數(shù)字鐘文獻綜述

單片微型計算機的誕生是計算機發(fā)展史上一個重要的里程碑。近年來，隨著單片機檔次的不斷提高，功能的不斷完善，其應(yīng)用日趨成熟、應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛，特別是工業(yè)測控、尖端武器和日常家用電器等領(lǐng)域更是因為有了單片機而生輝增色，不少設(shè)備、儀器已經(jīng)把單片機作為核心部分。單片機應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成為一項新的工程應(yīng)用技術(shù)。尤其是Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機，由于其具有集成度高、處理功能強、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉等優(yōu)點，在我國得到了廣泛的應(yīng)用，在智能儀器儀表機電一體化等方面取得了令人矚目的成果?，F(xiàn)在單片機可以說是百花齊放，百家爭鳴，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從8位，16位，到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有由于主流C51兼容的，也有不兼容的，但他們各具特色，互成互補，為單片機的應(yīng)用提供了廣泛的天地。單片機也被稱為“微控制器”、“嵌入式微控制器”、“單片微控制器”，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。這些芯片器件的結(jié)構(gòu)、外部連線及使用方法，在設(shè)計系統(tǒng)前必須了解。只有對芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用方法都非常了解，才有可能做出好的設(shè)計，在設(shè)計數(shù)字鐘的前期過程中，我閱讀了許多有關(guān)單片機的書籍與文獻，例如哈爾冰工業(yè)大學出版社出版的《MCS-51單片機應(yīng)用設(shè)計》，機械工業(yè)出版社出版的《單片機控制實訓》，華中科技大學出版社出版的《單片機課程設(shè)計》，北京電子工業(yè)出版社出版的《單片機原理與接口技術(shù)》等，使我從中對單片機的原理和系統(tǒng)的設(shè)計有了不同程度的學習，同時還讓我了解到單片機先進的技術(shù)和應(yīng)用。在張大明老師編著的《單片機控制實訓》中，我了解到MCS-51系列單片機是美國Intel公司在1980年繼MCS-48系列8位單片機之后推出的8位單片機，其具有通用性強、體積小、性價比高等優(yōu)點。單片機的許多新品種都是繼承了51系列單片機的技術(shù)內(nèi)核開發(fā)出來的，他們與51系列單片機相互兼容，可以互換。目前51系列單片機仍是國內(nèi)單片機應(yīng)用及教學領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。書中以51系列單片機位控制主體，介紹了51系列單片機片成的基礎(chǔ)實操和綜合應(yīng)用，包括C51語言編程的單片機輸出控制實操、輸入與輸出綜合控制實操、定時器計數(shù)器功能的實操、中斷功能的實操、LED點陣模塊顯示漢字的實操、LCD點陣模塊顯示漢字的實操，還有單片機控制在各種領(lǐng)域中的綜合應(yīng)用實例，如PC（個人計算機）與單片機串行通信的VB編程，PC與單片機串行通信控制LED點陣顯示漢字和控制各種電動機，單片機工業(yè)控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)置：用電話機遠程控制家用電器、用串行輸出DS18B20溫度傳感器的單片機控制變壓器的溫度、用DS1302串行時鐘芯片的日歷時鐘液晶顯示系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速表、流量計、數(shù)字式電能表、出租車計程計價器、注塑機變頻電動機控制系統(tǒng)、單片機控制內(nèi)燃機空調(diào)散熱器自動裝配機等。書后附錄還介紹了常用集成電路引腳圖、C51的關(guān)鍵字和C51的運算符、結(jié)合性及優(yōu)先級，并給出了詳細的電路圖和C51源程序（個別給出了匯編語言源程序），這些電路和程序簡捷易行，均經(jīng)過實驗檢驗，可直接用于產(chǎn)品開發(fā)，對我受益匪淺。通過對PC與單片機串行通信顯示移動的一行漢字的學習，可以照樣制作出自己的界面，直接用于LED點陣漢字顯示條屏產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計電路圖時，追求和諧與簡潔，編程時力圖追求和諧、對稱和簡捷。在北京電子工業(yè)出版社出版的《單片機原理與接口技術(shù)》中，我了解到MCS-51系列單片機主要由中央處理器、儲存器和I/O接口組成。其中CPU是單片機的核心部分，它的作用是讀入和分析每條指令，根據(jù)每條指令的功能要求，控制各個部分執(zhí)行相應(yīng)的操作。CPU由運算器和控制器組成。運算器主要包括算術(shù)和邏輯運算部件、累加器、寄存器、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器、布爾處理器及十進制調(diào)整電路，主要用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送、數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算，以及位變量處理等?？刂破靼〞r鐘發(fā)生器定時控制邏輯、指令寄存器、指令譯碼器、程序計數(shù)器、程序地址寄存器、數(shù)據(jù)指針寄存器和堆棧指針等，是用來統(tǒng)一指揮和控制計算機進行工作的部件。其功能是從程序存儲器中提取指令，送到指令寄存器，在進入指令譯碼器進行譯碼，并通過定時和控制電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需要的全部內(nèi)部控制信息及CPU外部所需要的控制信號，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的各種操作。華中科技大學出版社出版的《單片機課程設(shè)計》，簡單介紹了MCS8051單片機工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合常見或常用的實際情況，以課程設(shè)計的方式對單片機相關(guān)外設(shè)的應(yīng)用給出了相應(yīng)的實例。書中的例子完整獨立，基本包括了MCS8051單片機在各個方面的應(yīng)用，使我更好的理解單片機的工作原理，而且增加了LCD、紅外編碼解碼、網(wǎng)絡(luò)交換機、ROM及串行時鐘等方面的應(yīng)用。這些實例全部采用匯編語言編程，并給出調(diào)試成功的代碼和非常詳細的代碼說明，而且有對應(yīng)的程序流程圖和編程思路。從中，我明白了MCS8051的編程環(huán)境、開發(fā)工具、開發(fā)流程，以及USB接口技術(shù)，也大概了解了八段數(shù)碼管的使用、簡單交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計、步進電機控制系統(tǒng)的設(shè)計、簡易波形發(fā)生器的設(shè)計、電子時鐘、串口通信設(shè)計、紅外線家電遙控、模擬數(shù)據(jù)采集器、單片機控制的LCD應(yīng)用、基礎(chǔ)單片機控制的網(wǎng)絡(luò)交換機的設(shè)計。還有一些書我也瀏覽了一下，其中大部分都被前面的單片機原理和應(yīng)用設(shè)計所涵蓋，所以我也僅僅略讀了一番，并沒有進行詳細的參考。由于各種相關(guān)資料都大同小異，所以我選擇了上述提到幾本作為主要參考資料。這幾本書不僅內(nèi)容全面，問題分析清楚，而且還給出了許多單片機程序設(shè)計的基本步驟和關(guān)鍵性方法?？傊?，通過閱讀這些書籍，我不但學習了相關(guān)的設(shè)計知識，而且也對大學期間學習的有關(guān)單片機的知識進行了一次全面的復(fù)習。整個過程使我認識到一個合格的單片機設(shè)計人員是需要很廣泛的知識和誠實的態(tài)度，而且對于其設(shè)計的方向也需要很仔細。并非學習了大學期間的所有課程就能完全掌握與單片機相關(guān)的設(shè)計，單片機的設(shè)計范圍太廣了，只有在學習的基礎(chǔ)上，做一些針對性和實踐性很強的設(shè)計課題的鍛煉才能對此類問題有更專業(yè)更實際的