第9章--单片机应用系统设计及举例ppt课件.ppt

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1、主要章节9.1单片机应用系统开发过程9.2单片机电子时钟的设计9.3单片机数显温度计设计9/16/2021119.1单片机应用系统开发过程9.1.1单片机应用系统开发的基本过程1.明确系统的任务和功能要求2.系统的总体方案设计3．系统详细设计4．系统仿真与制作5．系统调试与修改6．生成正式系统或产品9/16/2021219.1.2单片机应用系统的硬件系统设计1.是单片机芯片及主要器件的选择1）程序存储器2）数据存储器3）集成的外部设备4）并行I/O接口5）系统速度匹配2.系统扩展和配置。1）扩展：程序存储器、数据存储器、I

2、/O口、定时/计数器、中断系统2）配置：键盘、显示器、打印机、A/D转换器、D/A转换器3.其他电路设计1）译码电路2）总线驱动器3）抗干扰电路9/16/2021319.1.3单片机应用系统的软件设计1.软件设计的特点(1)软件结构清晰、简捷、流程合理。(2)各功能程序实现模块化、系统化。这样，既便于调试、连接，又便于移植、修改和维护。(3)程序存储区、数据存储区规划合理，既能节约存储容量，又能给程序设计与操作带来方便。(4)运行状态实现标志化管理。各个功能程序运行状态、运行结果以及运行需求都设置状态标志以便查询，程序的转

3、移、运行、控制都可通过状态标志来控制。(5)经过调试修改后的程序应进行规范化，除去修改“痕迹”。规范化的程序便于交流、借鉴，也为以后的软件模块化、标准化打下基础。(6)实现全面软件抗干扰设计。软件抗干扰是计算机应用系统提高可靠性的有力措施。(7)为了提高运行的可靠性，在应用软件中设置自诊断程序，在系统运行前先运行自诊断程序，用以检查系统各特征参数是否正常。9/16/2021412.资源分配1）程序存储器ROM/EPROM资源的分配2）数据存储器RAM资源的分配3）定时/计数器、中断、串行口等分配9/16/2021519.2

4、单片机电子时钟的设计9.2.1功能要求本设计电子时钟主要功能为：(1)自动计时功能。(2)能显示计时时间，显示效果良好。(3)有校时功能，能对时间进行校准。扩展功能：（用户自己添加）(4)具有整点报时功能，在整点时使用蜂鸣器进行报时。(5)具有定时闹钟功能，能设定定时闹钟，在时间到时能使蜂鸣器鸣叫。9/16/2021619.2.2总体方案设计1．计时方案第一种是通过单片机内部的定时器/计数器，采用软件编程来实现时钟计时，这种实现的时钟一般称为软时钟，这种方法的硬件线路简单，系统的功能一般与软件设计相关，通常用在对时间精度要

5、求不高的场合；第二种是采用专用的硬件时钟芯片计时，这种实现的时钟一般称为硬时钟。专用的时钟芯片功能比较强大，除了自动实现基本计时外，一般还具有日历和闰年补偿等功能，计时准确，软件编程简单，但硬件成本相对较高，通常用在对时钟精度要求较高的场合。9/16/2021712．显示方案LED数码管,LED数码管显示亮度高，显示内容清晢，根据具体的连接方式可分为静态显示和动态显示。LCD液晶显示,一般能显示的信息多，显示效果好，而且液晶显示器一般都带控制器，显示过程由自带的控制器控制，不须要CPU参与，但液晶显示器造价相对较高。9/1

6、6/202181定时选择硬件定时，显示选择LCD液晶显示，总体设计框图9/16/20219151单片机时钟电路复位电路LCD按键时钟芯片9.2.3主要器件介绍1.DS1302简介DS1302是DALLAS公司推出的高性能低功耗涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历寄存器和31个字节静态RAM，实时时钟/日历寄存器能提供2100年之前的秒、分、时、日、日期、月、年等信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24小时或12小时格式。内部31个字节静态RAM可提供用户访问。对时钟/日历寄存器

7、、RAM的读/写，可以采用单字节方式或多达31个字节的字符组方式；工作电压范围宽：2.0～5.5V；与TTL兼容，VCC=5V；温度范围宽，可在-40C～+85C正常工作；采用主电源和备份电源双电源供电，备份电源可由电池或大容量电容实现；功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。9/16/20211012.DS1302引脚功能9/16/2021111X1、X2：32.768kHz晶振接入引脚。GND：地。：复位引脚，低电平有效。I/O：数据输入/输出引脚，具有三态功能。SCLK：串行时钟输入引脚。VCC1：电源1引

8、脚，备用电源。VCC2：电源2引脚,主电源。3.DS1302的时钟/日历寄存器及片内RAM1)控制寄存器DS1302的/RST引脚回到高电平后写入的第一个字就为控制命令。9/16/2021121D7D6D5D4D3D2D1D01A4A3A2A1A0RD/9/16/2021113寄存器名称D7D6D5D4