学士学位论文--基于atmega16单片机的电子时钟设计.doc

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1、基于ATmega16单片机的电子时钟设计物理与电子工程学院电子信息科学与技术专业（职教）2009级罗德龙指导教师宋培森摘要：随着科学技术的发展电子时钟在日常的生活中应用的相当的多。本文介绍了一款基于ATmega16单片机为主控芯片的数字电子时钟设计。其中主要包括ATmega16单片机、独立键盘、DS1302芯片、LCD1602液晶显示、以及相关外围电路并在PROTUES仿真平台上运行。关键词：ATmega16单片机；DS1302芯片；独立键盘；LCD1602Abstract：Withthedevelopm

2、entofscienceandtechnologyelectronicclockinthedailylifeoftheapplicationisquitelong.ThispaperintroducesasinglechipprocessorasthemaincontrolchipbasedonATmega16digitalelectronicclockdesign.IncludeATmega16microcontroller,independentkeyboard,DS1302chipLCD1602,l

3、iquidcrystaldisplay(LCD),andrelatedperipheralcircuitandinPROTUESsimulationplatformoperation.Keywords：ATmega16microcontroller；DS1302chip；Independentkeyboard；LCD16021前言液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等许多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。本文中详细介绍了基于ATmega16单片机控制下的162液晶屏

4、显示设计，此设计基于ds1302的时钟电路方便实用，电路设计简单。2AVR单片机介绍2.1AVR单片机简介第30页（共30页）AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪表仪器、通讯设备、家用电器等各个领域。1997年，由Atmel公司挪威设计中心的A先生和V先生，利用Atmel公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集高速8位单片机，简称AVR。2.2Atmega16简介AT

5、mega16是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATmega16AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与运算逻单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。ATmega16有如下特点:16K字节

6、的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力)，512字节EEPROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C),片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益的ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI 串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。2.3ATmega16产品特性　　高性能、低功耗的8位AVR微处

7、理器先进的RISC结构131条指令大多数指令执行时间为单个时钟周期32个8位通用工作寄存器全静态工作第30页（共30页）工作于16MHz时性能高达16MIPS只需两个时钟周期的硬件乘法器非易失性程序和数据存储器16K字节的系统内可编程Flash，擦写寿命:10,000次具有独立锁定位的可选Boot代码区，通过片上Boot程序实现系统内编程，真正的同时读写操作512字节的EEPROM，擦写寿命:100,000次1K字节的片内SRAM可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密JTAG接口(与IEEE1149.1

8、标准兼容)符合JTAG标准的边界扫描功能支持扩展的片内调试功能通过JTAG接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程外设特点两个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时器/计数器一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/计数器具有独立振荡器的实时计数器RTC四通道PWM8路10位ADC，8个单端通道，2个具有可编程增益（1x,10x,或200x）的差分通道面向字节的两线接口两个可编程的串行USART可工作