD2000SD2000的控制信息,称的控制信息,称为控制寄存器,为控制寄存器,113113字节通用字节通用RAMRAM供用户使供用户使用;此外用户还可对用;此外用户还可对SD2000SD2000进行编程以实现进行编程以实现多种方波输出,并可对其内部的三路中断通多种方波输出,并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。过软件进行屏蔽。n nSD2000SD2000的具体引脚功能如下:的具体引脚功能如下:n nGNDGND、VCCVCC:直流电源,其中:直流电源,其中VCCVCC接接+5V+5V输入,输入,GNDGND接地,当接地,当VCCV
6、CC输入为输入为+5V+5V时,用户可以访问时,用户可以访问SD2000SD2000内内RAMRAM中的数据,并可对其进行读、写操作;中的数据,并可对其进行读、写操作;当当VCCVCC的输入小于的输入小于+4.25V+4.25V时,禁止用户对内部时,禁止用户对内部RAMRAM进进行读、写操作,此时用户不能正确获取芯片内的时间行读、写操作,此时用户不能正确获取芯片内的时间信息;当信息;当VCCVCC的输入小于的输入小于+3V+3V时,时,SD2000SD2000会自动将电会自动将电源发换到内部自带的锂电池上,以保证内部的电路能源发换到内部自带的锂电池上,以保证内部的电路能够正常工作。够正常工作。
7、MOT MOT:模式选择脚,:模式选择脚,SD2000SD2000有两种工作模式,即有两种工作模式,即MotorolaMotorola模式和模式和IntelIntel模式,当模式,当 MOT MOT接接VCCVCC时,选用的时,选用的工作模式是工作模式是MotorolaMotorola模式,当模式,当MOTMOT接接GNDGND时,选用的时,选用的是是IntelIntel模式。本设计选用其模式。本设计选用其IntelIntel模式,所以电路图中模式,所以电路图中MOTMOT端接端接GNDGND。SQW SQW:方波输出脚,当供电电压:方波输出脚,当供电电压VCCVCC大于大于4.25V4.25
8、V时,时,SQWSQW脚可进行方波输出,此时用户可以通过对控制寄存器脚可进行方波输出,此时用户可以通过对控制寄存器编程来得到编程来得到1313种方波信号的输出。种方波信号的输出。AD0AD7AD0AD7:复用地址数据总线,该总线采用时分复用技:复用地址数据总线,该总线采用时分复用技术,在总线周期的前半部分,出现在术,在总线周期的前半部分,出现在AD0AD7AD0AD7上的是上的是地址信息,可用以选通地址信息,可用以选通SD2000SD2000内的内的RAMRAM,总线周期的,总线周期的后半部分出现在后半部分出现在AD0AD7AD0AD7上的数据信息。上的数据信息。ASAS:地址选通输入脚,在进
9、行读写操作时,:地址选通输入脚,在进行读写操作时,ASAS的上升沿的上升沿将将AD0AD7AD0AD7上出现的地址信息锁存到上出现的地址信息锁存到SD2000SD2000上,而下上,而下一个下降沿清除一个下降沿清除AD0AD7AD0AD7上的地址信息,不论是否有上的地址信息,不论是否有效,效,SD2000SD2000都将执行该操作。都将执行该操作。n nDS/RDDS/RD:数据选择或读输入脚,该引:数据选择或读输入脚,该引脚有两种工作模式,当脚有两种工作模式,当MOTMOT接接VCCVCC时,时,选用选用MotorolaMotorola工作模式,在这种工作工作模式,在这种工作模式中,每个总线
10、周期的后一部分的模式中,每个总线周期的后一部分的DSDS为高电平,被称为数据选通。为高电平,被称为数据选通。n nR/WR/W:读:读/写输入端,该管脚也有写输入端,该管脚也有2 2种种工作模式,当工作模式,当MOTMOT接接VCCVCC时,时,R/WR/W工工作在作在MotorolaMotorola模式。此时,该引脚的模式。此时,该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写操作用是区分进行的是读操作还是写操作,当作,当R/WR/W为高电平时为读操作,为高电平时为读操作,R/WR/W为低电平时为写操作。为低电平时为写操作。n n当当MOTMOT接接GNDGND时,该脚工作在时,该脚工作在IntelI
11、ntel模模式,此时该脚作为写允许输入,即式,此时该脚作为写允许输入,即Write EnableWrite Enable。n nCSCS:片选输入,低电平有效。:片选输入,低电平有效。n n IRQ IRQ:中断请求输入,低电平有效,:中断请求输入,低电平有效,该脚有效对该脚有效对SD2000SD2000内的时钟、日历和内的时钟、日历和RAMRAM中的内容没有任何影响,仅对内中的内容没有任何影响,仅对内部的控制寄存器有影响,在典型的应部的控制寄存器有影响,在典型的应用中,用中,RESETRESET可以直接接到可以直接接到VCCVCC,这,这样可以保证样可以保证SD2000SD2000在掉电时,
12、其内部在掉电时,其内部控制寄存器不受影响。控制寄存器不受影响。三、三、LEDLED显示驱动芯片的选择显示驱动芯片的选择显示驱动芯片的选择显示驱动芯片的选择 本设计选择本设计选择MAXIMMAXIM公司的多功能串行公司的多功能串行LEDLED显示驱显示驱动器动器MAX7219MAX7219。MAX7219 MAX7219是一种集成化的串行输入是一种集成化的串行输入/输出输出共阴极共阴极共阴极共阴极显显示驱动器,它连接微处理器与示驱动器,它连接微处理器与8 8位数字的位数字的7 7段数字段数字LEDLED显示,也可以连接条线图显示器或者显示,也可以连接条线图显示器或者6464个独立个独立的的LED
13、LED。其上包括一个片上的。其上包括一个片上的B B型型BCDBCD编码器、多编码器、多路扫描回路,段字驱动器,而且还有一个的静态路扫描回路,段字驱动器,而且还有一个的静态RAMRAM用来存储每一个数据。只有一个外部寄存器用用来存储每一个数据。只有一个外部寄存器用来设置各个来设置各个LEDLED的段电流。的段电流。本设计选用本设计选用MAX7219MAX7219是基于以下考虑:是基于以下考虑:1)MAX7219 1)MAX7219能够驱动能够驱动8 8个数码管,而两片个数码管,而两片MAX7219MAX7219分别与单片机连接之后便能够满足本设计分别与单片机连接之后便能够满足本设计1313数码
14、管数码管显示的要求,可方便地对每位显示的要求,可方便地对每位LEDLED进行单独控制、进行单独控制、刷新,不需重写整个显示器存器。刷新,不需重写整个显示器存器。2)2)外围电路仅需一个电阻即可设定峰值段电流,可外围电路仅需一个电阻即可设定峰值段电流,可用于亮度调节,同时也支持软件方式调整显示亮度。用于亮度调节,同时也支持软件方式调整显示亮度。3)3)可设置为低功耗模式,此模式下单片机仍可对其传可设置为低功耗模式,此模式下单片机仍可对其传送数据修改控制方式,而且芯片耗点仅为送数据修改控制方式,而且芯片耗点仅为150uA150uA。n n引脚功能说明如下引脚功能说明如下:n nDINDIN(1 1
15、引脚):串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载引脚):串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载引脚):串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载引脚):串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载入内部的入内部的入内部的入内部的1616位寄存器。位寄存器。位寄存器。位寄存器。n nDIG07DIG07(2 2、1111、6 6、7 7、3 3、1010、5 5、8 8引脚):八个数据驱动线引脚):八个数据驱动线路置显示器共阴极为低电平。关闭时此管脚输出高电平。路置显示器共阴极为低电平。关闭时此管脚输出高电平。n nGNDGND(4 4、9 9引脚):地线(引脚):地线(4 4脚和脚和9 9脚必须同
16、时接地)。脚必须同时接地)。n nLOADLOAD(1212引脚):载入数据。连续数据的后引脚):载入数据。连续数据的后引脚):载入数据。连续数据的后引脚):载入数据。连续数据的后1616位在位在位在位在LOADLOAD端端端端的上升沿时被锁定。的上升沿时被锁定。的上升沿时被锁定。的上升沿时被锁定。n nCLKCLK(1313引脚):时钟序列输入端。最大速率为引脚):时钟序列输入端。最大速率为引脚):时钟序列输入端。最大速率为引脚):时钟序列输入端。最大速率为10MHz10MHz在时钟在时钟在时钟在时钟的上升沿,数据移入内部移位寄存器。下降沿时,数据从的上升沿,数据移入内部移位寄存器。下降沿时
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