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飞思卡尔单片机电子钟课程设计.doc
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单片机技术
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目 录
第一章 系统概要................................................................................................................................1
1.1 系统背景...............................................................................................................................1
1.2 系统功能...............................................................................................................................2
第二章 系统硬件设计........................................................................................................................2
2.1 系统原理图...........................................................................................................................2
2.2 单片机〔MCU〕模块..........................................................................................................3
MC9S08AW60 单片机性能概述......................................................................................3
内部结构简图....................................................................................................................4
2.3 串行通信模块.......................................................................................................................5
MAX232 引脚图................................................................................................................5
2.3.2 串行通信的电路原理................................................................................................7
2.4 液晶显示模块.......................................................................................................................8
第三章 系统软件设计........................................................................................................................9
3.1 MCU 方〔C〕程序..............................................................................................................9
串行通信子程序.......................................................................................................................15
LCD 子程序.............................................................................................................................19
第四章 系统测试..............................................................................................................................21
第五章 总结展望..............................................................................................................................24
5.1 总结.....................................................................................................................................24
5.2 展望.....................................................................................................................................24
参考文献...........................................................................................................................................24
第一章 系统概要
1.1 系统背景
数字时钟,当我们听到这几个字时,第一反应就是我们所说的数字,不错
数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表,在显示上它用数字反应出此时的
时间,相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉,不仅如此它还能同时显示时、
分、秒。而且能对时、分、秒准确校时,这是普通钟所不及的。由于单片机集
成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列
优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎“无处不在,无所不
为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展
到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广阔领域。
1.2 系统功能
在实验箱上有一个启动键,当按下启动键给以一个低电平,电子时钟从当
前设定值开始走时。按秒刷新,要求在 LCD 屏上显示。假设按启动键给以高电
平,则时间暂停,再按,时间继续按秒刷新。
第二章 系统硬件设计
2.1 系统原理图
该系统由 AW60 最小系统电路为主要结构,利用串口进行数据的控制与采
集。首先将开关接在 AW60 上的 PORT_D 口上,用于控制数字时钟系统的开关。
然后将 LCD 的数据线 7-14 引脚〔D0-D7〕分别与 MCU 的 PTA0-PTA7 连接,
LCD 的 控 制 线 RS 、 R/W 、 E(4 、 5 、 6 引 脚 ) 分 别 于 MCU 的
PTC4、PTC6、PTF6 连接,用于输出时间。数字时钟必须要有晶振电路,所以
将该晶振电路与 AW60 的 PTG5 和 PTG6 相连,用于时间的自加。由于在运行
系统时,以防电流不稳定,所以在 PTB0 端设置一个下拉电阻,稳定电流。
2.2 单片机〔MCU〕模块
MC9S08AW60 单片机性能概述
〔1〕最高达 40MHz 的 CPU 工作频率和 20Hz 的内部总线工作频率表;时钟
源选项包括晶振、谐振器、外部时钟或内部产生的时钟。
〔2〕相比 HC08 CPU 指令集,S08 CPU 增加了 BGND 指令。
〔3〕单线后台调试模式接口;增强的断点能力,允许单一的断点设置在线调
试〔在片内调试的模块增加了多于两个的断点〕。
〔4〕内含 32 个中断/复位源;内含 2KB 的片内 RAM;内含 60KB 的片内在线
可编程 Flash 存储器,带有块保护和安全选项。
〔5〕可选的电脑正常操作〔COP〕复位;低电压检测和复位或中断;非法操
作码检测与复位;非法地址检测与复位。
〔6〕ADC:多达 16 个通道,10 位 A/D 转换器与自动比较功能;两个串行通
信接口 SCI 模块与可选的 13 位中断;一个串行外设接口 SPI 模块;集成电路
互连总线 I
2
C 模块运作高达 100kbps 的最高总线负载;8 引脚键盘中断 KBI 模
块。
〔7〕Timers:1 个 2 通道和 1 个 6 通道 16 位定时器/脉冲宽度调制器模板。具
有输入、捕捉、输出比较、脉宽调制功能。
内部结构简图
1. 内部结构简图
如下图,给出了 AW60 的内部结构图,它对于我们理解和应用 AW60
MCU 有重要作用,在学习了基本有法后,应在反过来熟悉这个内部结构图,以
便更好地理解 AW60 MCU 的基本原理。从内部结构图可以看出,AW60 主要
有以下几个部分:S08 CPU、存储器、定时器接口模块、定时器模块、看门狗
模块、通用 IO 模块、串口通信模块〔 SCI〕、串行外设接口〔 SPI〕模块、
I
2
C〔IIC〕模块、A/D 转换模块、键盘中断模块、时钟发生模块、复位与中断
模块等。
2.3 串行通信模块
MAX232 引脚图
在 MCU 中,假设用 RS-232 总线进行串行通信,则需外接电路实现电平
转换。在发送端,需要用驱动电路将 TTL 电平转换成 RS-232 电平;在接受端,
需要用接收电路将 RS-232 电平。转化为 TTL 电平。电平转换器不仅可以由晶
振管分立元件构成,也可以直接使用集成电路。目前使用 MAX232 芯片较多,
该芯片使用单一+5V 电源供电实现电平转换。如下图,给出了 MAX232 的引
脚说明。各引脚含义简要说明如下:
Vcc〔16 脚〕:正电源端,一般接+5V。
GND〔15 脚〕:地。
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zhangao_fengg
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