大学课程设计电子时钟设计.pdfVIP

西安建筑科技大学课程设计（论文） 摘 要 就钟表的演变历史而言，它大致可以分为三个演变阶段，那就是：一、从 大型钟向小型钟演变，二、从小型钟向袋表过渡，三，从袋表向腕表发展。每 一阶段的发展都和当时的技术发明有着十分紧密的联系，同是它也是各个不同 时期的科学家和钟表工匠智慧的结晶。传统的数字电子时钟采用了较多的分立 元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的 不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。 它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而 61 系列 的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本设计基于单片机技术 原理，以 SPCE061A 单片机作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序 的编制，设计制作出一个多功能电子时钟系统，并设计了各部分硬件模块和软 件流程，在用 C 语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结 果证明了该设计系统的可行性。利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化 LED 显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对 计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键词：SPCE061A，C 语言程序，电子钟 西安建筑科技大学课程设计（论文） 第1 章绪论 1.1 单片机与其发展史 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU 表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。 单片机由芯片内仅有 CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大 量外围设备和 CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂 的而对体积要求严格的控制设备当中。Intel 的Z80 是最早按照这种思想设计出 的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 1971 年 Intel 公司研制出世界上第一个 4 位的微处理器；Intel 公司的霍 夫研制成功世界上第一块 4 位微处理器芯片 Intel 4004，标志着第一代微处理 器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国《经济 学家》杂志列为“二战以来最有影响力的 7 位科学家”之一 。早期的单片机都 是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 Intel 的 8031，因为简单可靠而性能不错获 得了很大的好评。此后在 8031 上发展出了 MCS-51 系列单片机系统。基于这一 系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开 始出现了 16 位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90 年代后 随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。单片机集成度高。单 片机包括 CPU、4KB 容量的 ROM （8031 无）、128 B 容量的 RAM、2 个 16 位定时 计数器、4 个 8 位并行口、全双工串口行口；系统结构简单，使用方便，实现模 块化；单片机可靠性高，可工作到 10^610^7 小时无故障；处理功能强，速度快。 为满足不同的要求，出现了高速、大寻址范围、强运算能力和多机通信能 力的 8 位、16 位、32 位通用型单片机，小型廉价型、外围系统集成的专用型单 片机，以及形形色色各具特色的现代单片机。概括的讲：一块芯片就成了一台 计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条 西安建筑科技大学课程设计（论文） 件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部 也用和 电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储 器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，价钱也相对 廉价。 1.2 课题的背景与目的 电子时钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟 相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命。电子 时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、 码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大 地方便。 SPCE061A 是继 µ