畢業(yè)論文-基于PIC的電子表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

XXXXX大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PIC的電子表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)生姓名所在系專業(yè)名稱班級學(xué)號指導(dǎo)教師基于PIC的電子表設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要:近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的開展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格廉價(jià)，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來越廣泛地應(yīng)用于自動控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。本次設(shè)計(jì)中以單片機(jī)的開展過程和開展方向?yàn)楸尘埃榻B了單片機(jī)的輸入輸出的工作原理和操作方法，中斷的工作原理和操作方法，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1的工作原理和電路結(jié)構(gòu)，LED的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電路程序設(shè)計(jì)及調(diào)試過程。本次做的電子表是以單片機(jī)〔PIC16F877〕為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件〔共陰極LED數(shù)碼顯示器等〕，再配以相應(yīng)的軟件，到達(dá)制作簡易電子表的目的，其硬件局部難點(diǎn)在于元器件的選擇、布局及焊接。關(guān)鍵詞：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1單片機(jī)

PIC16F877共陰極LED數(shù)碼顯示器

DESIGNOFDIGITALCLOCKBASEDONPICAbstract:Inrecentyears,withcomputersintheinfiltrationandthedevelopmentoflarge-scaleintegratedcircuits.

SCMapplicationissteadilydeepening,asithasstrongfunction,smallsize,lowpowerdissipation,lowprices,reliable,easytousefeatures,itisparticularlysuitedtoandcontrolofthesystem,increasinglywidelyusedinautomaticcontrol,intelligentinstruments,gauges,#acquisition,militaryproductsandhouseholdappliances,andotherareas,isoftenmicrocontrollerasacorecomponenttouse,Inlightofspecifichardwarearchitecture,andapplication-specificsoftwarefeaturesobjectcombinetomakeperfect.Thedesignofamicrocontrollerdevelopmentprocessandthedirectionofdevelopmentasthebackground,thecomputer'sinputandoutputoftheworkingprincipleandmethodofoperationinterruptedtheprincipleandmethodofoperation.TMR1,theprincipleandstructureofcircuit,LEDinternalstructure,Circuitprogramdesignanddebuggingprocess.ThefiguresdobellonSCM(PIC16F877)atthecore,Combinedwiththecomponents(atotalofcathodeLEDdigitaldisplay),andfactoringinthecorrespondingsoftware,Easytoproducedigitalclockpurposes,aspartofthehardwarecomponentsisadifficultchoice,layoutandwelding.Keywords:Timer/CounterTMR1SingleChipMicrocomputer

PIC16F877TotalcathodeLEDfiguresdisplay.

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u一、概述 1〔一〕單片機(jī)的特點(diǎn) 1〔二〕單片機(jī)的開展歷史、趨勢及用處 2二、電子表的構(gòu)成 4〔一〕電子表的構(gòu)成 4〔二〕實(shí)驗(yàn)中所需的器材 4〔三〕方案選擇與相關(guān)技術(shù) 4三、PIC16F87單片機(jī)簡介 5〔一〕PIC16F877的特性說明 5〔二〕端口介紹 5〔三〕單片機(jī)的中斷 7四、硬件設(shè)計(jì) 11〔一〕硬件電路規(guī)劃 11〔二〕LED數(shù)碼管相關(guān)說明 11〔三〕振蕩器的選擇 11五、軟件設(shè)計(jì) 12〔一〕設(shè)計(jì)思路 12〔二〕設(shè)計(jì)中兩種情況產(chǎn)生的中斷 13〔三〕中斷的現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)問題： 14六、總結(jié) 15七、致謝 15附錄一電子表的硬件電路原理圖 16附錄二匯編程序流程 17附錄三源程序 21參考文獻(xiàn)： 28一、概述近年來，國際市場上的單片機(jī)性能不斷增強(qiáng)，價(jià)格卻日益下降。隨著我國參加WTO以及與國際市場接軌，世界許多著名半導(dǎo)體公司都在積極開拓我國市場，這使得國內(nèi)上市的單片機(jī)品種型號越來越多，價(jià)格也越來越低。這給單片機(jī)愛好者或初學(xué)者提供了豐富廉價(jià)的物質(zhì)根底，因此，有越來越多的在校學(xué)生、電子愛好者對單片機(jī)產(chǎn)生濃厚的興趣。單片機(jī)與常用的TTL、CMOS數(shù)字集成電路相比掌握起來不太容易，問題在于單片機(jī)具有智能化功能，不光要學(xué)習(xí)其硬件還要學(xué)習(xí)其軟件，而且軟件設(shè)計(jì)需要有一定的創(chuàng)造性。這雖然給學(xué)習(xí)者帶來一定的難度，但這也正是它的迷人之處，我們通過各種學(xué)習(xí)方式在短暫的時(shí)間內(nèi)掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)也是做得到的。通過對PIC單片機(jī)的認(rèn)真學(xué)習(xí)，到達(dá)掌握和運(yùn)用PIC設(shè)計(jì)簡單系統(tǒng)的方法。選擇設(shè)計(jì)電子表，主要是為了進(jìn)一步熟練PIC的各個(gè)模塊的用法、MPLAB集成開發(fā)環(huán)境、編程方法和加強(qiáng)自己運(yùn)用PIC編程的能力，到達(dá)學(xué)以至用的目的。電子表是我們?nèi)粘Ｓ玫降谋夭豢缮俚碾娮悠骷?，了解其組成原理也有重要意義?！惨弧硢纹瑱C(jī)的特點(diǎn)1．高集成度，體積小，高可靠性單片機(jī)將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最小的。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的CPU。單片機(jī)程序指令，常數(shù)及表格等固化在ROM中不易破壞，許多信號通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，故可靠性高。2．控制功能強(qiáng)為了滿足對對象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能力，I/O口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。3．低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機(jī)內(nèi)的工作電壓僅為1.8V～3.6V，而工作電流僅為數(shù)百微安。4．易擴(kuò)展片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三總線及并行、串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。5．優(yōu)異的性能價(jià)格比單片機(jī)的性能極高。為了提高速度和運(yùn)行效率，單片機(jī)已開始使用RISC流水線和DSP等技術(shù)。單片機(jī)的尋址能力也已突破64KB的限制，有的已可到達(dá)1MB和16MB，片內(nèi)的ROM容量可達(dá)62MB，RAM容量那么可達(dá)2MB。由于單片機(jī)的廣泛使用，因而銷量極大，各大公司的商業(yè)競爭更使其價(jià)格十分低廉，其性能價(jià)格比極高。〔二〕單片機(jī)的開展歷史、趨勢及用處1.單片機(jī)開展簡史單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，應(yīng)用面很廣，開展很快。自單片機(jī)誕生至今，已開展為上百種系列的近千個(gè)機(jī)種。如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的開展歷史大致可分為以下幾個(gè)階段：〔1〕第一階段〔1976-1978〕單片機(jī)的控索階段。以Intel公司的MCS–48為代表。MCS–48的推出是在工控領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有Motorola、Zilog等，都取得了滿意的效果。這就是SCM的誕生年代，“單機(jī)片〞一詞即由此而來?！?〕第二階段〔1978-1982〕單片機(jī)的完善階段。Intel公司在MCS–48根底上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列MCS–51。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。①完善的外部總線。MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有很多機(jī)通信功能的串行通信接口。②CPU外圍功能單元的集中管理模式。③表達(dá)工控特性的位地址空間及位操作方式。④指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。〔3〕第三階段〔1982-1990〕8位單片機(jī)的穩(wěn)固開展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器開展的階段。Intel公司推出的MCS–96系列單片機(jī)，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，表達(dá)了單片機(jī)的微控制器特征。隨著MCS–51系列的廣應(yīng)用，許多電氣廠商競相使用80C51為內(nèi)核，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道A/D轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機(jī)中，增強(qiáng)了外圍電路路功能，強(qiáng)化了智能控制的特征。〔4〕第四階段〔1990—〕微控制器的全面開展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面深入地開展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專用型單片機(jī)。2.單片機(jī)的開展趨勢目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向開展趨勢將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面開展。下面是單片機(jī)的主要開展趨勢。CMOS化近年，由于CHMOS技術(shù)的進(jìn)小，大大地促進(jìn)了單片機(jī)的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機(jī)可以工作在功耗精細(xì)管理狀態(tài)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)芯片多數(shù)是采用CMOS〔金屬柵氧化物〕半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。CMOS電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度、低價(jià)格。采用雙極型半導(dǎo)體工藝的TTL電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了HMOS〔高密度、高速度MOS〕和CHMOS工藝。CHMOS和HMOS工藝的結(jié)合。目前生產(chǎn)的CHMOS電路已到達(dá)LSTTL的速度，傳輸延遲時(shí)間小于2ns，它的綜合優(yōu)勢已在于TTL電路。因而，在單片機(jī)領(lǐng)域CMOS正在逐漸取代TTL電路。低功耗化：單片機(jī)的功耗已從Ma級，甚至1uA以下；使用電壓在3~6V之間，完全適應(yīng)電池工作。低電壓化：幾乎所有的單片機(jī)都有WAIT、STOP等省電運(yùn)行方式。允許使用的電壓范圍越來越寬，一般在3~6V范圍內(nèi)工作。低電壓供電的單片機(jī)電源下限已可達(dá)1~2V。低噪聲與高可靠性：為提高單片機(jī)的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，各單片廠家在單片機(jī)內(nèi)部電路中都采用了新的技術(shù)措施。大容量化：以往單片機(jī)內(nèi)的ROM為1KB~4KB，RAM為64~128B。目前，單片機(jī)內(nèi)ROM最大可達(dá)64KB，RAM最大為2KB。高性能化：主要是指進(jìn)一步改良CPU的性能，加快指令運(yùn)算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。采用精簡指令集〔RISC〕結(jié)構(gòu)和流水線技術(shù)，可以大幅度提高運(yùn)行速度?，F(xiàn)指令速度最高者已達(dá)100MIPS〔MillionInstructionPerSeconds，即兆指令每秒〕，并加強(qiáng)了位處理功能、中斷和定時(shí)控制功能。小容量、低價(jià)格化：與上述相反，以4位、8位機(jī)為中心的小容量、低價(jià)格化也是開展動向之一。這類單片機(jī)的用途是把以往用數(shù)字邏輯集成電路組成的控制電路單片化，可廣泛用于家電產(chǎn)品。外圍電路內(nèi)裝化：這也是單片機(jī)開展的主要方向。隨著集成度的不斷提高，有可能把眾多的各種外圍功能器件集成在片內(nèi)。除了一般必須具有的CPU、ROM、RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等以外，片內(nèi)集成的部件還有模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、DMA控制器、聲音發(fā)生器、監(jiān)視定時(shí)器、液晶顯示驅(qū)動器、彩色電視機(jī)和錄像機(jī)用的鎖相電路等。串行擴(kuò)展技術(shù)：在很長一段時(shí)間里，通用型單片機(jī)通過三總線結(jié)構(gòu)擴(kuò)展外圍器件成為單片機(jī)應(yīng)用的主流結(jié)構(gòu)。隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷開展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小、功能將列強(qiáng)。3.單片機(jī)的用處單片機(jī)又稱單片微控制器,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。概括的講：一塊芯片就成了一臺計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格廉價(jià)、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最正確選擇?？梢哉f，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電〞的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過，這種電腦，通常是指個(gè)人計(jì)算機(jī)，簡稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。還有一類大多數(shù)人不怎么熟悉的計(jì)算機(jī)，。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)(亦稱微控制器)。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子〞里。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級換代的成效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型〞，如智能型洗衣機(jī)等。單片機(jī)在民用和工業(yè)測控領(lǐng)域得到最廣泛的應(yīng)用。彩電、冰箱、空調(diào)、錄像機(jī)、VCD、遙控器、游戲機(jī)、電飯煲等無處不見單片機(jī)的影子，單片機(jī)早已深深地溶入我們每個(gè)人的生活之中。單片機(jī)能大大地提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能指標(biāo)，給我們的生活帶來舒適和方便的同時(shí)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。二、電子表的構(gòu)成〔一〕電子表的構(gòu)成本次設(shè)計(jì)的電子表主要選用PIC單片機(jī)為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件如共陰極LED數(shù)碼顯示器等，再配以相應(yīng)的軟件，到達(dá)制作簡易電子表的目的?！捕硨?shí)驗(yàn)中所需的器材共陰極LED數(shù)碼顯示器、一只廉價(jià)的的廣泛用于電子表的32.6KHz微型石英晶體。〔三〕方案選擇與相關(guān)技術(shù)本設(shè)計(jì)選用PIC單片機(jī)16F877的模塊定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1來實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。由于TMR1自帶低頻功耗時(shí)基振蕩源，該性能適合要求有時(shí)時(shí)鐘功能，并且保持不間短走時(shí)，同時(shí)要求能耗低到最低限度的應(yīng)用設(shè)計(jì)中。因此在本設(shè)計(jì)中，將TMR1用作低頻低功耗時(shí)基振蕩源，它可以工作于異步計(jì)數(shù)器模式，即使在單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，TMR1也可以持續(xù)運(yùn)行，當(dāng)TMR1溢出時(shí)將會產(chǎn)生中斷請求。在設(shè)計(jì)中，在TMR1自帶振蕩器的兩個(gè)外部引腳上跨接一只廉價(jià)的廣泛使用于電子手表的32.768KHz微型石英晶體，作為TMR1工作的時(shí)間基準(zhǔn)。在本實(shí)驗(yàn)中，由單片機(jī)控制數(shù)字I/O口A口控制點(diǎn)亮D口上外接的6個(gè)LED數(shù)碼管，D口控制其外接的6個(gè)LED數(shù)碼管掃描顯示時(shí)鐘的時(shí)、分、秒。B口高4位引腳外接4個(gè)按鍵，控制修改時(shí)鐘的時(shí)、分?jǐn)?shù)字。三、PIC16F87單片機(jī)簡介目前在世界一些著名的單片機(jī)產(chǎn)品系列中，PIC16F87X系列單片機(jī)是芯片內(nèi)部包含有外圍設(shè)備模塊數(shù)量最多的單片機(jī)品種之一。87X各款單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大同小異，以CPU為中心的核心區(qū)幾乎完全相同，不同的僅是Flash容量、RAM容量、EEPROM容量、外圍模塊種類和數(shù)量。其中877是PIC16F87X系列單片機(jī)中的“大哥哥〞，它是只有40腳封裝的型號，囊括了其它6款型號的所有功能。PIC16F877的芯片內(nèi)部集成了15個(gè)外圍設(shè)備模塊，這些外圍設(shè)備模塊在啟用時(shí)以及在工作過程中，都或多或少地需要CPU參與控制、協(xié)調(diào)或交換數(shù)據(jù)等各種效勞工作。由于CPU的運(yùn)行速度非常高，而各個(gè)外圍設(shè)備模塊的工作速度卻非常低，況且這些外圍設(shè)備模塊也不是頻繁地要求CPU對其效勞。因此，通常采取一種讓眾多外圍設(shè)備模塊共享1個(gè)CPU，并且能夠及時(shí)得到CPU效勞的調(diào)度方法——中斷。〔一〕PIC16F877的特性說明〔1〕采用高性能的RISCCPU核心〔2〕8位微電腦控制芯片〔3〕8K×14Flash程序存儲器〔4〕5組I/O端口〔A,B,C,D,E〕〔5〕368Bytes數(shù)據(jù)存儲器及256Bytes的EEPROM數(shù)據(jù)存儲器〔6〕2組8位定時(shí)器TMR0,TMR2，及1組16位定時(shí)器TMR1〔7〕支持14個(gè)中斷處理〔二〕端口介紹PIC16F877總共有5個(gè)8位可獨(dú)立編程的通用并行輸入/輸出端口〔可簡稱I/O口〕。這5個(gè)端口之間不僅存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的差異,而且同屬于一個(gè)端口的各引腳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不盡相同.由于PIC16F877屬于8位單片機(jī),因此每個(gè)端口都由數(shù)量不超過8個(gè)引腳構(gòu)成。每個(gè)端口中的每跟引腳都可以用軟件的方式單獨(dú)編程，設(shè)定為輸出或者輸入引腳。1.端口A及與之相關(guān)的存放器端口A是一個(gè)6位雙端口，它的根本輸入/輸出功能的根底之上，復(fù)合了模/轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入功能、A/D轉(zhuǎn)換器所需的外接參考電壓輸入功能、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR0的外部時(shí)鐘輸入功能、主同步串行端口MSSP的從動選項(xiàng)擇信號輸入功能等。端口數(shù)據(jù)存放器PORTA是一個(gè)可讀可寫的存放器，也是一個(gè)用戶軟件與單片機(jī)引腳外接電路交換的界面。由于RA端口只有6個(gè)外接引腳，所以與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)存放器也就只有低6位有效，無效的兩位讀出時(shí)也將會返回0。相應(yīng)的數(shù)據(jù)方向存放器是TRISA，它也只有低6位有效，無效的兩位讀出時(shí)也將會返回0。將TRISA存放器的一位置1，把相應(yīng)的端口A引腳變?yōu)檩斎耄窗严鄳?yīng)的輸出驅(qū)動器置高阻態(tài)方式。對TRISA存放器的一位清零會把輸出鎖存器的內(nèi)容放到所選擇的引腳上。A/D轉(zhuǎn)換器控制存放器ADCON1的低4位是可讀可寫的。它是定義A/D轉(zhuǎn)換器模塊輸入引腳功能分配的一個(gè)控制存放器。與RA端口有牽連的只有低4位〔PCFG3：PCFG0〕。2.端口B及與之相關(guān)的存放器RB端口是一個(gè)8位雙向I/O端口。它在根本輸入/輸出功能的根底之上，除了每個(gè)引腳內(nèi)部增加了可統(tǒng)一編程的弱上拉電路，另外還復(fù)合的片載Flash 低電壓編程所需的3個(gè)引腳、外部中斷輸入引腳、電平變化中斷功能等。端口數(shù)據(jù)存放器PORTB與相應(yīng)的數(shù)據(jù)方向存放器TRISB的功用與端口A的相應(yīng)存放器是類似的。選項(xiàng)存放器POTION_REG是一個(gè)可讀可寫的存放器，包含著與TMR0、分頻器和端口RB有關(guān)的控制位。端口引腳RB0和外部中斷INT共用同一引腳，與該引腳有關(guān)的兩個(gè)控制位含義如下：〔1〕INTEDG：外部中斷INT觸發(fā)信號邊沿選擇位。1=選擇RB0/INT上升沿觸發(fā)有效；0=選擇RB0/INT下降沿觸發(fā)有效；〔2〕/RBPU：RB端口弱上拉電路使能控制位1=RB端口弱上拉電路禁止；0=RB端口弱上拉電路使能；圖表1選項(xiàng)存放器POTION_REG的控制位Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0/RBPUINTEDGT0CST0SEPSAPS2PS1PS0中斷控制存放器INTCON是一個(gè)可讀可寫的存放器，它將第一梯隊(duì)的3個(gè)中斷源的標(biāo)志位和屏蔽位〔也稱使能位〕，以及PEIE和GIE囊括其中。不過與RB端口有關(guān)的位只有兩個(gè)：RBIF：端口RB的引腳RB4~RB7電平變化中斷標(biāo)志位。1=RB4~RB7已經(jīng)發(fā)生了電平變化?！脖仨氂密浖?〕0=RB4~RB7尚未發(fā)生電平變化。RBIE：端口RB的引腳RB4~RB7電平變化中斷屏蔽位。1=允許端口RB產(chǎn)生的中斷；0=屏蔽端口RB產(chǎn)生的中斷；圖表2中斷控制存放器INTCON的控制位Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0GIEPEIET0IEINTERBIET0IFINTFRBIF3.端口C及與之相關(guān)的存放器RC端口也是一個(gè)8位雙向I/O端口。它在根本輸入/輸出功能的根底之上，復(fù)合了多項(xiàng)較為復(fù)雜的功能，如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1的外接時(shí)鐘功能、主同步串行端口MSSP的外接引腳等。另外每個(gè)腳內(nèi)部都設(shè)置了一個(gè)施密特觸發(fā)輸入緩沖器，對于輸入信號波形可以起到整形作用。端口數(shù)據(jù)存放器PORTC與相應(yīng)的數(shù)據(jù)方向存放器TRISC的功用與端口A的相應(yīng)存放器是類似的。4.端口D及與之相關(guān)的存放器RD端口是一個(gè)8位雙向I/O端口，它在根本輸入/輸出功能的根底之上，復(fù)合了1項(xiàng)功能，即并行從動端口。另外，每個(gè)引腳在作為I/O腳使用時(shí)，是經(jīng)過施密特觸發(fā)緩沖器輸入的，而在工作于并行從動端口方式時(shí)，那么是經(jīng)過TTL緩沖器輸入的。端口方向控制存放器TRISE不是一個(gè)完全可讀可寫的存放器。與RD端口有牽連的只有一個(gè)位PSPMODE控制位。當(dāng)該位置1，RD工作于并行從動端口方式，當(dāng)該位清0時(shí)，RD工作于通用I/O端口方式?！踩硢纹瑱C(jī)的中斷

中斷就是當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正在執(zhí)行某程序時(shí)，出現(xiàn)某種特殊狀況，如有按鍵按下、定時(shí)時(shí)間到、發(fā)生電平變化等，此時(shí)CPU需要暫時(shí)停止當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理有按鍵按下、定時(shí)時(shí)間到或發(fā)生電平變化等情況的某段特定程序，待這段特定的程序執(zhí)行完畢之后，再回到原先的程序去執(zhí)行。中斷控制方式使CPU在平時(shí)可以利用充分的時(shí)間去處理主要事件，而當(dāng)外界有特殊情況需要處理時(shí)CPU也不會錯(cuò)過，這樣的工作效率較高，對于PIC單片機(jī)來說，一次中斷活動的全過程大至可以歸納為以下幾個(gè)階段：①中斷請求、②中斷屏蔽、③中斷響應(yīng)、④現(xiàn)場保護(hù)、⑤調(diào)查中斷源⑥中斷處理、⑦去除標(biāo)志、⑧恢復(fù)現(xiàn)場、⑨中斷返回其中第1、2、3、和9階段是由硬件自動實(shí)現(xiàn)的，而4、5、6、7、8階段那么是在編程中完成。1.與中斷功能有關(guān)的存放器：與中斷功能有關(guān)的特殊功能存放器共有6個(gè)：選項(xiàng)存放器OPTCON-REG、中斷控制存放器INTCON、第1外圍設(shè)備中斷標(biāo)志存放器PIR1、第1外圍設(shè)備中斷屏蔽存放器〔又稱中斷使能存放器〕PIE1、第2外圍設(shè)備中斷標(biāo)志存放器PIR2和第2外圍設(shè)備中斷屏蔽存放器PIE2。圖表3與各中斷功能有關(guān)的存放器的控制位存放器名稱存放器符號存放器地址存放器內(nèi)容Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0選項(xiàng)存放器OPTION-REG81H/181H/RBPUINTEDGT0CST0SEPSAPS2PS1PS0中斷控制存放器INTCON0BH/8B/

10BH/18BHGIEPEIET0IEINTERBIET0IFINTFRBIF第1外設(shè)中斷標(biāo)志存放器PIR10CHPSPIFADIFRCIFTXIFSSPIFCCP1IFTMR2IFTMR1IF第1外設(shè)中斷屏蔽存放器PIE18CHPSPIEADIERCIETXIESSPIECCP1IETMR2IETMR1IE第2外設(shè)中斷標(biāo)志存放器PIR20DHREIFBCLIF--CCP2IF第2外設(shè)中斷屏蔽存放器PIE28DHEEIEBCLIE--CCP2IE2.CPU對中斷的處理：不管各種中斷屏蔽位和全局中斷屏蔽位為何值，只要某一中斷源的中斷條件得到滿足，單片機(jī)就會向CPU發(fā)出中斷申請，并將響應(yīng)的中斷標(biāo)志位置1，而該中斷是否能得到CPU的響應(yīng)那么取決于和它相關(guān)的中斷屏蔽位的值。如果該中斷被一路放行，那么中斷申請被遞交給CPU，CPU響應(yīng)中斷后，全局中斷屏蔽位GIE自動由硬件清零，以免發(fā)生重復(fù)響應(yīng)；然后由硬件自動把當(dāng)前PC指針壓入堆棧，并把PC指針指向中斷失量地址0004H，從而進(jìn)入中斷效勞程序開始執(zhí)行；中斷效勞程序的開始，CPU先對有關(guān)存放器進(jìn)行保護(hù)，再檢查各個(gè)中斷源標(biāo)志位以確定是哪兒中斷源發(fā)生的申請，把對應(yīng)的中斷標(biāo)志位清零并輸對應(yīng)的程序來執(zhí)行。中斷效勞程序執(zhí)行完畢后，再執(zhí)行中斷返回指令“RETFIE〞退出中斷，此時(shí)，硬件自動將保存在棧頂?shù)臄帱c(diǎn)地址彈回到PC指針中，使CPU返回繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。3.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1模塊TMR1的主要用途：TMR1可以像TMR0那樣，用做時(shí)間定時(shí)器和事件計(jì)數(shù)器；借助于自帶的低頻時(shí)基振蕩器，用來實(shí)現(xiàn)記錄和計(jì)算真實(shí)的年、月、日、時(shí)、分、秒的實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC功能；TMR1還可以與CCP模塊配合使用，實(shí)現(xiàn)輸入捕捉或輸出比擬功能?！?〕定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1的結(jié)構(gòu)TMR1是由2個(gè)8位寬的存放器TMR1H和TMR1L組成的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，通過軟件可讀可寫。TMR1H：TMR1L從0000H遞增到FFFFH之后再返回到0000H時(shí)，會產(chǎn)生高位溢出，同時(shí)將會產(chǎn)生溢出中斷標(biāo)志位TMR1IF〔PIR1的位0〕為1，如果此前相關(guān)的中斷使能控制位都被全能，還會引起CPU的中斷響應(yīng)。通過對中斷使能位TMR1IE〔PIE1的位0〕的置1或清0，可以允許或禁止CPU響應(yīng)TMR1溢出中斷。TMR1有兩種工作方式：定時(shí)器方式和計(jì)數(shù)器方式。其中計(jì)數(shù)器方式又同步計(jì)數(shù)器工作方式和異步計(jì)數(shù)器工作方式。TMR1的時(shí)鐘信號或觸發(fā)信號共有以下4種方式：①由內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘4分頻后獲取，即取自指令周期；②從RC0/T1OSO/T1CKI引腳獲??；③從RC1/T1OSI/CCP2引腳獲??；④自帶振蕩器產(chǎn)生。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1可以工作在定時(shí)方式和計(jì)數(shù)器方式，這由它的時(shí)鐘源選擇位TMR1CS〔TMR1控制存放器T1CON的位1〕確定。TMR1CS置0，選擇定時(shí)工作方式；TMR1CS置1，選擇計(jì)數(shù)工作方式?！?〕定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1相關(guān)存放器①TMR1控制存放器T1CON是一個(gè)只用到低6位的可讀/寫的存放器。最高兩位未用，讀出時(shí)返回0。圖表4TMR1控制存放器T1CON的控制位Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0——T1CKPS1T1CKPS0T1OSCEN/T1SYNCTMR1CSTMR1ON其余各位的含義如下：Bit5：Bit4〔T1CKPS1~T1CKPS0〕分頻器分頻比選擇位。Bit3〔T1OSCEN〕TMR1自帶振蕩器使能位。1=允許TMR1振蕩器起振；0=禁止TMR1振蕩器起振，非門的輸出端呈高阻態(tài)；Bit〔/T1SYNC〕TMR1外部輸入時(shí)鐘與系統(tǒng)治時(shí)鐘同步控制位。TMR1工作于計(jì)數(shù)器方式〔T1SYNC=1時(shí)〕；1=TMR1外部輸入時(shí)鐘與系統(tǒng)治時(shí)鐘不保持同步；0=TMR1外部輸入時(shí)鐘與系統(tǒng)治時(shí)鐘保持同步；TMR1工作于定時(shí)器方式〔T1SYNC=0時(shí)，該位不起作用〕。Bit1〔TMR1CS〕時(shí)鐘源選擇位。1=選擇外部時(shí)鐘源，即時(shí)鐘信號來源于外部引腳或者自帶振蕩器；0=選擇內(nèi)部時(shí)鐘源〔fosc/4=Tcyc指令周期〕；Bit0〔TMR1ON〕使能控制位〔這點(diǎn)優(yōu)于不能被關(guān)閉的TMR0〕。1=啟用TMR1；0=關(guān)閉TMR1；②與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1相關(guān)的其它存放器：第一外設(shè)中斷標(biāo)志存放器PIR1的位0〔TMR1IF〕為TMR1溢出標(biāo)志位。TMR1IF置1TMR1發(fā)生溢出，TMR1未發(fā)生溢出。第一外設(shè)中斷屏蔽存放器PIE1的位0〔TMR1IE〕為TMR1溢出中斷使能位。TMR1IE置1允許TMR1溢出后產(chǎn)生中斷，為0屏蔽TMR1溢出后產(chǎn)生的中斷。中斷存放器INTCON的位7〔GIE〕為全局中斷總使能位。置1允許CPU響應(yīng)所有中斷源產(chǎn)生的中斷請求，置0禁止CPU響應(yīng)所有中斷源產(chǎn)生的中斷請求。INTCON的位6〔PEIE〕為外設(shè)中斷屏蔽位，置1允許CPU響應(yīng)來自第二級的中斷請求〔TMR1為第二級的中斷〕，置0禁止CPU響應(yīng)來自第二級的中斷請求。四、硬件設(shè)計(jì)〔一〕硬件電路規(guī)劃為了充分利用現(xiàn)有演示板上的電路元器件資源，在端口RA控制點(diǎn)亮D口上外接的6個(gè)LED數(shù)碼管，端口RD控制外接的6個(gè)LED數(shù)碼管顯示時(shí)間。端口RB高4位引腳外接4個(gè)按鍵，控制修改時(shí)鐘的時(shí)間時(shí)、分的數(shù)字。由于在應(yīng)用TMR1的自帶振蕩器時(shí)，將會占用端口RC的局部引腳RC0/T1OSO和RC1/T1OSI，因此，端口RC上原有的8個(gè)發(fā)光二級管不方便再使用，在TMR1自帶振蕩器兩個(gè)外接引腳RC0/RC0/T1OSO和RC1/T1OSI上跨接一個(gè)廉價(jià)可以取自電子表的微型32.768KHz石英晶體和兩只15PF的瓷片電容器。單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘采用電路板原帶的RC時(shí)基振蕩器外接阻容器件。要此設(shè)計(jì)中,采納RC振蕩器方式,既可以節(jié)省本錢，又使得單片機(jī)具有更快的啟動時(shí)間，也不會影響時(shí)鐘振蕩器互相獨(dú)立，其計(jì)數(shù)器的遞增速度完全與系統(tǒng)時(shí)鐘無關(guān)?！捕矻ED數(shù)碼管相關(guān)說明LED數(shù)碼管內(nèi)部包含8只發(fā)光二極管，其中7只發(fā)光二極管構(gòu)成字型筆段〔a~g〕,1只發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)〔dp〕.對于任何一只發(fā)光二極管，只要陽極為高電平、陰極為低電平，并且電位差高于其閾值〔約為1.7~2.1V〕就會被點(diǎn)亮.根據(jù)各二極管公共端連接方式的不同,又有共陰極和共陽極LED數(shù)碼管之分,本次設(shè)計(jì)采用6只共陰極LED數(shù)碼管來顯示時(shí)鐘的時(shí)間.〔三〕振蕩器的選擇單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘(即主時(shí)鐘)采用電路板原帶的RC時(shí)基振蕩器外接阻容器件.在對于系統(tǒng)時(shí)鐘精度要求不嚴(yán)格的工程中,采用RC振蕩器方式,既可以節(jié)省本錢,又使得單片機(jī)具有更快的啟動時(shí)間,在此選擇這種方案并不會影響電子表的走時(shí)精度,因?yàn)門MR1自帶振蕩器與系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器互相獨(dú)立,其計(jì)數(shù)器的遞增速度完全與系統(tǒng)時(shí)鐘無關(guān).RC振蕩頻率隨著電源電壓VDD，RC值及工作環(huán)境溫度的變化而變化。同時(shí)由于工藝參數(shù)的差異，對不同芯片其振蕩器頻率將不同。另外，當(dāng)外接電容CEXT值較小時(shí)，對振蕩器頻率的影響更大，當(dāng)然，我們也應(yīng)考慮電阻電容本身的容差對振蕩器頻率的影響。圖1RC振蕩電路圖1所示的是RC振蕩電路，如果REXT低于2.2KΩ，振蕩器將處于不穩(wěn)定工作狀態(tài)，甚至停振。而REXT大于1M[時(shí)，振蕩器又易受噪聲、濕度、漏電流的干擾。因此，電阻REXT取值最好在3KΩ~100KΩ范圍內(nèi)。在不接外部電容時(shí)，振蕩器仍可工作，但為了抗干擾及保證穩(wěn)定性，建議接20PF以上的電容。PIC單片機(jī)片內(nèi)有一4分頻電路，從OSC1/CLKIN引腳輸入或RC振蕩器產(chǎn)生的振蕩頻率fOSC經(jīng)4分頻后從OSC2/CLKOUT引腳輸出4分頻信號，該信號可用于測試或作為其它邏輯電路的同步信號。1.晶體的選擇對于一個(gè)高可靠性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，晶體的選擇非常重要，尤其設(shè)計(jì)帶有睡眠喚醒(往往用低電壓以求低功耗)的系統(tǒng)。這是因?yàn)榈凸╇婋妷菏固峁?yīng)晶體的鼓勵(lì)功率減少，造成晶體起振很慢或根本就不能起振。這一現(xiàn)象在上電復(fù)位時(shí)并不特別明顯，原因時(shí)上電時(shí)電路有足夠的擾動，很容易建立振蕩。在睡眠喚醒時(shí)，電路的擾動要比上電時(shí)小得多，起振變得很不容易。在振蕩回路中，晶體既不能過鼓勵(lì)(容易振到高次諧波上)也不能欠鼓勵(lì)(不容易起振)。晶體的選擇至少必須考慮：諧振頻點(diǎn)，負(fù)載電容，鼓勵(lì)功率，溫度特性，長期穩(wěn)定性。2.電容C1，C2的選擇〔1〕因?yàn)槊恳环N晶振都有各自的特性，所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件?！?〕在許可范圍內(nèi)，C1,C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定，但將會增加起振時(shí)間?！?〕應(yīng)使C2值大于C1值，這樣可使上電時(shí)，加快晶振起振。五、軟件設(shè)計(jì)〔一〕設(shè)計(jì)思路對于TMR1的編程，既可以采用軟件查詢的方法，也可以采用中斷的方法，本設(shè)計(jì)選用中斷的方式。A口控制點(diǎn)亮D口上外接的6個(gè)LED數(shù)碼管及D口控制LED數(shù)碼管顯示時(shí)間的時(shí)、分、秒是由單片機(jī)執(zhí)行延時(shí)子程序循環(huán)控制的。B口上按鍵修改時(shí)鐘由單片機(jī)執(zhí)行延時(shí)程序查詢按鍵情況控制的。在主程序的初始化階段，以及在每次執(zhí)行中斷效勞程序時(shí)，都需要給TMR1賦一個(gè)初始值。該值的計(jì)算方法為：TMR1初始值=1000H-32768=65536-32768=32768=0080H因此，TMR1的初始值是80H，TMR1的初始值是00H，這樣就可以保證，在自帶振蕩器每產(chǎn)生32768個(gè)方波，TMR1就溢出一次?！捕吃O(shè)計(jì)中兩種情況產(chǎn)生的中斷1.PORTB端口最高的4個(gè)引腳(RB7~RB4)在設(shè)為輸入模式時(shí)，當(dāng)輸入電平由高到低或由低到高發(fā)生變化時(shí)，可以讓單片機(jī)產(chǎn)生中斷。這就是通常所說的引腳狀態(tài)變化中斷。中斷控制存放器INTCON的位0即RBIF是端口RB的引腳RB4~RB7電平變化中斷標(biāo)志位,當(dāng)其為1時(shí),RB4~RB7引腳已經(jīng)發(fā)生了電平變化,那么用軟件清0并執(zhí)行相應(yīng)的中斷子程序,然后返回原先的程序去執(zhí)行.在設(shè)計(jì)引腳中斷程序時(shí)，有三個(gè)需要特別注意的地方。一是，在去除P0RTB中斷標(biāo)志位RBIF之前，必須安排一條必不可少的，以PORTB端口數(shù)據(jù)存放器PORTB為源存放器的讀操作指令。放置這一指令的目的有時(shí)并不只是為了讀取有用的數(shù)據(jù)，而是為了取消狀態(tài)變化的硬件信號，以便順利去除RBIF標(biāo)志位，為下一次中斷做好準(zhǔn)備。二是，由于端口PORTB是引腳電子變化中斷，即無論引腳出現(xiàn)上升沿還是下降沿都會產(chǎn)生中斷請求，所以必須處理好不需要的虛假中斷。三是，一般都利用PIC單片機(jī)的引腳功能來檢測按鍵，所以必須處理好按鍵消抖的問題。引腳中斷程序設(shè)計(jì)：在主程序里先設(shè)置有關(guān)的存放器。①設(shè)置TRISB存放器，使RB7~RB4相關(guān)的引腳處于輸入狀態(tài)；②如果需要弱上拉，通過OPTION_REG的第7位設(shè)置；③BCFINTCON，RBIF④BSFINTCON，RBIE⑤BSFINTCON，GIE〔2〕響應(yīng)狀態(tài)變化后的中斷效勞程序。

①檢查RBIF是否為l，為l那么是引腳變化引起的中斷；

②調(diào)用按鍵處理程序；③去除RBIF標(biāo)志。2.由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1產(chǎn)生中斷。當(dāng)?shù)?外圍設(shè)備中斷標(biāo)志存放器PIR1的位0〔TMR1IF〕即定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1模塊溢出中斷標(biāo)志位為1時(shí)，TMR1溢出。用軟件清0，然后執(zhí)行相應(yīng)程序，最后返回。TMR1中斷程序設(shè)計(jì)：〔1〕在程序里先設(shè)置有關(guān)的存放器MOVLW80H；設(shè)置為1S溢初始值MOVWFTMR1HCLRFTMR1LCLRFINTCON〔2〕狀態(tài)變化后的中斷效勞程序。①檢查TMR1IE是否為1，為1那么是TMR1發(fā)生溢出產(chǎn)生的中斷；②BCFPIR1，TMR1IF；軟件清0③MOVLW80H，MOVWFTMR1H；對TMR1裝載初始值〔三〕中斷的現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)問題：中斷現(xiàn)場的保護(hù)是中斷技術(shù)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。在進(jìn)入中斷效勞程序期間，只有返回地址，即程序計(jì)數(shù)器PC的值被自動壓入堆棧。假設(shè)需要保存其他存放器的內(nèi)容，就得另想方法。由于PIC單片機(jī)的指令系統(tǒng)中沒有像其他單片機(jī)那樣的PUSH〔入?！澈蚉OP〔出?！持惖闹噶?，所以要用1段用戶程序來實(shí)現(xiàn)類似的功能。因?yàn)槭怯?段程序來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場保護(hù)，而程序的執(zhí)行有可能會影響到W存放器和STATUS存放器，所以，首先應(yīng)該把這2個(gè)存放器保護(hù)起來，然后再去保存其他用戶認(rèn)為有必要保護(hù)的存放器。并且在PIC單片機(jī)中，中斷現(xiàn)場數(shù)據(jù)不是保存到芯片的堆棧存儲區(qū)中，而是保存在用戶自己選擇的一些文件存放器〔即RAM數(shù)據(jù)存儲器單元〕中，當(dāng)然一般應(yīng)該選擇通用存放器來保護(hù)現(xiàn)場。；保護(hù)現(xiàn)場程序1]MOVWFW_TEMP;復(fù)制W到它的臨時(shí)備份存放器W_TEMP中2]SWAPFSTATUS,W;將STATUS存放器上下半字節(jié)交換后放入W3]CLRFSTATUS;不管當(dāng)前處在哪個(gè)體，都設(shè)置體0作當(dāng)前體4]MOVWFSTATUS_TEMP;保存STATUS到體0上的臨時(shí)存放器STATUS_TEMP5]SWAPFSTATUS_TEMP,W;將STATUS_TEMP存放器上下半字節(jié)交換后放入W；恢復(fù)現(xiàn)場程序6]MOVWFSTATUS;把W內(nèi)容移動到STATUS存放器，〔同時(shí)也把當(dāng)前體恢復(fù)到原先的體上〕7]SWAPFW_TEMP,F;將W_TEMP內(nèi)容上下半字節(jié)交換后放回8]SWAPFW_TEMP,W;再次將W_TEMP內(nèi)容上下半字節(jié)交換后放入W六、總結(jié)本系統(tǒng)完成了簡易電子表的制作，LED數(shù)碼管能夠準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行實(shí)時(shí)時(shí)間的顯示，并能實(shí)現(xiàn)時(shí)間可調(diào)功能。在此設(shè)計(jì)中,單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘采用電路板原帶的RC時(shí)基振蕩器外接阻容器件并采納RC振蕩器方式,既節(jié)省本錢，又使得單片機(jī)具有更快的啟動時(shí)間，也不會影響時(shí)鐘振蕩器互相獨(dú)立，其計(jì)數(shù)器的遞增速度完全與系統(tǒng)時(shí)鐘無關(guān)。這樣就使整個(gè)系統(tǒng)簡潔，可靠性高，性能穩(wěn)定，本系統(tǒng)到達(dá)了設(shè)計(jì)的根本要求和發(fā)揮局部的要求。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，我對PIC16F877單片機(jī)的應(yīng)用和其芯片功能有了更深層次的理解。單片機(jī)的實(shí)踐性很強(qiáng)，自己實(shí)際動手，實(shí)際體驗(yàn)其開發(fā)過程，這是至關(guān)重要的。在這次設(shè)計(jì)中還有欠缺的方面，我在今后的學(xué)習(xí)工作中會加以注意。七、致謝這次畢業(yè)學(xué)位論文是在我的指導(dǎo)老師汪光宅老師的親切關(guān)心和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和鼓勵(lì)著我。從課題的選擇到工程的最終完成，汪老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。幾個(gè)月來，汪老師不僅在學(xué)業(yè)上給予我精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上給予我無微不至的關(guān)心，在此謹(jǐn)向汪老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在此，我還要感謝在一起度過愉快的大學(xué)生活的各位室友以及班級里的各位同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至設(shè)計(jì)的順利完成。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！附錄一電子表的硬件電路原理圖附錄二匯編程序流程1.主程序流程圖主程序主程序關(guān)閉TMR1關(guān)閉TMR1向TMR1賦1S溢出初始值向TMR1賦1S溢出初始值清出全部中斷標(biāo)志位及其使能位設(shè)置體1為當(dāng)前體去除所有外設(shè)中斷使能位設(shè)置D口、A口為輸出C口為輸出、RC0腳為輸入定義A口所有相關(guān)引腳為普通數(shù)字I/O腳設(shè)置B口高四位為輸入、低四位輸出設(shè)置B口高四位為輸入、低四位輸出使能TMR1使能TMR1體0為當(dāng)前體，開放全局中斷和外設(shè)、RB電平變化產(chǎn)生的中斷體0為當(dāng)前體，開放全局中斷和外設(shè)、RB電平變化產(chǎn)生的中斷對A口、B口、D口賦初始值對A口、B口、D口賦初始值設(shè)置控制存放器預(yù)分頻比為1：1，外部時(shí)鐘源、異步使能振蕩器設(shè)置控制存放器預(yù)分頻比為1：1，外部時(shí)鐘源、異步使能振蕩器時(shí)鐘清0時(shí)鐘清0計(jì)時(shí)子程序計(jì)時(shí)子程序顯示子程序顯示子程序2.中斷效勞子程序流程圖中斷效勞子程序SERV中斷效勞子程序SERV保護(hù)現(xiàn)場W、STATUS保護(hù)現(xiàn)場W、STATUS是TMR1模塊溢出中斷調(diào)查中斷源是TMR1模塊溢出中斷調(diào)查中斷源是RB電平變化產(chǎn)生的中斷是RB電平變化產(chǎn)生的中斷TMR1溢出中斷處理程序TMR1溢出中斷處理程序去除TMR1溢出中斷標(biāo)志位是其他情況引起的錯(cuò)誤操作，那么不作任何處理，恢復(fù)現(xiàn)場子程序retfie0RB中斷處理程序去除TMR1溢出中斷標(biāo)志位是其他情況引起的錯(cuò)誤操作，那么不作任何處理，恢復(fù)現(xiàn)場子程序retfie0RB中斷處理程序去除RB中斷標(biāo)志位關(guān)閉TMR1去除RB中斷標(biāo)志位關(guān)閉TMR1對TMR1裝載初始值測試RB位4控制按鍵是否按下儀否對TMR1裝載初始值測試RB位4控制按鍵是否按下是秒個(gè)位自加1調(diào)用延時(shí)子程序delay1秒個(gè)位自加1調(diào)用延時(shí)子程序delay1計(jì)時(shí)、顯示轉(zhuǎn)換存放器位0置1再次測試RB位4控制按鍵是否按下員否計(jì)時(shí)、顯示轉(zhuǎn)換存放器位0置1再次測試RB位4控制按鍵是否按下測試RB位5控制按鍵是否按下轉(zhuǎn)分個(gè)位修改子程序RB4Serv是測試RB位5控制按鍵是否按下轉(zhuǎn)分個(gè)位修改子程序RB4Serv恢復(fù)現(xiàn)場子程序retfie1是否恢復(fù)現(xiàn)場子程序retfie1測試RB位6控制按鍵是否按下調(diào)用延時(shí)子程序delay1恢復(fù)現(xiàn)場子程序retfie0測試RB位6控制按鍵是否按下調(diào)用延時(shí)子程序delay1恢復(fù)現(xiàn)場子程序retfie0是否延時(shí)子程序delay1返回延時(shí)子程序delay1返回再次測試RB位5控制按鍵是否按下否再次測試RB位5控制按鍵是否按下是再次測試RB位6控制按鍵是否按下是再次測試RB位6控制按鍵是否按下轉(zhuǎn)分十位修改子程序RB5Serv否轉(zhuǎn)分十位修改子程序RB5Serv轉(zhuǎn)時(shí)個(gè)位修改子程序RB6Serv是轉(zhuǎn)時(shí)個(gè)位修改子程序RB6Serv測試RB位7控制按鍵是否按下否測試RB位7控制按鍵是否按下是延時(shí)子程序delay1延時(shí)子程序delay1再次測試RB位7控制按鍵是否按下轉(zhuǎn)時(shí)十位修改子程序RB7Serv否再次測試RB位7控制按鍵是否按下轉(zhuǎn)時(shí)十位修改子程序RB7Serv是3.時(shí)間顯示子程序流程圖顯示子程序LEDSCAN顯示子程序LEDSCAN將秒個(gè)位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管將秒個(gè)位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay將秒十位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管將秒十位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay將分個(gè)位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管將分個(gè)位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay將分十位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管將分十位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay將時(shí)個(gè)位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管將時(shí)個(gè)位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay將時(shí)十位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管將時(shí)十位查表送D口顯示，D口控制點(diǎn)亮D口上右邊第一個(gè)數(shù)碼管調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay調(diào)用時(shí)間延時(shí)子程序delay測試計(jì)數(shù)、顯示轉(zhuǎn)換存放器Count位0是否為0是測試計(jì)數(shù)、顯示轉(zhuǎn)換存放器Count位0是否為0否清0Count，返回到計(jì)數(shù)子程序LOOP清0Count，返回到計(jì)數(shù)子程序LOOP4.計(jì)時(shí)子程序流圖程計(jì)時(shí)子程序LOOP計(jì)時(shí)子程序LOOP測試秒個(gè)位是否滿10否測試秒個(gè)位是否滿10是秒十位自加1秒十位自加1測試秒十位是否滿6否測試秒十位是否滿6是分個(gè)位自加1分個(gè)位自加1測試分個(gè)位是否滿10否測試分個(gè)位是否滿10是分十位自加1分十位自加1測試分十位是否滿6否測試分十位是否滿6十個(gè)位自加1是十個(gè)位自加1測試十個(gè)位是否滿4否測試十個(gè)位是否滿4是測試十個(gè)位是否滿10測試十個(gè)位是否滿2否否測試十個(gè)位是否滿10測試十個(gè)位是否滿2是時(shí)鐘清0時(shí)鐘清0顯示子程序LEDSCAN是顯示子程序LEDSCAN十個(gè)位清0十個(gè)位清0時(shí)十位自加1時(shí)十位自加1附錄三源程序 LIST P=16F#INCLUDE"P16F877.INC"N1EQU30H;定義N1、M1為DELAY的外循環(huán)和循環(huán)內(nèi)變量M1EQU31HN2EQU32H；定義N2、M2為DELAY1的外循環(huán)和循環(huán)內(nèi)變量M2EQU33HCOUNT EQU20H；定義計(jì)數(shù)、顯示轉(zhuǎn)換存放器COUNT的地址SECEND_L EQU 21H；定義秒個(gè)位存儲地址SECEND_H EQU 22H；定義秒十位存儲地址MINUTE_LEQU 23H；定義分個(gè)位存儲地址MINUTE_H EQU 24H；定義分十位存儲地址HOUR_L EQU 25H；定義時(shí)個(gè)位存儲地址HOUR_H EQU 26H；定義時(shí)十位存儲地址W_TEMP EQU 27H；定義W保護(hù)存放器地址STATUS_TEMPEQU 28H；定義STATUS保護(hù)存放器地址；********************復(fù)位向量和中斷向量************************** ORG 000H；定義主程序存放區(qū)域的起始地址 NOP；設(shè)置一條ICD必須的空操作指令 GOTO MAIN ORG 004H；定義中斷效勞子程序首址 NOP GOTO SERV；跳到中斷效勞子程序；***************************主程序****************************MAINCLRF STATUS；設(shè)置體0為當(dāng)前體 BCF T1CON,TMR1ON；關(guān)閉TMR1以節(jié)能 MOVLW80H；設(shè)置為1秒溢出初始值 MOVWF TMR1H CLRF TMR1L CLRF INTCON；去除全部中斷標(biāo)志位及其使能位 CLRF PIR1；第一外設(shè)中斷標(biāo)志存放器清0 CLRF PIR2；第二外設(shè)中斷標(biāo)志存放器清0 BSF STATUS,RP0；設(shè)置當(dāng)前體為體1 CLRF PIE1；第一外設(shè)中斷使能存放器清0 CLRF PIE2；第二外設(shè)中斷使能存放器清0 CLRF TRISD；把D口設(shè)置為輸出 CLRF TRISA；把A口設(shè)置為輸出 CLRF TRISC；設(shè)置RC端口為輸出 BSF TRISC,0；設(shè)置RC0腳為輸入 MOVLW 06H；定義A口所有相關(guān)引腳為普通數(shù)字I/O腳 MOVWF ADCON1 BCF OPTION_REG,7；啟用內(nèi)部弱上拉功能電路 MOVLW 0F0H；設(shè)置B口高4位為輸入，低4位為輸出 MOVWFTRISB BSFPIE1,TMR1IE；設(shè)置允許TMR1溢出發(fā)生的中斷 BCF STATUS,RP0；設(shè)置體0為當(dāng)前體 BSF INTCON,RBIE；設(shè)置允許端口RB產(chǎn)生的中斷 BSF INTCON,GIE；開放全局中斷 BSF INTCON,PEIE；開放外設(shè)中斷 MOVLW 0F0H；B口顯示初始為0 MOVWF PORTB MOVLW 3FH；D口顯示初始值為時(shí)0 MOVWFPORTD MOVLW B'00111111'；A口控制點(diǎn)亮D口上的6個(gè)LED數(shù)碼管 MOVLWPORTA MOVLW0EH；設(shè)置控制存放器預(yù)分頻比為1：1 MOVWF T1CON；外部時(shí)鐘源、異步使能振蕩器 CLRF COUNT CLRF SECEND_L；時(shí)、分、秒初始化清0 CLRF SECEND_H CLRF MINUTE_L CLRF MINUTE_H CLRF HOUR_L CLRF HOUR_H BSF T1CON,TMR1ON；啟動TMR1；—————————————*計(jì)時(shí)子程序*——————————LOOP MOVF SECEND_L,0 XORLW 0AH BTFSS STATUS,Z；測試Z位為0，那么順序執(zhí)行，否那么跳步 GOTO LEDSCAN；Z為0，那么運(yùn)算結(jié)果不為0，查表顯示 CLRF SECEND_L；Z為1，那么運(yùn)算結(jié)果為0，秒個(gè)位滿10，清0 INCF SECEND_H,1；秒十位自加一 MOVF SECEND_H,0；秒十位與06H異或 XORLW06H BTFSS STATUS,Z；測試Z位為0，那么順序執(zhí)行，否那么跳步 GOTO LEDSCAN；Z為0，那么運(yùn)算結(jié)果不為0，查表顯示 CLRF SECEND_H；Z為1，那么運(yùn)算結(jié)果為0，秒十位滿6，清0 INCF MINUTE_L,1；分個(gè)位自加一 MOVF MINUTE_L,0；分個(gè)位與0AH異或 XORLW 0AH BTFSS STATUS,Z；測試Z位為0，那么順序執(zhí)行，否那么跳步 GOTO LEDSCAN；Z為0，那么運(yùn)算結(jié)果不為0，查表顯示 CLRF MINUTE_L；Z為1，那么運(yùn)算結(jié)果為0，分個(gè)位滿10，清0 INCF MINUTE_H,1；分十位自加一 MOVFMINUTE_H,0；分十位與06H異或 XORLW 06H BTFSS STATUS，Z；測試Z位為0，那么順序執(zhí)行，否那么跳步 GOTO LEDSCAN；Z為0，那么運(yùn)算結(jié)果不為0，查表顯示 CLRF MINUTE_H；Z為1，那么運(yùn)算結(jié)果為0，分十位滿6，清0 INCF HOUR_L,1；時(shí)個(gè)位自加一 MOVF HOUR_L,0；時(shí)個(gè)位與04H異或 XORLW04H BTFSS STATUS,Z；測試Z位為0，那么順序執(zhí)行，否那么跳步 GOTO LEDSCAN；Z為0，那么運(yùn)算結(jié)果不為0，時(shí)個(gè)位未滿4；查表顯示 MOVF HOUR_H,0；時(shí)十位與02H異或 XORLW02H BTFSS STATUS,Z；測試Z位為0，那么順序執(zhí)行，否那么跳步 GOTO LOOP1；Z為0，那么運(yùn)算結(jié)果不為0，時(shí)十位未滿2，跳到LOOP1 CLRF SECEND_L；Z為1，那么時(shí)十位滿2，時(shí)鐘滿24小時(shí)，對時(shí)鐘清0 CLRF SECEND_H；時(shí)鐘又從0時(shí)0分0秒開始計(jì)時(shí) CLRF MINUTE_L CLRF MINUTE_H CLRF HOUR_L CLRF HOUR_H GOTO LEDSCAN；顯示0時(shí)0分0秒LOOP1 MOVF HOUR_L,0；將十個(gè)位的值送入W中，然后與0AH異或XORLW0A BTFSS STATUS,Z；測試Z位為0，那么順序執(zhí)行，否那么跳步 GOTO LEDSCAN；Z為0，時(shí)個(gè)位未滿10，查表顯示 CLRF HOUR_L；Z為1，那么時(shí)個(gè)位滿10，清0 INCF HOUR_H,1；時(shí)十位自加一；——————————————*顯示子程序*—————————————LEDSCAN MOVF SECEND_L,0；將秒個(gè)位查表送入D口顯示 CALL TABLE MOVWF PORTD MOVLW B'00000001'；A口控制點(diǎn)亮D口上的右一 MOVWF PORTA CALL DELAY；調(diào)用延時(shí)子程序DELAY MOVF SECEND_H,0；將秒十位查表送入D口顯示 CALL TABLE MOVWF PORTD MOVLW B'00000010'；A口控制點(diǎn)亮D口上的右邊第二個(gè)數(shù)碼管 MOVWF PORTA CALL DELAY MOVF MINUTE_L,0；將分個(gè)位查表送入D口顯示 CALL TABLE1 MOVWF PORTD MOVLW B'00000100' ；A口控制點(diǎn)亮D口上的右邊第三個(gè)數(shù)碼管 MOVWF PORTA CALL DELAY MOVF MINUTE_H,0；將分十位查表送入D口顯示 CALL TABLE MOVWF PORTD MOVLW B'00001000'；A口控制點(diǎn)亮D口上的右邊第四 MOVWF PORTA CALL DELAY MOVF HOUR_L,0；將時(shí)個(gè)位查表送入D口顯示 CALL TABLE1 MOVWF PORTD MOVLW B'00010000'；A口控制點(diǎn)亮D口上的右邊第五 MOVWF PORTA CALL DELAY MOVF HOUR_H,0；將時(shí)十位查表送入D口顯示 CALL TABLE MOVWFPORTD MOVLW B'00100000'；A口控制點(diǎn)亮D口上的左一個(gè)數(shù)碼管 MOVWF PORTA CALL DELAY；調(diào)用延時(shí)子程序DELAY為0，轉(zhuǎn)到顯示子程序 BTFSS COUNT,0；測試COUNT計(jì)數(shù)器位0為1那么跳步，否那么順序執(zhí)行 GOTO LEDSCAN；COUNT計(jì)數(shù)器位0為0，轉(zhuǎn)到顯示子程序 CLRF COUNT；COUNT計(jì)數(shù)器位0為1，那么清0 GOTO LOOP；轉(zhuǎn)回計(jì)時(shí)子程序；***********************中斷效勞子程序*************************SERV MOVWF W_TEMP；保護(hù)W SWAPF STATUS,0；保護(hù)STATUS CLRF STATUS；不管當(dāng)前處于哪個(gè)體，都設(shè)置體0為當(dāng)前體 MOVWF STATUS_TEMP；保存STATUS到體0上的臨時(shí)存放器 BTFSC INTCON，RBIF；測試是否是B口中斷，不是那么跳步 GOTO RBSERV；RBIF位為1，那么跳步轉(zhuǎn)到B口中斷執(zhí)行子程序 BTFSC PIR1,TMR1IF；RBIF位為0，那么測試是否是TMR1模塊中斷 GOTO T1SERV；是TMR1中斷，那么轉(zhuǎn)TMR1中斷執(zhí)行子程序 GOTO RETFIE0；不是，那么跳步轉(zhuǎn)恢復(fù)現(xiàn)場子程序RETFIE0；———————————*TMR1中斷執(zhí)行子程序*————————————T1SERV BCFPIR1，TRM1IF；發(fā)生了溢出，那么用軟件清0 MOVLW80H；對TMR1裝載初始值，即1秒溢出初始值 MOVWF TMR1H INCF SECEND_L,1；秒個(gè)位自加一 BSF COUNT,0；COUNT計(jì)數(shù)器的位0置1 GOTO RETFIE1；調(diào)用恢復(fù)現(xiàn)場子程序RETFIE1；————————————*B口中斷執(zhí)行子程序*———————————RBSERV BCF INTCON,RBIF；發(fā)生電平變化后，用軟件清0 BCF T1CON,TMR1ON；關(guān)閉TMR1，以節(jié)省功耗 BTFSC PORTB,4；測試B口位4為0那么跳步，否那么順序執(zhí)行 GOTO R5；位4為1，那么按鍵未按下，轉(zhuǎn)到R5CALL DELAY1；位4為0，那么按鍵已按下，調(diào)延時(shí)子程序DELAY1 BTFSC PORTB,4；測試按鍵是否已穩(wěn)定按下，否那么順序執(zhí)行 GOTO R5；延時(shí)后按鍵未按下，那么轉(zhuǎn)R5 GOTO RB4SERV；按鍵已穩(wěn)定按下，那么轉(zhuǎn)RB4SERVR5BTFSC PORTB,5；測試B口位5為0那么跳步，否那么順序執(zhí)行 GOTO R6；位5為1，那么按鍵未按下，轉(zhuǎn)R6 CALL DELAY1；位5為0，按鍵已按下，調(diào)延時(shí)子程序DELAY1 BTFSC PORTB,5；測試按鍵是否已穩(wěn)定按下，否那么順序執(zhí)行 GOTO R6；延時(shí)后按鍵未按下，那么轉(zhuǎn)R6 GOTO RB5SERV；按鍵已穩(wěn)定按下，那么轉(zhuǎn)RB5SERVR6 BTFSC PORTB,6 ；測試B口位6為0那么跳步，否那么順序執(zhí)行 GOTO R7；位6為1，那么按鍵未按下，轉(zhuǎn)R7 CALL DELAY1；位6為0，那么按鍵已按下，調(diào)延時(shí)子程序DELAY1 BTFSC PORTB,6；測試按鍵是否已穩(wěn)定按下，否那么順序執(zhí)行 GOTO R7；延時(shí)后按鍵未按下，那么轉(zhuǎn)R7 GOTO RB6SERV；按鍵已穩(wěn)定按下，那么轉(zhuǎn)