毕业设计（论文）-基于单片机的数字日历时钟的设计.doc

1 引言
著名数学家华罗庚说过:时间是由分秒积成的,善于利用零星时间的人,才会做出更大的成绩来。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。
单片机模块中最常见的是数字钟,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字时钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
2 单片机的基本组成与特点
单片机也称单片微型计算机,在结构上它采用大规模集成电路技术把微处理器(CPU)和随机存取数据存储器(RAM)、只读程序存储器(ROM)、输入输出电路(I/O口)以及定时计数器、串行通信口(SCI)、时钟电路、脉宽调制电路(PWM)、模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到单独的一块芯片上,构成一个最小的完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下单独、准确、迅速、高效的完成程序设计者事先规定的任务。
单片机的基本组成
单片机是通过内部总线把计算机的各主要部件接为一体,其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。其中,地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址,CPU通过它们将地址输出到存储器或I/O接口;/数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间,或存储器与外设之间交换数据;控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。
单片机的特点
1种类多,型号全。很多单片机厂家逐年扩大适应各种需要,有针对性地推出一系列型号产品,使系统开发工程师有很大的选择余地。大部分产品有较好的兼容性,保证了已开发产品能顺利移植,较容易地使产品进行升级换代。
2高集成度,体积小,可靠性强单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高
3控制功能强为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。
4低电压,低功耗,便于生产。现在新型单片机的功耗越来越小,,甚至1V,工作电流从mA降到μA级,gz2频率从十几兆可编程到几十千赫兹。特别是很多单片机都设置了多种工作方式,这些工作方式包括等待,暂停,睡眠,空闲,节电等。
5易扩展。单片机片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。把原本是外围接口芯片的功能集成到一块芯片内,在一片芯片中构造了一个完整的功能强大的微处理应用系统。
6优异的性价比。单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率,单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制,有的已可达到1MB和16MB,片内的ROM容量可达62MB,RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉,其性能价格比极高。
7具有C语言开发环境,友好的人机互动环境。大多数单片机都提供基于C语言开发平台,并提供大量的函数供使用,这使产品的开发周期、代码可读性、可移植性都大为提高。
单片机的分类
单片机作为计算机发展的一个重要领域,应用一个较科学的分类方法。根据目前发展情况,从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。 
通用型/专用型
这是按单片机适用范围来区分的。例如,80C51是通用型单片机,它不是为某种专用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
总线型/非总线型
这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况