实时时钟日历芯片与单片机的接口电路设计

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1、目录1、课程设计目的……………………………………………………………22、课程设计和要求…………………………………………………………22.1、设计内容……………………………………………………………………22.2、设计要求……………………………………………………………………23、设计方案………………………………………………………………………23.1、设计思路……………………………………………………………………23.2、工作原理及硬件框图………………………………………………………23.3、硬件电路原理图…………………

2、……………………………………83.4、PCB版图设计……………………………………………………………84、课程设计总结……………………………………………………………95、参考文献……………………………………………………………　11一、课程设计目的（1）掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；（2）学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；（3）掌握8051单片机、实时时钟/日历芯片MC146818的应用；（4）学习掌握硬件电路设计的全过程。二·课程设计内容和要求2.1、设计内容：设计一个基于单片机实时时

3、钟/日历2.2、设计要求:（1）学习掌握8051单片机的工作原理及应用；（2）学习掌握实时时钟/日历芯片MC146818的工作原理及应用；（3）设计MC146818与8051的接口电路原理图及PCB版图；（4）整理设计内容，编写设计说明书。三·设计方案3.1、设计思路数字时钟系统的组成：硬件电路设计主要围绕时钟日历芯片MC146818的使用进行的，主要由8051单片机·MC146818时钟日历芯片·液晶显示屏·键盘组成。3.2、工作原理及硬件框图工作原理：图（1）数字时钟系统框图（3）电路设计8051单片机：　

4、　单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。⒈电源:⑴VCC-芯片电源，接+5V；⑵VSS-接地端；⒉时钟:XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。⒊控制线:控制线共有4根，⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。⑵PSEN:外ROM读选通信号。⑶RST/VPD:复位/备用电源。①RST（Reset）功能：复位信号输入端。②VPD功能

5、：在Vcc掉电情况下，接备用电源。⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。①EA功能：内外ROM选择端。②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。⒋I/O线8051共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。(2)时钟日历芯片MC146818:MC146818是MOTOROLA公司生产的CMOS实时时钟/日历芯片，该芯片可产生秒、分、时，星期、日、月及年等7个时标，可

6、通过程序读取或修改这些时标，可提供100年日历，可编程任意设定定时中断，定时范围由30.517µs至23时59分59秒，还有CMOSRAM存储器，其应用十分广泛。以后为讨论方便，我们把MC146818称为时钟日历芯片。时钟日历芯片MC146818的主要特点是：（1）有10个时标寄存器，4个编程和状态寄存器；（2）有50个字节的静态CMOSRAM；（3）可选择三种时钟频率；（4）可选择二进制或BCD码表示时标（时间和日历）；（5）可选择不同的频率输出方波；（6）有三种独立的可编程中断。MC146818的内部结构：

7、1．时基输入与时钟输出：可接入三种频率的时钟：4.197304MHz、1.048576MHz、32.768KHz。2．中断周期/方波速率选择逻辑：用于选择中断周期的长短和方波输出频率的大小，二者的选择不是任意的，而是具有连锁性和相关性，有固定的16种组合。3．方波输出逻辑4．总线接口5．时钟日历修改逻辑与BCD/二进制增加逻辑：采用二种数制，即二进制计数和BCD码计数，由编程选择。6．寄存器组：有A、B、C、D4个8位寄存器，用于保存CPU送来的编程控制字和芯片本身的某些状态。7．时钟、报警、日历RAM：用于保

8、存秒、分、时等时钟日历信息及报警时间信息。8．用户RAM：50个字节，可使用户保存其它信息MC146818的引脚功能：Vcc：电源正极，＋3～＋6V，典型值＋5V。Vss：接地端，或电池负极。OSC1、SC0：时钟输入端。CKOUT：时钟输出端。该引脚的输出频率可等于输入时钟频率，或将其4分频后输出。CKFS：时钟输出控制端。用于控制CKOUT输出时的时钟频率。当CKFS接高电平时，C