計(jì)算機(jī)硬件綜合設(shè)計(jì)——實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示(共23頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院題 目: 實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示例程設(shè)計(jì)初始條件：1. 課程設(shè)計(jì)使用ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（8051單片機(jī)），配有課程設(shè)計(jì)接口芯片和輔助芯片以及器件；2. ZG211有程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境，程序設(shè)計(jì)語言為C語言；3. ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用說明書；要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，撰寫說明書具體要求）1. 學(xué)習(xí)使用ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境；2. 根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行需求分析，搞清楚課程設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)需求和需要解決的設(shè)計(jì)內(nèi)容。3. 查閱和學(xué)習(xí)課

2、程設(shè)計(jì)題目需要的接口芯片資料，掌握接口芯片的使用方法和編程要領(lǐng)。查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的輔助芯片以及器件資料。4. 設(shè)計(jì)接口芯片和輔助芯片以及器件與8051單片機(jī)連接硬件電路原理圖。5. 設(shè)計(jì)與硬件電路原理圖對(duì)應(yīng)的C語言程序（或8051匯編語言）。給出程序流程圖。在集成開發(fā)環(huán)境中調(diào)試程序。給出程序的詳細(xì)注釋。能夠解釋使用程序模擬電路時(shí)序信號(hào)和數(shù)據(jù)。6. 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，1）詳細(xì)陳述以上的設(shè)計(jì)過程；2）詳細(xì)陳述電路的調(diào)試過程。時(shí)間安排：第18周：1. 熟悉ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，KEILC UVISION2 集成開發(fā)環(huán)境；查閱接口芯片資料，熟悉接口芯片和它的使用方法。2. 設(shè)計(jì)硬件電路

3、原理圖，。第19周：1. 使用C語言或匯編語言設(shè)計(jì)和調(diào)試接口程序。2. 撰寫計(jì)算機(jī)硬件綜合設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示例程設(shè)計(jì)目錄：1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?42實(shí)驗(yàn)設(shè)備-42.1硬件環(huán)境-42.2實(shí)驗(yàn)板模塊-93 實(shí)驗(yàn)要求-104實(shí)驗(yàn)原理-114.1 PCF8563芯片-114.2 I2C 協(xié)議-145實(shí)驗(yàn)步驟-205.1 硬件連接-205.2 軟件設(shè)計(jì)-206實(shí)驗(yàn)成功標(biāo)志-217程序說明-218操作過程說明-229心得體會(huì)-221 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握IO 口操作；2.掌握顯示及鍵盤芯片的運(yùn)用；3.了解中斷的運(yùn)用；4.了解I2C 總線操作。2 實(shí)驗(yàn)

4、設(shè)備2.1硬件環(huán)境1. PC 機(jī)一臺(tái)；ZG-211 單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)板一塊；實(shí)驗(yàn)連接線若干2. 芯片 CH451芯片CH451 是一個(gè)整合了數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制以及P 監(jiān)控的多功能外圍芯片。CH451 內(nèi)置RC 振蕩電路，可以動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)8 位數(shù)碼管或者64 位LED，具有BCD 譯碼、閃爍、移位等功能；同時(shí)還可以進(jìn)行64 鍵的鍵盤掃描；CH451 通過可以級(jí)聯(lián)的串行接口與單片機(jī)等交換數(shù)據(jù)；并且提供上電復(fù)位和看門狗等監(jiān)控功能。(1)顯示驅(qū)動(dòng)1. 內(nèi)置大電流驅(qū)動(dòng)級(jí)，段電流不小于30mA，字電流不小于160mA。2. 動(dòng)態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動(dòng)8 位數(shù)碼管或者64 位發(fā)光管LED。3. 可選數(shù)碼

5、管的段與數(shù)據(jù)位相對(duì)應(yīng)的不譯碼方式或者BCD 譯碼方式。4. 字?jǐn)?shù)據(jù)左移、右移、左循環(huán)、右循環(huán)。5. 各數(shù)字獨(dú)立閃爍控制。6. 通過占空比設(shè)定提供16 級(jí)亮度控制。7. 支持段電流上限調(diào)整，可以省去所有限流電阻。8. 掃描極限控制，支持1 到8 個(gè)數(shù)碼管，只為有效數(shù)碼管分配掃描時(shí)間。(2) 鍵盤控制1. 內(nèi)置64 鍵鍵盤控制器，基于8×8 矩陣鍵盤掃描。2. 內(nèi)置去抖動(dòng)電路。3. 鍵盤中斷，低電平有效輸出。4. 提供按鍵釋放標(biāo)志位。(3) 外部接口1. 高速的4 線串行接口，支持芯片級(jí)聯(lián)，時(shí)鐘速度從0 到10MHz。2. 串行接口中的DIN 和DCLK 信號(hào)線可以與其它接口電路共用。3

6、. 完全內(nèi)置RC 阻容振蕩電路，根據(jù)需要可以外接阻容振蕩。4. 內(nèi)置上電復(fù)位和看門狗Watch-Dog，提供高電平有效和低電平有效復(fù)位輸出。(4) 其它雜項(xiàng)1. 可選多種封裝：DIP28、SOP28、DIP24S。2. 經(jīng)過授權(quán)采用了2 項(xiàng)專利技術(shù)，低成本，簡(jiǎn)便易用。 89S52芯片（1）主要性能1. 與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容2. 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器3. 1000次擦寫周期4. 全靜態(tài)操作：0Hz33Hz5. 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器6. 32個(gè)可編程I/O口線7. 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8. 八個(gè)中斷源9. 全雙工UART串行通道10. 低功耗空閑和掉電模式11. 掉電后中

7、斷可喚醒12. 看門狗定時(shí)器13. 雙數(shù)據(jù)指針14. 掉電標(biāo)識(shí)符（2）功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定

8、時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 CD4052芯片(1)簡(jiǎn)要說明：CC4052 是一個(gè)差分4 通道數(shù)字控制模擬開關(guān)，有A0、A1 兩個(gè)二進(jìn)制控制輸入端和INH 輸入，具有低導(dǎo)通阻抗和很低的截止漏電流。幅值為4.520V 的數(shù)字信號(hào)可控制峰峰值至20V 的模擬信號(hào)。例如，若VDD5V，VSS0，VEE13.5V

9、，則05V 的數(shù)字信號(hào)可控制13.54.5V 的模擬信號(hào)。這些開關(guān)電路在整個(gè)VDDVSS 和VDDVEE 電源范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制信號(hào)的邏輯狀態(tài)無關(guān)。當(dāng)INH 輸入端“1”時(shí)，所有的通道截止。二位二進(jìn)制信號(hào)選通4通道中的一通道，可連接該輸入端至輸出。CC4052 提供了16 引線多層陶瓷雙列直插（D）、熔封陶瓷雙列直插（J）、塑料雙列直插（P）和陶瓷片狀載體（C）4 種封裝形式。(2)推薦工作條件：電源電壓范圍3V15V輸入電壓范圍0VVDD(3)工作溫度范圍M類55125E 類.4085(4)極限值：電源電壓.0.5V18V輸入電壓0.5VVDD+0.5V輸入電流.±1

10、0mA儲(chǔ)存溫度65150(5)引出端符號(hào)：A0A1 地址端1I0/O01I3/O3 輸入輸出端2I0/O02I3/O3 輸入輸出端INH 禁止端1O/I 公共輸出/輸入端2O/I 公共輸出/輸入端VDD 正電源VEE 模擬信號(hào)地Vss 數(shù)字信號(hào)地(6)邏輯符號(hào)：PCF8563（1）概述PCF8563 是低功耗的CMOS 實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷芯片，它提供一個(gè)可編程時(shí)鐘輸出，一個(gè)中斷輸出和掉電檢測(cè)器，所有的地址和數(shù)據(jù)通過I2C 總線接口串行傳遞。最大總線速度為400Kbits/s，每次讀寫數(shù)據(jù)后，內(nèi)嵌的字地址寄存器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生增量。（2）特性1. 低工作電流：典型值為0.25A（VDD=3.0V，Tamb=

11、25時(shí)）。2. 世紀(jì)標(biāo)志3. 大工作電壓范圍：1.05.54. 低休眠電流；典型值為0.25A(VDD=3.0V,Tamb=25)5. 400KHz 的I2C 總線接口（VDD=1.85.5V 時(shí)）。6. 可編程時(shí)鐘輸出頻率為：32.768KHz，1024Hz，32Hz，1Hz。7. 報(bào)警和定時(shí)器。8. 掉電檢測(cè)器。9. 內(nèi)部集成的振蕩器電容。10. 片內(nèi)電源復(fù)位功能。11. I2C 總線從地址：讀，0A3H；寫，0A2H。12. 開漏中斷引腳。（3）應(yīng)用1. 移動(dòng)電話2. 便攜儀器3. 傳真機(jī)4. 電池電源產(chǎn)品（4）.功能描述PCF8563 有16 個(gè)位寄存器：一個(gè)可自動(dòng)增量的地址寄存器，一

12、個(gè)內(nèi)置32.768KHz 的振蕩器（帶有一個(gè)內(nèi)部集成的電容），一個(gè)分頻器（用于給實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC 提供源時(shí)鐘），一個(gè)可編程時(shí)鐘輸出，一個(gè)定時(shí)器，一個(gè)報(bào)警器，一個(gè)掉電檢測(cè)器和一個(gè)400KHz I2C總線接口。所有16 個(gè)寄存器設(shè)計(jì)成可尋址的8 位并行寄存器，但不是所有位都有用。前兩個(gè)寄存器（內(nèi)存地址00H，01H）用于控制寄存器和狀態(tài)寄存器，內(nèi)存地址02H08H 用于時(shí)鐘計(jì)數(shù)器（秒年計(jì)數(shù)器），地址09H0CH 用于報(bào)警寄存器（定義報(bào)警條件），地址0DH 控制CLKOUT 管腳的輸出頻率，地址0EH 和0FH 分別用于定時(shí)器控制寄存器和定時(shí)器寄存器。秒、分鐘、小時(shí)、日、月、年、分鐘報(bào)警、小時(shí)報(bào)警、日

13、報(bào)警寄存器，編碼格式為BCD，星期和星期報(bào)警寄存器不以BCD 格式編碼。當(dāng)一個(gè)RTC 寄存器被讀時(shí)，所有計(jì)數(shù)器的內(nèi)容被鎖存，因此，在傳送條件下， 可以禁止對(duì)時(shí)鐘日歷芯片的錯(cuò)讀。3.配套并口編程線一根4. 配套電源一個(gè)2.2實(shí)驗(yàn)板模塊3 實(shí)驗(yàn)要求1. 能正常操作LED 數(shù)碼顯示2. 能通過中斷方式接收按鍵信息3. 能通過I2C 總線方式與PCF8563 芯片交換數(shù)據(jù)4. 能正確解釋并顯示從PCF8563 芯片取出的日期和時(shí)間數(shù)據(jù)4 實(shí)驗(yàn)原理4.1 PCF8563芯片在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)，一般都由專門的時(shí)鐘芯片來提供，單片機(jī)只需要定期讀取時(shí)鐘芯片中固定地址中的時(shí)鐘信息即可。本實(shí)驗(yàn)板采用

14、的是PCF8563 時(shí)鐘芯片。PCF8563 芯片的引腳說明符號(hào)管引腳描述OSCI1振蕩器輸入OSCO2振蕩器輸出/INT3中斷輸出（開漏；低電平有效）VSS4 地SDA5串行數(shù)據(jù)I/OSCL6串行時(shí)鐘輸入CLKOUT7時(shí)鐘輸出 (開漏)VDD8正電源 PCF8563 原理圖該芯片有16 個(gè)位寄存器：一個(gè)可自動(dòng)增量的地址寄存器，一個(gè)內(nèi)置32.768KHZ 的振蕩器（帶有一個(gè)內(nèi)部集成的電容），一個(gè)分頻器（用于給實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC 提供源時(shí)鐘），一個(gè)可編程時(shí)鐘輸出，一個(gè)定時(shí)器，一個(gè)報(bào)警器和一個(gè)掉電檢測(cè)器。 所有16 個(gè)寄存器設(shè)計(jì)成可尋址的8 位并行寄存器，但不是所有位都有用。前兩個(gè)寄存器（內(nèi)存地址00

15、H，01H）用于控制寄存器和狀態(tài)寄存器，內(nèi)存地址02H08H 用于時(shí)鐘計(jì)數(shù)器（秒年計(jì)數(shù)器），地址09H0CH 用于報(bào)警寄存器（定義報(bào)警條件），地址0DH 控制CLKOUT 管腳的輸出頻率，地址0EH 和0FH 分別用于定時(shí)器控制寄存器和定時(shí)器寄存器。PCF8563 芯片在第一次運(yùn)行時(shí)需要設(shè)置控制寄存器和狀態(tài)寄存器。PCF8563 控制/狀態(tài)寄存器描述地址位BIT符號(hào)描述007TEST1TEST1=0;普通模式TEST1=1;EXT_CLK 測(cè)試模式5STOPSTOP=0 ;芯片時(shí)鐘運(yùn)行 STOP=1 ;所有芯片分頻器異步置邏輯0;芯片時(shí)鐘停止運(yùn)行，（CLKOUT 在32.768KHZ 時(shí)可用）

16、3TESTCTESTC= 0;電源復(fù)位功能失效 （普通模式時(shí)置邏輯0）TESTC=1； 電源復(fù)位功能有效6、4、2、1、00缺省值置邏輯0010TIETI/TP=0: 當(dāng)TF 有效時(shí)INT 有效 (取決于TIE 的狀態(tài))TI/TP=1:INT 脈沖有效(取決于TIE 的狀態(tài))注意：若AF 和AIE 都有效時(shí)，則INT 一直有效1AIE2TF當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，AF 被置邏輯1；在定時(shí)器倒計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，TF 被置邏輯1，它們?cè)诒卉浖貙懬耙恢北３衷兄?，若定時(shí)器和報(bào)警中斷都請(qǐng)求時(shí)，中斷源由AF 和TF 決定，若要使清除一個(gè)標(biāo)志位而防止另一標(biāo)志位被重寫，應(yīng)運(yùn)用邏輯指令A(yù)ND。3AF4TI/TFTI/TP=

17、0: 當(dāng)TF 有效時(shí)INT 有效 (取決于TIE 的狀態(tài))TI/TP=1:INT 脈沖有效(取決于TIE 的狀態(tài))注意：若AF 和AIE 都有效時(shí)，則INT 一直有效5、6、70缺省值置邏輯0 在 PCF8563 芯片中，秒、分鐘、小時(shí)、日、月、年編碼格式為BCD。星期不以BCD 格式編碼。PCF8563 寄存器位描述地址說明BIT符號(hào)描 述02H秒/VL寄存器7VLVL=0： 保證準(zhǔn)確的時(shí)鐘/日歷數(shù)據(jù) VL=1：不保證準(zhǔn)確的時(shí)鐘/ 日歷數(shù)據(jù)60<秒>代表BCD 格式的當(dāng)前秒數(shù)值，值為0099例如：<秒>， 代表59 秒03H分鐘寄存器7無效60<分鐘>代表

18、BCD 格式的當(dāng)前分鐘數(shù)值，值為005904H小時(shí)寄存器76無效50<小時(shí)>代表BCD 格式的當(dāng)前小時(shí)數(shù)值，值為002305H日寄存器76無效50<日>代表BCD 格式的當(dāng)前日數(shù)值， 值為0131。當(dāng)年計(jì)數(shù)器的值是閏年時(shí)，PCF8563 自動(dòng)給二月增加一個(gè)值，使其成為29 天06H星期寄存器73無效20<星期>代表當(dāng)前星期數(shù)值06，這些位也可由用戶重新分配07H月寄存器7C世紀(jì)位；C=0 指定世紀(jì)數(shù)為20××，C=1 指定世紀(jì)數(shù)為19××，“××” 為年寄存器中的值。當(dāng)年寄存器中的值由99 變?yōu)?0

19、時(shí)，世紀(jì)位會(huì)改變。65無用08H年寄存器70年代表BCD 格式的當(dāng)前年數(shù)值,值為0099實(shí)驗(yàn)只使用 PCF8563 的時(shí)間讀取功能，只需對(duì)該芯片地址02H-08H 的內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作，其它地址的內(nèi)存保持為默認(rèn)值。4.2 I2C 協(xié)議 I2C 總線用兩條線（SDA 和SCL）在芯片和模塊間傳遞信息。SDA 為串行數(shù)據(jù)線，SCL為串行時(shí)鐘線。1只有在總線空閑時(shí)才允許啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送。2在數(shù)據(jù)傳送過程中，當(dāng)時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線必須保持穩(wěn)定狀態(tài)不允許。有跳變時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線的任何電平變化將被看作總線的起始或停止信號(hào)。起始信號(hào)：時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從高到低的跳變作為 I2C 總線的起

20、始信號(hào)。停止信號(hào)：時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為 I2C 總線的停止信號(hào)?？偩€時(shí)序?qū)懼芷跁r(shí)序起始/停止時(shí)序器件尋址:主器件通過發(fā)送一個(gè)起始信號(hào)啟動(dòng)發(fā)送過程，然后發(fā)送它所要尋址的從器件的地址。8位從器件地址的高4 位固定為1010。 接下來的3 位A2 A1 A0 為器件的地址位，用來定義哪個(gè)器件以及器件的哪個(gè)部分被主器件訪問。從器件8 位地址的最低位， 作為讀寫控制位。“1” 表示對(duì)從器件進(jìn)行讀操作，“0” 表示對(duì)從器件進(jìn)行寫操作。在主器件發(fā)送起始信號(hào)和從器件地址字節(jié)后，PCF8563 監(jiān)視總線并當(dāng)其地址與發(fā)送的從地址相符時(shí)響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)（通過SDA 線）。PCF8563

21、 再根據(jù)讀寫控制位（R/W）的狀態(tài)進(jìn)行讀或?qū)懖僮鳌?yīng)答信號(hào)：I2C 總線數(shù)據(jù)傳送時(shí)每成功地傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，接收器都必須產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，應(yīng)答的器件在第9 個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)將SDA 線拉低，表示其已收到一個(gè)8 位數(shù)據(jù)。PCF8563 在接收到起始信號(hào)和從器件地址之后響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，如果器件已選擇了寫操作，則在每接收一個(gè)8 位字節(jié)之后響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。當(dāng)PCF8563 工作于讀模式時(shí)，在發(fā)送一個(gè)8 位數(shù)據(jù)后釋放SDA 線并監(jiān)視一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，一旦接收到應(yīng)答信號(hào)，PCF8563 繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，如主器件沒有發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，器件停止傳送數(shù)據(jù)并，等待一個(gè)停止信號(hào)主器件。應(yīng)答時(shí)序圖從器件地址位其中A0、A1

22、和A2 對(duì)應(yīng)24C02的管腳1、2 和3，PCF8563的從地址讀操作時(shí)為0A3H，寫操作時(shí)為0A2H。寫操作:1.字節(jié)寫在字節(jié)寫模式下,主器件發(fā)送起始命令和從器件地址信息(R/W 位置零)給從器件,在從器件產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)后,主器件發(fā)送PCF8563 的字節(jié)地址,主器件在收到從器件的另一個(gè)應(yīng)答信號(hào)后，再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲(chǔ)單元。PCF8563 再次應(yīng)答，并在主器件產(chǎn)生停止信號(hào)后開始內(nèi)部數(shù)據(jù)的擦寫，在內(nèi)部擦寫過程中PCF8563 不再應(yīng)答主器件的任何請(qǐng)求。字節(jié)寫時(shí)序圖2頁寫用頁寫，PCF8563 可以一次寫入16 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，頁寫操作的啟動(dòng)和字節(jié)寫一樣，不同在于傳送了一字節(jié)數(shù)據(jù)后并不產(chǎn)生停止信

23、號(hào)。主器件被允許發(fā)送P（PCF8563：P=15；）個(gè)額外的字節(jié)。每發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后PCF8563 產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答位并將字節(jié)地址低位加1， 高位保持不變。如果在發(fā)送停止信號(hào)之前主器件發(fā)送超過P+1 個(gè)字節(jié)，地址計(jì)數(shù)器將自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，先前寫入的數(shù)據(jù)被覆蓋。接收到P+1 字節(jié)數(shù)據(jù)和主器件發(fā)送的停止信號(hào)后，芯片啟動(dòng)內(nèi)部寫周期將數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)區(qū)，所有接收的數(shù)據(jù)在一個(gè)寫周期內(nèi)寫入PCF8563。頁寫時(shí)序圖應(yīng)答查詢:可以利用內(nèi)部寫周期時(shí)禁止數(shù)據(jù)輸入這一特性，一旦主器件發(fā)送停止位指示主器件操作結(jié)束時(shí)，PCF8563 啟動(dòng)內(nèi)部寫周期,應(yīng)答查詢立即啟動(dòng)，包括發(fā)送一個(gè)起始信號(hào)和進(jìn)行寫操作的從器件地址。如果PCF8563

24、 正在進(jìn)行內(nèi)部寫操作，不會(huì)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。如果PCF8563已經(jīng)完成了內(nèi)部自寫周期，將發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，主器件可以繼續(xù)進(jìn)行下一次讀寫操作。寫保護(hù)：寫保護(hù)操作特性可使用戶避免由于不當(dāng)操作而造成對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)部數(shù)據(jù)的改寫，當(dāng)WP管腳接高時(shí)整個(gè)寄存器區(qū)全部被保護(hù)起來而變?yōu)橹豢勺x取。讀操作：PCF8563讀操作的初始化方式和寫操作時(shí)一樣，僅把（R/W） 位置為1，有三種不同的讀操作方式：立即地址讀、選擇讀和連續(xù)讀。立即地址讀：PCF8563 的地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容為最后操作字節(jié)的地址加1。也就是說，如果上次讀/寫的操作地址為N，則立即讀的地址從地址N+1 開始。如果N=E（這里對(duì)24C02,E=255;對(duì)PCF

25、8563，E=16），則計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到0 且繼續(xù)輸出數(shù)。PCF8563 接收到從器件地址信號(hào)后（R/W 位置1），它首先發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，然后發(fā)送一個(gè)8 位字節(jié)數(shù)據(jù)。主器件不需發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，但要產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。立即地址讀時(shí)序圖選擇性讀:操作允許主器件對(duì)寄存器的任意字節(jié)進(jìn)行讀操作,主器件首先通過發(fā)送起始信號(hào)、從器件地址和它想讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)的地址執(zhí)行一個(gè)偽寫操作。在PCF8563 應(yīng)答之后，主器件重新發(fā)送起始信號(hào)和從器件地址，此時(shí)R/W 位置1， PCF8563 響應(yīng)并發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，然后輸出所要求的一個(gè)8 位字節(jié)數(shù)據(jù)，主器件不發(fā)送應(yīng)答信號(hào)但產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。選擇讀時(shí)序圖連續(xù)讀：連續(xù)讀操作可通

26、過立即讀或選擇性讀操作啟動(dòng)。在PCF8563 發(fā)送完一個(gè)8 位字節(jié)數(shù)據(jù)后，主器件產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)來響應(yīng)，告知PCF8563 主器件要求更多的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)每個(gè)主機(jī)產(chǎn)生的應(yīng)答信號(hào)PCF8563 將發(fā)送一個(gè)8 位數(shù)據(jù)字節(jié)。當(dāng)主器件不發(fā)送應(yīng)答信號(hào)而發(fā)送停止位時(shí)結(jié)束此操作。從PCF8563 輸出的數(shù)據(jù)按順序由N 到N+1 輸出。讀操作時(shí)地址計(jì)數(shù)器在PCF8563 整個(gè)地址內(nèi)增加，這樣整個(gè)寄存器區(qū)域在可在一個(gè)讀操作內(nèi)全部讀出。當(dāng)讀取的字節(jié)超過E（對(duì)于PCF8563，E=16；對(duì)24C02， E=255）計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到零并繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。連續(xù)讀時(shí)序圖5 實(shí)驗(yàn)步驟5.1 硬件連接將并口線插在實(shí)驗(yàn)板與 PC 機(jī)

27、的并口插座上；按圖連接實(shí)驗(yàn)線路：P10P11P12P13CPU89s52XYAB4052J11_8563SCLSDAJ1_4052X0Y0856CH451 與CPU 連接實(shí)驗(yàn)線路：CPU89S52J5_89S52 P34P15P33P32J32_CH451LOADDCLKDINDOUTCH4515.2 軟件設(shè)計(jì) 進(jìn)入 KEILC 開發(fā)環(huán)境編寫程序。首先根據(jù)2.3.5 節(jié)I2C 協(xié)議 內(nèi)容，編寫I2C 函數(shù)。在編寫I2C 函數(shù)時(shí)，應(yīng)注意代碼的可重用性，方便其它函數(shù)調(diào)用。例如：編寫起始信號(hào)函數(shù)時(shí)，可以將它獨(dú)立出來，VOID BEGIN()程序代碼PCF8563 的I2C 接口最大頻率是400KHZ

28、，在程序中對(duì)一個(gè)IO 口操作完后，需要延時(shí)2.5毫秒(本實(shí)驗(yàn)板CPU 晶振為11.0592MHZ,一個(gè)指令周期為1.08 毫秒)。寫好I2C 讀寫函數(shù)后，可對(duì)PCF8563 進(jìn)行操作。先將CD4052 的通道選為0，這樣CPU 與PCF8563 物理聯(lián)接起來了。第一次操作需要對(duì)PCF8563 進(jìn)行初始化設(shè)置。先將0X00 分別寫入PCF8563 中地址為0X0,0X01的寄存器中，接著將要設(shè)置的時(shí)間按：年、月、星期、日、小時(shí)、分、秒的順序，以BCD碼格式寫入地址為0X08-0X02 的寄存器中，具體見表2-8、表2-9。在將時(shí)間按：年、月、星期、日、小時(shí)、分、秒讀出后，按“XX-XX-XX”格

29、式分兩屏顯示出來，顯示接口的應(yīng)用見。6 實(shí)驗(yàn)成功標(biāo)志 按下1 號(hào)按鍵，顯示測(cè)量得到的日期； 按下2 號(hào)按鍵，顯示測(cè)量得到的時(shí)間；7 程序說明1. send_disp_data向CH451芯片發(fā)送命令2. send_comm向CH451芯片發(fā)送命令3. disp_initialize向CH451芯片發(fā)送初始化命令4. key中斷函數(shù)，獲取當(dāng)前按鍵狀態(tài)5. Display_TEST測(cè)試顯示LED數(shù)碼管6. InitMCU初始化MCU7. delay_1ms毫秒級(jí)延時(shí)8. chang_4052選擇4052的通道9. PCF8563Start向時(shí)鐘芯片發(fā)送開始信號(hào)10. PCF8563Stop向時(shí)鐘芯片發(fā)送停止信號(hào)11. PCF8563Clock從總線接受一BIT數(shù)據(jù)12. PCF8563Ack向總線發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)接受完成信號(hào)13. PCF8563Nack檢查PCF8563芯片是否接受到一字節(jié)的數(shù)據(jù)14. PCF8563OutByte向總線發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)15. PCF8563