基于51单片机汇编语言的数字钟课程设计报告含有闹钟万毕业论文

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单片微型计算机课程设计报告

多功能电子数字钟

姓 名 学 号 班 级 指导教师

许伟敏 电气二班 林卫

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目录

一：概述………………………………………………………1 二：设计基本原理简介………………………………………2 三：设计要求及说明…………………………………………3 四：整体设计方案……………………………………………4

系统硬件电路设计

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系统软件总流程设计

模块划分及分析

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五：单模块流程设计…………………………………………8

各模块设计概述、流程图 模块源程序集合及注释

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六：单模块软件测试…………………………………………23 七：系统检测调试……………………………………………24 八：系统优化及拓展…………………………………………26 九：心得体会…………………………………………………28

硬件电路调试 软件部分烧写调试

2 一、概述单片微型计算机课程设计

基于汇编语言的电子数字钟

概述

课程设计题目：电子数字钟

选题

应用知识简介：

系统功能分析

? 51 单片机

硬件电路设计 整体流程设计 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能 及模块划分 的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。作为嵌 模块流程设计

入式系统控制核心的单片机具有其体积小、功能全、性价比 模块编 码测试 高等诸多优点。51 系列单片机是国内目前应用最广泛的单 系统合成调 片机之一，随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍 试编译

接受及应用，51 系列单片机的发展又进入了一个新的阶段。 下载调试（含硬 在今后很长一段时间内 51 系列单片机仍将占据嵌入式系统 件电路调试及软 产品的中低端市场。

件烧写调试）

? 汇编语言

验收

汇编语言是一种面向机器的计算机低级编程语言，通常 完成总结报告

是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。汇编语言保持 课程设计流程图

↑

了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点，其代码具有效 率高实时性强等优点。但是对于复杂的运算或大型程序，用 汇编语言编写将非常耗时。汇编语言可以与高级语言配合使 用，应用十分广泛。

? ISP

ISP（ In-System Programming）在系统可编程， 是当今流行的单片机编程模式，指电路板上的空白元器 件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取 下元器件。已经编程的器件也可以用 ISP 方式擦除或再 编程。本次课程设计便使用 ISP 方式，直接将编写好的 程序下载到连接好的单片机中进行调试。

选题目的及设计思想简介：

课程设计是一次难得的对所学的知识进行实践的机会，我希望通过课程设计独立设计一个简 单的系统从而达到强化课本知识并灵活运用的目的。电子数字钟是日常生活钟随处可见的简单系 统。对电子数字钟的设计比较容易联系实际并进行拓展， 在设计中我将力求尽可能跳出课本的样板，从现实生活中寻找设计原型和设计思路，争取有所突破。

如图所示便是我本次课程设计流程图，设计的整个过程运用自顶向下分析、自底向上实现的 办法进行设计，借鉴在软件工程中学习到的软件设计流程和规范来完成系统设计并在设计过程中 体会软件设计的流程。

06 电气工程及其自动化 2 班

许伟敏

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单片微型计算机课程设计

基于汇编语言的电子数字钟

设计基本原理简介

二、设计基本原理简介

数字钟的设计首先要保证其走时尽可能准确，其次再根据人们日常的使用 习惯来设定其附加功能。

在设计中利用单片机定时计数器来完成走时并用两组输出口控制数码管来 显示；通过编程向某一输出口输出方波实现报时及闹铃；利用输入端口外接各 种开关来完成对走时及显示的控制（如预置时间等）。

在设计中需要用到许多技巧。以下为我在学习单片机课程中总结的一些设 计思想或方法：

??占空比概念在设计中的运用

如图所示的一串方波序列，导通时间同周期的比值 即占空比。在用单片机控制对多个数码管的扫描显示 中，数码管接收到的电压可以看成是一串方波序列，占 空比控制了数码管的亮度。实际上对显示延时时间的调 节就是调节数码管电压的占空比，当占空比大于一定数

值的时候数码管可以显示，实验证明占空比在0.1时仍可以使数码管清晰显示。利用这个概念可以 比较直观地理解显示延时的调节。

??CPU的分时复用

单片机只有一个CPU，因此在一个时间内只能执行一条语句，要使单片机同时控制多个外部元件（比如扬声器和数码管）就必须对单片机的CPU进行分时复用，让单片机在一小段时间内连续交 替执行控制多个器件的语句，从表面上看，单片机便用一个CPU控制了多个元件。本次课程设计中 对整点报时和闹铃功能的实现便用到了这个概念。

??单片机位寻址区的使用

单片机内部数据存储器由20H到2FH共有16个字节的位寻址区可以被作为程序执行过程中的状 态参数，许多程序模块至于两个状态（比如闪烁与正常显示，报时与不报时等）用位寻址区中的 某一位来记录程序执行状态，在需要对状态进行判断的时候十分方便并且节约空间，一个字节便 可以判断八个状态，而非位寻址区的地址记录程序状态时可能需要先进行变换，增加了执行成本 且容易出错。

??检测开关时需要注意的问题

对于用各种开关控制程序执行状态的程序设计中，需要注意实时地进行开关的检测，以确保 一旦有开关动作，程序状态立即随之改变。此外，在用多个开关控制不同执行状态时，应注意设 置开关检测的优先级以防止多个开关同时按下时出现错误。

??系统资源分配与使用

单片机有许多资源是有限的不能滥用，比如定时计数器T,外部中断等，在设计一个多模块程 序时，要注意先做一个整体规划，把稀缺资源用在最需要用的地方。此外在有多个模块时，要注 意模块间的数据传递，比如累加器A和进位标志C,在使用时要注意不能让前一个模块的数据对下一 个模块产生不希望有的影响。在模块间的数据传递比较多时最好用固定的内部数据存储器，以避 免冲突发生错误。

06 电气工程及其自动化 2 班

许伟敏

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