數(shù)字鐘文獻(xiàn)綜述

單片微型計(jì)算機(jī)的誕生是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。近年來(lái)，隨著單片機(jī)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(cè)控、尖端武器和日常家用電器等領(lǐng)域更是因?yàn)橛辛藛纹瑱C(jī)而生輝增色，不少設(shè)備、儀器已經(jīng)把單片機(jī)作為核心部分。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)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(jī)，由于其具有集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，在智能儀器儀表機(jī)電一體化等方面取得了令人矚目的成果。現(xiàn)在單片機(jī)可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，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(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供了廣泛的天地。單片機(jī)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(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)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(jì)系統(tǒng)前必須了解。只有對(duì)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(jì)，在設(shè)計(jì)數(shù)字鐘的前期過(guò)程中，我閱讀了許多有關(guān)單片機(jī)的書籍與文獻(xiàn)，例如哈爾冰工業(yè)大學(xué)出版社出版的《MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社出版的《單片機(jī)控制實(shí)訓(xùn)》，華中科技大學(xué)出版社出版的《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》，北京電子工業(yè)出版社出版的《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》等，使我從中對(duì)單片機(jī)的原理和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了不同程度的學(xué)習(xí)，同時(shí)還讓我了解到單片機(jī)先進(jìn)的技術(shù)和應(yīng)用。在張大明老師編著的《單片機(jī)控制實(shí)訓(xùn)》中，我了解到MCS-51系列單片機(jī)是美國(guó)Intel公司在1980年繼MCS-48系列8位單片機(jī)之后推出的8位單片機(jī)，其具有通用性強(qiáng)、體積小、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)的許多新品種都是繼承了51系列單片機(jī)的技術(shù)內(nèi)核開發(fā)出來(lái)的，他們與51系列單片機(jī)相互兼容，可以互換。目前51系列單片機(jī)仍是國(guó)內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用及教學(xué)領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。書中以51系列單片機(jī)位控制主體，介紹了51系列單片機(jī)片成的基礎(chǔ)實(shí)操和綜合應(yīng)用，包括C51語(yǔ)言編程的單片機(jī)輸出控制實(shí)操、輸入與輸出綜合控制實(shí)操、定時(shí)器計(jì)數(shù)器功能的實(shí)操、中斷功能的實(shí)操、LED點(diǎn)陣模塊顯示漢字的實(shí)操、LCD點(diǎn)陣模塊顯示漢字的實(shí)操，還有單片機(jī)控制在各種領(lǐng)域中的綜合應(yīng)用實(shí)例，如PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）與單片機(jī)串行通信的VB編程，PC與單片機(jī)串行通信控制LED點(diǎn)陣顯示漢字和控制各種電動(dòng)機(jī)，單片機(jī)工業(yè)控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)置：用電話機(jī)遠(yuǎn)程控制家用電器、用串行輸出DS18B20溫度傳感器的單片機(jī)控制變壓器的溫度、用DS1302串行時(shí)鐘芯片的日歷時(shí)鐘液晶顯示系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速表、流量計(jì)、數(shù)字式電能表、出租車計(jì)程計(jì)價(jià)器、注塑機(jī)變頻電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制內(nèi)燃機(jī)空調(diào)散熱器自動(dòng)裝配機(jī)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(yùn)算符、結(jié)合性及優(yōu)先級(jí)，并給出了詳細(xì)的電路圖和C51源程序（個(gè)別給出了匯編語(yǔ)言源程序），這些電路和程序簡(jiǎn)捷易行，均經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，可直接用于產(chǎn)品開發(fā)，對(duì)我受益匪淺。通過(guò)對(duì)PC與單片機(jī)串行通信顯示移動(dòng)的一行漢字的學(xué)習(xí)，可以照樣制作出自己的界面，直接用于LED點(diǎn)陣漢字顯示條屏產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)電路圖時(shí)，追求和諧與簡(jiǎn)潔，編程時(shí)力圖追求和諧、對(duì)稱和簡(jiǎn)捷。在北京電子工業(yè)出版社出版的《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》中，我了解到MCS-51系列單片機(jī)主要由中央處理器、儲(chǔ)存器和I/O接口組成。其中CPU是單片機(jī)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(gè)部分執(zhí)行相應(yīng)的操作。CPU由運(yùn)算器和控制器組成。運(yùn)算器主要包括算術(shù)和邏輯運(yùn)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(jìn)制調(diào)整電路，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送、數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，以及位變量處理等?？刂破靼〞r(shí)鐘發(fā)生器定時(shí)控制邏輯、指令寄存器、指令譯碼器、程序計(jì)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(lái)統(tǒng)一指揮和控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的部件。其功能是從程序存儲(chǔ)器中提取指令，送到指令寄存器，在進(jìn)入指令譯碼器進(jìn)行譯碼，并通過(guò)定時(shí)和控制電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需要的全部?jī)?nèi)部控制信息及CPU外部所需要的控制信號(hào)，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(xué)出版社出版的《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》，簡(jiǎn)單介紹了MCS8051單片機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合常見(jiàn)或常用的實(shí)際情況，以課程設(shè)計(jì)的方式對(duì)單片機(jī)相關(guān)外設(shè)的應(yīng)用給出了相應(yīng)的實(shí)例。書中的例子完整獨(dú)立，基本包括了MCS8051單片機(jī)在各個(gè)方面的應(yīng)用，使我更好的理解單片機(jī)的工作原理，而且增加了LCD、紅外編碼解碼、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、ROM及串行時(shí)鐘等方面的應(yīng)用。這些實(shí)例全部采用匯編語(yǔ)言編程，并給出調(diào)試成功的代碼和非常詳細(xì)的代碼說(shuō)明，而且有對(duì)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(jiǎn)單交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)、電子時(shí)鐘、串口通信設(shè)計(jì)、紅外線家電遙控、模擬數(shù)據(jù)采集器、單片機(jī)控制的LCD應(yīng)用、基礎(chǔ)單片機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的設(shè)計(jì)。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(jī)原理和應(yīng)用設(shè)計(jì)所涵蓋，所以我也僅僅略讀了一番，并沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)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(wèn)題分析清楚，而且還給出了許多單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本步驟和關(guān)鍵性方法?？傊ㄟ^(guò)閱讀這些書籍，我不但學(xué)習(xí)了相關(guān)的設(shè)計(jì)知識(shí)，而且也對(duì)大學(xué)期間學(xué)習(xí)的有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)進(jìn)行了一次全面的復(fù)習(xí)。整個(gè)過(guò)程使我認(rèn)識(shí)到一個(gè)合格的單片機(jī)設(shè)計(jì)人員是需要很廣泛的知識(shí)和誠(chéng)實(shí)的態(tài)度，而且對(duì)于其設(shè)計(jì)的方向也需要很仔細(xì)。并非學(xué)習(xí)了大學(xué)期間的所有課程就能完全掌握與單片機(jī)相關(guān)的設(shè)計(jì)，單片機(jī)的設(shè)計(jì)范圍太廣了，只有在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，做一些針對(duì)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題的鍛煉才能對(duì)此類問(wèn)題有更專業(yè)更實(shí)際的