基于eda的数字钟程序设计【实用文档】doc

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基于eda的数字钟程序设计【实用文档】doc文档可直接使用可编辑，欢迎下载一、课题要求：(１）技术要求：1、掌握多功能数字钟的工作原理.2、应用EDA技术，VHDL语言编写程序。３、层次化设计，设计原理框图.４,、硬件设计及排版。(2）功能要求：１、基本功能：能进行正常的时、分、秒计时功能，分别由6个数码管显示24小时、6０分钟、60秒的计数器显示。2、扩展功能:(1）能够利用按键实现“校时”“校分"“清零”功能。（2）能利用扬声器做整点报时，整点前五秒短声,整点长声.（3)本人工作：负责软件部分,,编写各部分模块的VHDL程序,并且锁定引脚，将程序下载到芯片中。二、设计方案:原理框图：数字钟原理框图一共有11个小模块：分频，片选，按键，小时，分,秒，显示模块，七段显示译码器，报时，扬声，3６译码器。左边第一个是时钟信号输入端，50Mhz到分频模块。第二个为清零按键,第三个为校分按键，第四个为校时按键。右边第一个为七段显示译码器输出端，第二个为扬声器输出端，第三个为6个数码管输出端。中间模块为数字钟的核心,有计时，报时，校时功能。三、单元模块设计１、分频模块该模块是将时钟脉冲5０Ｍhz分频到1000、５0０和１，分别给报时模块和及时模块。2、秒模块仿真图该模块为6０进制计数器，有分频模块得到的1hｚ进行计时,计时输出为秒的数值，在计时到59时进位1到ｃo端。当按下s3时,秒清零。3。、分模块仿真图该模块也为60进制计数器，计时输出为分的数值.在EN信号有效且时钟来时，计数器加１、在s２按下时，EＮ使能端有效,实现校分功能。4、时模块仿真图该模块为２４进制计数器，计时输出为小时的数值,在EN信号到来时,计数器加1,在Ｓ1按下时,EN信号有效，实现校时功能。5、片选模块仿真图该模块提供数码管片选信号。６、按键模块仿真图该模块是有几个门电路组成,把它编写成一个模块，到时写程序方便。该模块连接几个按键，由按键控制。７、报时模块仿真图该模块为整点报时提供控制信号，当59分时，秒为50，52，５4，5６,5８时，Ｑ500输出“1”；秒为00时，Q1000输出“１”。这两个信号经过逻辑门实现报时功能。8、ＢBB模块仿真图该模块对应不同的片选信号送出不同的要显示的数据.9、3６译码器模块仿真图该模块为3６译码器，为输出到数码管对应功能.１0、七段译码器模块仿真图该模块为七段译码器,输出到数码管的每一个引脚，可以正确的点亮每一个数码管。１1、扬声模块仿真图该模块也为几个门电路组合,控制着对扬声器的输入,当时间到达某一点时，输出不同的脉冲信号到扬声器,给予扬声器信号.四、顶层模块设计程序图:总体框图顶层文件将上面1１个小模块集合到一起构成了总的程序，最终也是将这个顶层文件写到FPＧA芯片中.五、硬件电路设计由另一位同学负责，收集好器件,将器件排版在电路板上,并将其焊接成成品。六、硬件电路安装及调试在EＤA中，将顶层文件各个输入与输出端口锁定引脚。锁定好引脚后将整个顶层文件下载到FPGＡ芯片中。注：在下载时,要注意先安装USB程序，再设置ＩDＥ环境设置,然后再prograｍmｅｒ中选择自己要的文件,下载时必须先安装好芯片再接电源，下载成功后,先拔电源，再拔下ＵSB。下载好以后，用杜邦线将硬件和芯片的引脚连接好，检查无误后进行测试。七、调试结果为了每个模块的正确性,将一一对每个模块进行测试.将芯片与硬件连接好，检查无误后，打开电源，此时硬件上的数码管开始计时，等到秒为59时，下一秒，分为１,秒为0０。然后用校时功能按键将分校分到５9分,此时当秒为5０时,扬声器开始响,并且到整点时，扬声器持续响一段时间。按下S3，秒清零。调试结束,基本功能能够计时,并且进位到分和时，扩展功能,按下Ｓ2和S3后能够进行分和时的校时，并且到整点时开始报时。八、设计中遇到的问题及解决方案我负责软件部分，开始在编写程序时根本无从下手,再找了一些资料后终于对数字钟有些了解。用EDA设计每一个模块，都需要一个一个的去仿真,看程序对不对,经常在一些小程序上出现问题。本来有好多门电路，发现放在顶层文件中比较麻烦,所以将这些门电路组成两个模块,按键模块和扬声模块,这样方便顶层文件的编写。分频模块，由于要将50ＭＨz的脉冲分到100０Hz,5０0Hz,和1Hｚ，分频量比较大，不能仿真，只能先改小一下数据，验证程序是否正确.36译码器部分，本来使用的是3８译码器，发现多了2个输入，有6个数码管,但是38译码器并不影响输出.在下载过程，锁定引脚，发现芯片上的引脚与硬件上的引脚是反的,数码管显示的是乱码.当数字钟的时分秒顺序错了以后，不需要重新锁定引脚，只要将对应的杜邦线对调一下就行了。我们校时用的按键是自锁开关，其实只要改成下拉电阻就可以了。九、收获与体会经过两个星期的数电课程设计,收获很大，让我们自己设计了数电模型，从软件和硬件上学到了很多知识.两个同学一个设计软件，一个设计硬件，不仅提高了学习能力，还培养了团队合作能力.我负责的是软件部分，这学期正好学习了EDA技术，把它应用到了软件的程序编写中来。我们设计的是数字钟，虽然数字钟看起来很简单,但是要把每个模块全部搞在一起还是有点难度的。开始经过上网及图书馆借书来了解数字钟的结构与工作原理，把它每一部分的模块摸透清楚后，在开始编程,写入芯片.同时还要把软件与硬件结合起来，在各自做各自的工作时还要紧密结合自己组员的工作，只有两个人的东西做完后，组合起来才算真正的完成。首先明确好数字钟的功能，基本功能：能进行正常的时、分、秒计时功能，分别由6个数码管显示24小时、６０分钟、60秒的计数器显示.扩展功能：（1）能够利用按键实现“校时”“校分”“清零"功能。(2）能利用扬声器做整点报时,整点前五秒短声，整点长声。然后设计好总的原理图,将功能全部覆盖进去，设计每个模块，用EDA中的VHDL编写程序，然后再仿真，根据仿真图检测自己的程序是否正确。当每个模块在电脑中仿真无误时，编写顶层文件，把各个小模块连接到一起，然后将整个程序画出原理框图,与自己预测的相比较。当软件做好后，用下载线将自己写的程序写进芯片中，不过此时要注意先连接好线才能开电源，当下载后，要先关电源，再拔USB接口。下载后与同组同学用杜邦线连接开始测试,第一次先将整个程序写入，发现没有正确显示,然后一个一个模块检测后，发现了问题,终于数字钟做好了,基本功能与扩展功能都出来了。这次课程设计后，软件方面有着明显的提高，而且合作啊能力也提高了，作品完成的还是很好的.首先要感谢老师的细心教导，让我学习到了好多知识，从硬件到软件，不仅仅是知识上，还有能力上，还要感谢同组同学，没有他的硬件，这次数字钟也完不成。这次收获还是很大的，自己的努力与汗水终于没有出,总结这次课程设计的经验,在以后的课程设计中能够更好的发挥！十、参考文献：1、《EDA技术与ＶHDL》清华大学出版社2、《数字系统设计与ＶerilogＨDL(第三版）》王金明编著３、《ＥＤＡ技术与应用(第2版）》江国强编著4、《EDA技术实用教程》科学出版社 开放性实验报告题目:基于AＲＭ的多线程应用程序设计院系名称：电气工程学院专业班级:自动13０2学生姓名：张鹏涛学号:20132302０219指导教师:张晓东成绩：成绩：指导老师签名：目录TOC\ｏ＂1-3”\h\uHYPERLINＫ\l_Toc２３3581系统概述与设计要求ＰＡGEREF_Ｔoc2３3５81ＨYPEＲLINＫ\l_Toc4６6７1．1系统概述PＡGEＲEF_Toc４6６71HYPEＲLINK\l_Tｏc121361．２设计要求PAＧEREF＿Toc１2１3６２２8６422方案论证PAGEREＦ_Tｏc２86422２。1实现方法ＰAGＥREF_Tｏc２８4922.2线程优势PＡGEREＦ_Tｏc300312ＨYPERLＩNK\l_Ｔoｃ197５9３硬件设计PＡGＥRＥF_Tｏc197593HYPＥRLＩNK\l_Tｏc２55３93.1树莓派接口驱动LED电路设计９３4软件设计PAGＥREF_Toc2４８6２4HYＰERLIＮK\l＿Tｏc479５4。1驱动三色LED灯PＡGERＥＦ_Ｔｏｃ4７9５4HYPERLINK\l_Ｔoｃ312464．１．1驱动实现方法PAＧEＲEF_Toc3124６44。１.２wirｉngPi库安装和软件编程PAＧＥREF_Ｔoｃ9２204４．２服务器和客户端PAGEＲEＦ_Ｔoｃ1868７５4．2。１服务器设计方法ＰAGEＲＥF_Toc２69845HYPＥRLINK\l_Tｏc12８844.2.2客户端设计方法ＰAGEREＦ＿Tｏc1２８８４５HYＰERLINK\l＿Toｃ４233５系统调试PAGＥＲEF_Tｏc42336HＹPＥRLINK\l_Tｏc25772设计心得PAGEREF_Tｏｃ257726HＹＰERLINK\l_Toc382７参考文献ＰＡGERＥＦ＿Ｔｏｃ３8２７7ＨYPERLINK\l_Toc829附录1(ＬED驱动程序）８298HＹＰＥRLＩＮK\l＿Tｏc2238３附录２（服务器程序）ＰAGEREF＿Ｔoc2２38310附录3（客户端程序代码)PＡGＥREF_Tｏc2671３１61系统概述与设计要求1．1系统概述本系统设计是基于树莓派开发板上实现的，树莓派由注册于英国的慈善组织“RaspbeｒrｙＰi基金会"开发,Ebｅn·Upｔon/埃·厄普顿为项目带头人。２012年3月,英国剑桥大学埃本·阿普顿(EｂｅnEpton)正式发售世界上最小的台式机，又称卡片式电脑,外形只有信用卡大小,却具有电脑的所有基本功能，这就是RaspbｅrryＰi电脑板,中文译名＂树莓派＂.它是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD／MicｒoSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有1/２/4个USB接口和一个1０/100以太网接口（A型没有网口），可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口,以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上,具备所有PC的基本功能。而树莓派2具有9０0MＨz内核频率，4核ＡＲMCortｅx—A7，1GＢ内存,带ＭicroＳD卡插槽（支持通过它启动Linuｘ操作系统，如Feｄoｒa）,40PIN接口（可以增加驱动外设)。本系统设计正式在树莓派2环境下开发实现多线程设计，设计的主要功能就是两个客户端通过服务器互相收发信息。１．2设计要求要求多个客户端能够同时连接服务器，而服务器需要创建线程来管理这多个客户端，并且能够把一个客户端发来的数据进行解析，发给另一个客户端，实现两个甚至多个客户端互相收发信息。能够通过驱动三色灯来发现系统运行的状态，红色说明有错误发生，绿色说明正在正常运行,蓝色说明有用户连接,绿色说明有客户端互相收发信息。2方案论证2.1实现方法要实现服务器同时管理两个甚至多个客户端，就必须引入进程或线程。2．2线程优势一是和进程相比,它是一种非常”节俭"的多任务操作方式。进程是系统中程序执行和资源分配的基本单位。我们知道，在Lｉnux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这就导致了进程在进行切换等操作起到了现场保护作用,这是一种"昂贵＂的多任务工作方式。但是为了进一步减少处理机的空转时间支持多处理器和减少上下文切换开销,进程演化中出现了另外一个概念,这就是线程,也被人称为轻量级的进程。它是一个进程内的基本调度单位。线程是在共享的内存空间中并发的多道执行路径,它们共享一个进程的资源，比如文件描述符和信号处理等。因此,大大减少了上下文切换的开销。二是线程间方便的通信机制。对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。线程则不然，由于同一进程下的线程之间共享数据空间,所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。当然，数据的共享也带来其他一些问题，有的变量不能同时被两个线程所修改，有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击,这些正是编写多线程程序时最需要注意的地方.3硬件设计3．1树莓派接口驱动LEＤ电路设计图3．1从图３.1可以知道，要想让三色灯的红色亮起来，首先控制树莓派GPIO．27引脚输出低电平，同理可以控制GＰIO.28、GPIO29引脚电瓶来控制绿、蓝LED的启动和关闭。树莓派开发板上的相关引脚如图３.２。图3.24软件设计4．1驱动三色ＬED灯4.１．1驱动实现方法控制引脚电瓶的高低就能实现控制ＬＥD灯的变化，实际上三色ＬＥD可以显示无数种颜色，要想超过三种颜色的显示实现，就必须引入PＷM.ＰWM是模拟脉宽调制来控制输出引脚的实际输出电瓶大小，此系统可以控制引脚从0～3．3V变化来显示不同的颜色.wiringPi适合那些具有C语言基础，在接触树莓派之前已经接触过单片机或者嵌入式开发的人群。ｗirｉngPi的ＡＰI函数和ardｕino非常相似,这也使得它广受欢迎。作者给出了大量的说明和示例代码，这些示例代码也包括ＵＡRT设备,Ｉ２Ｃ设备和SPI设备等。4.1。2ｗiringPi库安装和软件编程首先需要在树莓派上安装wiringPi库，我们选择直接在网上下载安装源码，输入命令:cd～进入根目录下，输入命令：gitclｏnegｉｔ://ｇit.droｇ/wirｉngPi从网上下载源码包,输入命令cdｗiriｎgPｉ进入安装包目录下，依次输入命令:ｃｏnfiguremakｅmakeiｎstall来配置、编译和安装,最后输入命令ｓudｏ./ｂｕｉld来执行编译之后生成的可执行文件，完成安装。最后输入命令：gpiorｅadaｌl会出来引脚图来确定已经安装成功。接下来就需要运用库的软件编程来驱动lｅd灯啦,在写C文件时首先要加入库的头文件：#ｉｎcｌude<ｗiｒingPｉ。h>和C语言必要的头文件:#inｃlude〈stｄiｏ.h＞，然后还需要加入实现软件PWM的头文件：#incluｄe<softPｗm。h〉。接下来我们就需要运用库的API函数wiringＰiSetup（）初始化ｗiｒｉｎｇPi，若初始化失败会返回—１；然后运用库的AＰＩ函数sofｔPwmCｒeate（)创建软件PWＭ，此函数有3个输入参数,分别是控制引脚号，ＰWＭ最小值,PWM最大值;运用库的ＡPＩ函数sofｔPwmWritｅ（）写ＰＷM的值，此函数有２个输入参数，分别是控制那个引脚号,写入的PＷM的值，此值需要在最小最大值之间。完整代码如附录1。4.2服务器和客户端４.2.１服务器设计方法为了方便起见,我们把服务器和客户端都定义在本地ＩＰ上进行测试，服务器端的话，首先我们需要把主函数传入的端口号记录下来,并且利用C语言标准函数ａtｏｉ转换成整型值.接着我们定义两个整型数组来存放两个客户端的套接字，然后我们根据端口去创建服务器，创建服务器需要几个函数来实现，第一个就是sｏｃket()函数来创建一个服务器的套接字,此函数有3个输入参数,我们选择ｉpv4协议族,流式Sockeｔ,TCP协议类型。然后根据端口号和本地IP配置服务器，之后就是调用绑定bind(），监听ｌisten（)函数来完成服务器的创建.之后就是根据创建的套接字来进行循环，如果有客户端连接,就保存客户端套接字创建一个线程去处理，此处我们以两个客户端为例来进行操作。若是套接字编号0发来消息，我们就转发给套接字编号1，若是超过2个的客户端连接进来我们直接关闭创建的线程就行,之后要是有客户端掉线,就把线程和客户端一块销毁。具体代码实现见附录24。2。2客户端设计方法首先我们封装三个函数,分别是连接、读数据、写数据,开始就调用连接函数，在连接函数里我们创建客户端并通过输入的服务器ｉp和端口去连接服务器，然后我们创建两个线程分别是读和写，在读函数里我们不间断读键盘数据并发送给服务器,在写函数里不间断的读服务器发来的数据并显示在屏幕上.具体代码实现见附录3。5系统调试此系统的调试，我们选择Liｎux虚拟机模拟调试,首先运行服务器和两个客户端，然后客户端连接服务器，之后两个客户端互相收发数据.为了方便起见，我在PC机上运行和仿真,首先安装虚拟机ＶMｗare8。0，然后安装VMwareTools，虚拟机的工具是为了共享电脑上的文件,这样可以在电脑上编写代码，在虚拟机上编译运行。编译服务器的代码,输入命令gcｃserveｒ.c—oserveｒ.exe-lpthread，回车之后会生成ｓerｖeｒ.exe可执行文件，之后我们运行服务器，输入命令．/serveｒ.exe67８９，运行服务器，其中6789为输入的端口号。之后编译客户端代码，输入命令gｃｃcｌｉｅｎｔ。c-oclient。exe—ｌpｔｈrｅａd，回车之后会生成clienｔ.exe可执行文件，我们事先查看虚拟机ｉp，输入命令ｉfcｏnfｉg回车就能看到虚拟机本机ｉp,为我们客户端连接服务器所用。之后我们运行客户端一,输入命令。/clieｎt.ｅｘｅ192.16８。2０。１096789，回车，然后用同样的命令运行客户端二,之后我们在一个客户端输入信息回车,在另一个客户端就能接收到,具体运行结果如图5.1，5。2,５.3。图5。1图5.2图5.3设计心得此次开发性试验设计让我收获甚多.一是要有一个积极的心态,独立解决问题的意识，培养扎实基础的认识。不要什么东西都感觉跟简单(很多东西可能是看似简单)就不去做了或者不屑一做，以至于性网上搜搜就可以了，这样很不好。有自己的东西有自己的付出才会有程序运行成功时的喜悦和小自豪，这样也有助于培养自己的兴趣.要时刻牢记态度决定一切。其次是兴趣，感觉学习工作中兴趣很关键，只是一个引发人积极性的问题，有了兴趣就自觉了,效率自然就高了。再次要敢于尝试和挑战。不要安于现成的程序,而且不要害怕失败,在程序调试的过程中这点尤为重要，“发现出问题然后解决问题”是一个积累经验的过程，而且很高效。最后要不懈追求。对于源代码进行不断的完善,要尽可能的实现课题所要求的功能.对于初学者或者开发较少的人来说,大量大写程序还是有必要的,但同时要注意思考,理解其实现的内在意义。还可以自己添加一些有意义的功能来实现。当看到自己编写的程序正常运行时，兴趣也会随之而来，乐此不疲，形成一个良性循环.

短短一周的开放性ARM多线程设计很快结束了,我发现我对嵌入式这个方向、对嵌入式技术、对Ｌiｎｕx都有了新的认识。通过这次的编程，我了解到，要真真正正的掌握计算机程序还不是一件简单容易的事儿,但真正掌握后，它带给我们的将是无穷的便捷与科技，我喜欢高端便捷的生活。我希望我能做计算机这个万能机器人的主人而不是奴隶，我会努力加油的！参考文献［1］徐千洋．Ｌinux

C函数库参考手册．［Ｍ]中国青年出版社.200２

［2]马忠梅,马广云,徐英慧，田译.ARM嵌入式处理结构与应用基础[Ｍ］．北京航空航天大学出版社。200２

［3]邹思铁。嵌入式Linux设计与应用[Ｍ］.北京清华大学出版社。20０２

[4]杜春雷。ARM体系结构与编程[Ｍ］.清华大学出版社。20０3

［5]田泽。嵌入式系统开发与应用［M］。北京航空航天大学出版社。２005

［11］陈鑫。嵌入式软件技术的现状与发展动向［M]．软件世界。2０01

[６]田泽。嵌入式系统开发与应用实验教程［Ｍ］.北京航空航天大学出版社.２004

［７]Alｅssandro

Rubinｉ,Ｊonａthan

Corbｅｔ．Ｌｉnux设备驱动程序［M］．中国电力出版社.2０02附录1（ＬEＤ驱动程序）＃incｌude＜wiringPi.h＞#inclｕde〈softＰｗｍ.h＞＃incｌｕdｅ〈ｓtdio.h＞#defineuｃhａruｎｓignedcｈar＃defineLｅdPｉnReｄ２7#defineLeｄＰiｎGreen2８#dｅfinｅLedPinＢlue29voｉdledIｎｉt(void)｛sｏftＰwmCreａte（ＬedPｉｎRｅｄ，０,100)；softPwmＣｒｅａtｅ(LｅdPinGreen，0，10０);soｆtPｗmCrｅate（LeｄPinBlue，０,100)；}voidｌｅdCoｌorＳet(uｃhａrr_vａｌ，uchａrg_val，ucｈaｒb_val)｛sofｔPｗmWｒite（ＬedPinＲed,r＿val);sｏfｔＰwｍWrite（LｅdPiｎGｒeen，g＿val）；soｆtPｗmＷriｔe（ＬeｄPinBlue,b_vａl）;}inｔmaｉn(vｏid){inｔi;if(wiriｎgPiSetup()＝＝—1）{prｉntｆ("seｔupwiｒinｇPiｆaileｄ！＂）；return1；}leｄIｎit(）；while（1){ｌedColorSet(0xff,0x00，0x0０）；//redｄｅlay（500）；leｄCｏlorSｅt(0x00，０xfｆ，0ｘ00）；//gｒeｅndelay（50０）；leｄＣolorSet（0ｘ00，0x00,0xff)；/／bluｅdｅｌay(500）；}ｒeturn０；｝附录２（服务器程序)#ｉnclｕdｅ<sｔdio．h>＃inclｕde<stdlib.h〉#inｃlude<strｉnｇ．h＞#include<sigｎal.h＞＃includｅ〈unisｔd.h>＃incluｄe＜ｅrrｏr。h>＃ｉncludｅ<errno。h>＃inｃlude〈fcntl．ｈ〉＃iｎclude<sys／ｔypes。h>#iｎｃludｅ＜sys/socｋｅｔ。ｈ＞＃include＜sys/epoｌl.h>＃ｉnclude＜neｔinet/ｉn.h〉#inclｕｄe〈ａｒpa／iｎet。ｈ>＃incｌuｄe<ｐｔhread。h＞＃deｆｉｎeBUFSIZE１02４intsocket_clienｔ［2]；ｉntsｏckｅt_creａtｅ（ｉntport)｛intst＝socket（ＡF_ＩNＥT,SOCK_SＴREAM，0）；inton=1;if（ｓetsocｋopt（st，SOL＿SＯＣＫEＴ，ＳO＿ＲEUSEADDR,＆ｏn，siｚeof(on））=＝—1)｛pｒintf(＂seｔsoｃｋoptisfａiled％s\ｎ＂，strerror(ｅｒｒno）)；ｒｅtuｒｎ０;}strｕｃtｓockaddr_inａddr；memseｔ(&addｒ，0,sizeｏf（ａddr)）;addr.sｉn_ｆamilｙ=AＦ_INＥT;addr。sin_poｒt＝htons（poｒt）；addr。ｓｉn_aｄdr。s＿ａddr=htonl(INADDR_ANY）;if(ｂind(ｓt，(ｓtructsocｋaddr*)＆ａddr，sｉzeof(adｄr））=＝-1){prinｔf（＂zhang．pt：bindisfailed%s\n"，ｓｔrｅrrｏr（eｒrno）)；return０;｝ｉｆ（ｌisten(st，300）==-1）｛ｐrintf（”zhang。ｐｔ：listeｎiｓfaileｄ％s＼n＂,ｓtrerror（ｅrrno）)；retuｒn0；｝ｒeturnｓt；｝voiddｅliver(ｉｎtinｄeｘ，ｃonstcｈaｒ＊buf,ssiｚｅ_tｌen）{ssize_trc＝０;ｉｆ（index==0)｛if(ｓｏcｋet_cｌieｎt［１]==0）｛prinｔf(＂％ｄ：ｕsernotoｎlｉne＼ｎ",ｉndex）；}ｅlse｛rｃ=send(socket_clｉｅnt[1］,buf,ｌeｎ，0）；printf（”send:%s，ｓend：％uｂｙｔes\ｎ"，ｂuf,ｒc)；iｆ(rc<＝0){if(rc=＝0）ｐrintf(＂zhａng.pt:seｎｄfaｉled,disｃoｎnectiｏn,\n"）；elsepriｎtf("zhaｎg.pｔ：seｎｄfaileｄ，%s＼ｎ＂,sｔrerror(ｅrrｎｏ）);｝｝｝if（ｉｎｄex＝=1）｛ｉｆ（socket_clieｎｔ［0］＝=0）｛pｒintｆ（＂%d:useｒｎotonline＼n”，index);}ｅlsｅ｛ｒｃ=ｓｅnd(sｏckｅt_ｃlient［０]，buf，leｎ,0）;priｎｔｆ（"send:%ｓ,ｓｅnd:％ubytes\n＂,buf,rc)；if(ｒｃ〈=0）｛ｉf(rc＝=０）printf("zhang.pt:sendfaileｄ，discｏnnｅctiｏn,\ｎ”）;ｅlseprintｆ（”zhaｎg．pt:sｅnｄｆaileｄ，%s\ｎ＂，strｅrroｒ(errno）)；｝｝}}voidsｏckｅt_wｏrｋ（iｎtinｄeｘ)｛charbuf[BＵFＳＩＺE]；ssiｚe_trｃ=0；while(1)｛memｓet（buf,0，sizeｏf(bｕf））;ｒc=rｅcv(sｏckｅｔ_ｃlient［index]，ｂuf，sｉｚeof（ｂuf)，0)；if（rc<=0）｛if(rc==0)priｎｔf（”％d：recｖdisｃonnｅctｉon\n＂，ｉｎdex);elｓeｐrｉnｔｆ(”％d：ｒecvfａiled,％s＼n”，ｉndex,strｅrror（eｒrnｏ)）；ｃlosｅ（ｓoｃｋet＿cｌienｔ[index］）；socket＿ｃｌｉenｔ［index］＝0;ｂｒeak；}else｛priｎtf(”％d：ｒecv:％s，ｒｅcv：％ubytｅs\n",indｅx,buf,ｒｃ)；delｉvｅr(indeｘ，bｕf，rｃ);｝｝}ｖoiｄ*sｏcket_ｈandle（vｏid＊ａｒｇ）{iｎtclｉent＿ｓt=*(inｔ＊)arg；free（(ｉnt＊)arｇ)；prｉnｔf（＂zhanｇ．pt：handle_tｈreadｉｓｂeｇin\n＂);inｔinｄex=0；if(sockeｔ＿client［0］==0）{ｓｏcket_ｃlienｔ[0］＝ｃlient_st;｝else｛ｉｆ(sｏｃkｅt_cｌient[1］==0）｛ｓocket＿clieｎt[1］=cｌient_ｓt;index＝1;}elｓe｛cloｓe(client_st);returnNＵLL;}｝socket_ｗork(iｎｄex)；ｐrｉnｔｆ（"ｚｈang。pｔ：ｈandｌe_tｈｒeａdisend\ｎ")；returnNULＬ；｝ｖｏidｓｏｃｋaddｒ＿ｔoa（conststruｃtsocｋaｄdr_ｉｎ*ａddｒ,char＊IPAddｒ)｛unsigneｄchａr*p=(unｓｉｇneｄcｈaｒ＊）&（ａddｒ—>sin_addｒ．s_adｄr）；sprｉntf（IPAdｄr，"％u。％u。％u.%u＂,p[0］，p[１]，ｐ［2］，p［3])；｝vｏidｓoｃｋｅt_aｃcept（inｔst){ｐtｈrｅad_tthr＿d；pthread_atｔr_ｔaｔtr;ｐｔhｒｅad_attr_init(＆ａttr）；ptｈread_attr_seｔｄetacｈｓtaｔe（＆ａｔtr,PＴHREAＤ_CREATＥ＿DＥTAＣHED）；ｓtruｃtsｏckａddr_inｃlｉent_addr；ｓocklｅn＿tlen=sizeoｆ（cｌｉｅｎt_aｄdr）;wｈile(１）｛memset(&cｌieｎt_aｄｄｒ，0，ｓｉzeｏf（client_ａddｒ）)；ｉnｔcｌiｅnt＿ｓt=ａcｃeｐt(st，(voｉｄ*)＆cｌieｎt_ａdｄｒ，&ｌｅｎ）；ｉf（ｃlient_st＝=-1）｛printf（＂zhang．pｔ：accepｔfaiｌed％s＼n＂,ｓtｒerror（errno）);breaｋ;}else{chaｒsIＰ[3２］;memset(sIP，0，sｉｚeof（sIＰ)）；socｋaddr＿toa（&cｌient_addr,sIP)；priｎtf（”zhaｎg.pt：ａccｅpｔｂy％ｓ\n"，sＩP)；int*tｍp=malloc(sizｅof（int))；＊tmｐ=ｃlient_ｓt；pthreａｄ＿create（＆thr＿d,&aｔｔr,ｓocｋet_haｎdlｅ，ｔmp）；}｝ｐthreaｄ_aｔｔr_dｅstroｙ（&aｔtr）；}iｎtmain（intarg，cｈaｒ＊aｒgs[］）｛ｉf(arg〈2）{prinｔｆ（＂ｚhanｇ.pt:serveｒpoｒｔerroｒ！\n”);returｎ0;}intiｐｏｒt＝atoi（arｇs［1])；if（iｐoｒｔ=＝0)｛prｉntf（”ｚhang。pt:ｐort%ｄｉsinvalid！＼ｎ”，iport）；ｒeturn0;｝printf(＂zｈang。pt:sｅrverｉsbeｇin*ｖ*!＼n＂)；meｍset（socｋeｔ＿clｉｅnt，０，sｉｚeof（sｏcｋｅt_ｃｌient)）；intｓt＝socｋet_creａte（ｉport）；if（sｔ=＝0)ｒeturn0;socket_acceｐt（sｔ）；cloｓe（st）;printf（"ｚhang．pｔ：serｖｅｒisenｄ\n＂）；ｒeｔurn0；}附录3(客户端程序代码）＃ｉnclｕde<ｓtdio。h＞＃iｎｃlude<sｔdliｂ。h〉＃ｉnｃｌudｅ〈sｔriｎg。h〉＃inｃlude＜errｎo．ｈ>#inｃlｕdｅ〈unistd。h〉#inclｕｄe〈ａrpa/ｉｎeｔ．ｈ〉#iｎclude＜syｓ/types.h>#includｅ〈ｓys/socket.ｈ>#incluｄe〈pｔhreａｄ.ｈ＞#dｅfｉneＢＵFSＩZE1０24voｉd＊socｋet＿reａd（voｉd*ａrｇ)｛ｉntst=＊（ｉnt＊）arg；ｃｈａrbuｆ［BUFSIZＥ］;whiｌe(１){meｍseｔ（ｂuf，０，sizｅｏf（bｕf）)；ssiｚe_trc=recｖ(st,ｂuf,sｉzeof(buf)，0）;if(ｒc〈=0)｛ｐriｎｔf（"ｚhang。pt：ｒｅcvｆaｉled,％s＼n”，strerror（ｅrｒno)）；ｂｒeａk；｝eｌse{priｎtf(”zｈaｎg．pt：reｃv:％ｓ，recv:%ubytｅ\n”，buf，rc）；}}ｒeｔｕrnNＵＬＬ；}void＊socket_write（void＊arg）{intｓt=*（int＊）aｒg；charｂuf［BUFSIＺE］;while（1){ｍemｓet（buf，０,ｓiｚｅof(ｂuf））；read(STDIＮ＿FILENO，buｆ,ｓizeof(buｆ））；ｉntilｅn=strlen（buf）；if(buｆ[ｉｌｅn－1]＝=＇\ｎ'）{ｂuf［ilen-1］=0；｝ｓsizｅ_trc＝seｎd（sｔ，ｂuｆ，siｚeｏf(buf)，0);printｆ（”ｚｈanｇ.pｔ:seｎd：％s,sｅnd:％uｂyte\n”，buf，rc）；iｆ(ｒc〈=0)｛printf(＂ｚhaｎｇ.ｐt：sendfailed，%s\n＂,stｒｅｒror（errno））；｝}reｔuｒnNUＬL;}intｓｏcｋet_coｎnｅcｔ（conｓtchar＊hostnaｍe,intiport)｛intsｔ=socket（ＡＦ_INEＴ,SＯCK_SＴREAＭ，0);strｕctsoｃkaddr_inａddｒ；ｍemｓeｔ（＆ａddr,0,ｓizeｏｆ（addr）);addr．ｓｉn_fａmily=AF_ＩNET;addｒ。sin_port＝htoｎs（iport)；ａddr。sin_aｄdｒ．s_ａdｄr=iｎeｔ＿addr（hosｔnａｍｅ);if(coｎｎect（ｓｔ，（strucｔsocｋaddr＊）&addr,ｓizeｏf（ａdｄr)）==－1){priｎtf(”zhaｎg。pt:cｏnｎectｆaileｄ％s\ｎ"，ｓtrerror（errno））；｝else｛printf（＂zhaｎｇ。pt：cｏｎnectsucceｓs\n”）;｝rｅｔurnｓt;}intmain(ｉntarg，cｈaｒ*args［］）｛ｉf（aｒg〈3)｛ｐriｎtf（"zhang．pｔ：sｅrｖerip＆poｒterｒoｒ！\n”);ｒeturn０;｝inｔipoｒｔ=ａtoi(args［２］);if（iｐｏrｔ＝=0){printf（"ｚhang。pt:porｔ％disinvalｉｄ\n”,ｉｐｏrt）;reｔurｎ0；}priｎtｆ（＂ｚｈang。pt：ｃliｅｎｔisbｅgin\n"）;intst＝sockeｔ_cｏnnｅｃt(args[1］，iporｔ);if（ｓt==０)rｅturn0;pthreａｄ＿ｔthｒ_ｒｅａd，thｒ_wriｔe；pthrｅaｄ_creatｅ（&thr_ｒead,NＵＬL，ｓocket_ｒeaｄ，＆st）；ptｈread_creaｔｅ（&tｈr_ｗrite，NULL，sｏｃkｅt_writｅ，＆st）；ｐthreａd＿jｏin(thr_reａd,NULL)；ｃlosｅ（ｓt);priｎtf（”zhanｇ.pｔ：cｌienｔｉsend＼n＂）;return０;}基于AＴ８9s52的多功能数字钟引言单片机(Sinｇle—ＣhipＭicｒocomputｅr）,是集CＰＵ,ＲＡＭ，ROM,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于工业自动化上和智能产品。时钟,自从它被发明的那天起，就成为了人类的好朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展，时钟的应用越来越广范，人们对时间计量的精度要求也越来越高。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友再次焕发青春呢?这就要求我们不断设计出新型的时钟，来不断满足人们的日常生活需要。然而市场上的时钟便宜的比较笨重,简单实用的又比较昂贵。那么，有没有一款既简单实用价格又便宜的时钟呢？我们设计小组设想：可不可以利用单片机功能集成化高，价格又便宜的特点设计一款结构既简单，价格又便宜,功能又强大的单片机电子时钟呢？基于这种情况，我们课程设计小组成员多方查阅资料,反复论证设计出了这款集时钟显示、闹铃提醒和秒表功能于一体的单片机数字时钟。【摘要】本设计由数码管显示模块、单片机处理模块、闹铃提醒模块、按键控制模块和电源模块等组成。通过单片机软件运算方式进行时钟计时，外部获得的按键信息进行模式切换和控制，输出到信号数码管显示模块,从而控制数码管显示内容，实现时钟显示、闹铃提醒和秒表等功能。【关键词】数字钟；ＡT89s52;ＰNＰ9０12;数码管【Abstract】Ｔhedesｉgnconsｉstsoftｈedigitaldisplａymｏduｌe,ＭCUproceｓｓinｇmoduｌｅ,alarmremiｎdiｎgmodulｅ,ｋeycontrolｍoduleandpoweｒmoduleandoｔhercompｏnｅnts.TｈrｏuｇhthｅｗayMＣU’ｓsoftｗarｅoｐerａｔiontotｉme,exteｒnaliｎfｏrｍationonaccｅｓｓｔokeydａtａprocessingtoｍｏｄeｃhａngｉｎgａndcontｒoｌ,ｏutputｓｉgnａltodigitaｌdｉsplayｍoduletｏｃoｎtｒoｌｔhedｉgitａｌdisｐlaｙｃontent,ａndthen，ｒealizingtheclockdｉspｌayanｄaｌarmｒeminｄinｇanｄsｔｏpｗatｃh，andotｈerｆunｃtioｎs.【Ｋeｙｗｏrdｓ】Dｇitalclocｋ；ＡT89s52；PNP90１2;nixietube目录TOC＼o”1—3”\h＼z＼uＨYPERLINＫ\l_Ｔoc3029６目录ＰＡGＥREF_Toｃ302９6３一、课程选题及设计目的PAGERＥＦ_Tｏc17０６341。1课程选题及相关设计要求PAGERＥF_Toc1028０4HＹPERLINK\l_Tｏc312461．1.1课程题目PAＧＥREF_Toc３12464HYＰERLＩＮK\l_Toc６1571．1．2设计要求PAＧERＥF_Toc61574HYＰERＬINＫ\l＿Toc2９2261.1.3本设计功能完成情况PＡＧEREＦ_Tｏc２922６41．2课程设计目的PAＧEＲEＦ_Ｔｏc１48３95HYＰERＬINK\l＿Toｃ186481。3课程设计所用软件ＰAGEＲEＦ_Toc18648５ＨYPＥＲLINK\l_Toc28490二、硬件设计与实现ＰAGEＲEＦ_Toｃ2849０62．1课题分析PAGEＲEF_Toc125156ＨＹPERＬIＮK\l＿Ｔｏc7002.１．1元件选择PAGERＥＦ_Toc7００6HYPERＬINK\l_Toｃ268692.1。2工作原理ＰAGERＥF＿Tｏc2６8６97HYＰERLINＫ\l_Ｔoｃ1０072。1．3系统的硬件构成及功能ＰAGEREF_Toc100782．2由原理设计实际电路PＡＧＥＲＥＦ＿Ｔoc264３2１0ＨYPＥRLINK\l_Tｏc23０22.2．1抢答器实际电路图PＡGEREF＿Ｔoc２3021０ＨYPEＲLIＮK\l＿Toc1８2７２2.2。2PＣB图设计PAGＥＲEＦ_Toc1827２11ＨYPERLINK\l_Ｔoｃ1980２3。1软件功能需求PＡGＥREF_Toc1９8０２12HYPＥRLINK\l＿Toc１３3６８3．2系统主程序设计ＰＡGＥＲＥF＿Toc133６8124．1仿真电路设计ＰＡGＥＲＥF_Tｏc836３19HYPEＲLINK\l_Ｔoc5599４。2功能仿真结果ＰＡGEＲEＦ_Ｔoｃ５5９919ＨＹPＥRＬINK\l_Ｔoｃ２80４34．２.1时间显示PAGEREF＿Ｔｏc2804319ＨYPERLＩNＫ\l_Toｃ１94204.2。2闹铃设定PＡＧEＲEＦ_Toc19420２04。2。3时间设定PAGERＥF＿Toｃ80２8２0HＹPＥRLIＮＫ\l_Tｏc１59２64．2．4秒表使用PAGEREF_Toｃ15９2６20附录课程选题及设计目的１课程选题及相关设计要求1。1．１课程题目基于AＴ89s52的多功能数字钟1．1.2设计要求1.显示时间：用数码管显示时:分，时间可用硬件调整。2.定时功能,可硬件调整（时分)定时，定时到驱动蜂鸣器（或LEＤ）提示.3。计时功能：精确到０.1秒，结果在数码管显示.4。设计出相应电路并用protｅl出图。５．给出完整的汇编语言（或C语言）源程序。１．1。3本设计功能完成情况1．显示时间：完整实现并自由发挥。用数码管显示，按照时—分-秒的格式显示,时间可用硬件调整，比照设计要求增加了秒显示功能。２。定时功能，完整实现。可硬件调整(时分）定时，定时到驱动蜂鸣器(或LＥＤ)提示，本设计采用了LED提示(亮1min)。3.计时功能：完整实现并自由发挥。精确到0.０1秒，结果在数码管显示，比照设计要求秒表精度提高了10倍。４。设计出相应电路并用prｏtel出图,完整实现.。5.给出完整的汇编语言(或Ｃ语言）源程序，完整实现。6.仿真，此步骤为自行添加,用于验证了设计的可行性。1。2课程设计目的（1）学习使用ｐroｔｅl设计电子线路原理图和PＣB图的方法。（2)学习使用ｐroｔues仿真并调试电路及程序的方法。(３）学习使用以ＡT89s52为核心设计外围电路及实现预期功能的思想和方法.（４)学习查找电路所用元件封装方式的查找和自行制作的方法.(５）学习使用KｅilC设计相应程序实现硬件控制和功能的方法。1.3课程设计所用软件软件工具：ＡlｔiuｍＤesigneｒSｕmmｅr09、Ｐrotel９9用于设计电路原理图和PCＢ图。KeｉｌuViｓｉon4用于软件的编写、编译以及hex文件的生成.Ｐｒotｕes7。５用于软件的仿真。硬件设计与实现2。１课题分析2．1。１元件选择本设计使用到的元器件包括:AT8９s52芯片、数码管、PNP９０12、电容、电阻、晶振、按键开关、。AT89ｓ52芯片是系统的核心，它主要负责控制各个部分的协调工作。选择该芯片的原因主要有以下几点:（1)该芯片在以前的电子设计中使用过一次，手头恰好有,便于节省课程设计资金。（2）内部资源丰富，功能强大，片上Flasｈ允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器.(3）能工作在3．５~5。5Ｖ,其工作电压范围宽泛，便于使用.在AT89s52芯片外围接上复位电路，外部时序电路、上拉电阻,数码管，按钮等外部设备,通过数码管、PNＰ9０1２搭配实现功能的显示。P３。３为蜂鸣器（用LＥＤ代替)输出口，P０为数码管段选显示输出，Ｐ2为数码管位选显示输出，Ｐ3.0—P3。２为按键控制接口.原件列表：AT89s5２１片四位共阳极数码管２片PNＰ9０１2三极管8个22μF电容1个30pF电容２个1ＫΏ电阻1２个４.7KΏ电阻８个1２Ｍ晶振1个导线、焊锡若干2．1。2工作原理基于上述设计要求,根据功能要求,设计中除了必要的单片机复位和时序电路外，还需要有闹铃提醒电路、显示电路、按键控制电路等部分。各个电路都有其自己的功能。电路进入就绪状态后，开始计时.然后由按键控制进行模式切换和控制状态。在电路中P3。0-P３。2为按键控制部分的3个按键,P3．0对应模式切换功能，P3。１在时钟显示和闹铃模式下起到加1功能，P３。2在时钟显示和闹铃模式下起到减1功能，在秒表模式下起到控制秒表开始和暂停的功能。Ｐ3．3为闹铃输出口,闹铃时间到,则该输出口置高，保持1miｎ，使LＥD保持高亮达到闹铃提醒功能。P0为数码管段选显示输出,同个8个口电平高低不同，控制单个数码管的显示,；P2为数码管位选显示输出,通过8个口的输出电平高低不同，控制相连的ＰNＰ9012的导通状态，从而控制共阳数码管的显示.AT89s52的针脚定义如下：２．１.3系统的硬件构成及功能（1）抢答器的电路框图P3.0-3.2P0口P3.0-3.2P0口单片机P2口数码管显示模块外围驱动电路电源模块按键控制模块闹铃提醒模块复位电路及时序电路抢答器电路功能框图2.２由原理设计实际电路２.2。１抢答器实际电路图抢答器工作电路原理图２.2．2PCB图设计(注明：因为沟通的原因，实际作出的PＣB图未按照此图制作，而是制作了第一版设计的一个PCB，其中有错误,故在实际应用时，自行焊接了设计电路.）三、电子线路软件设计与实现３.1软件功能需求为了能够计时准确，显示无闪烁，按键响应及时无抖动等功能需求,根据设计要求，可以得出相应的软件功能可分为以下部分:（1）初始化部分(2)显示部分（3）键盘扫描判断部分(4）数码管驱动部分（5）主程序（6）定时器计时设计３.2系统主程序设计基于以上软件需求，以及ATMｅga16L指令集特点，编写了如附录程序来实现逾期功能。初始化部分.＃iｎclude＜rｅg52。ｈ>sbｉtKEY1＝Ｐ3^0；sｂitKEY2=P3^1;sbitKEY3＝P3^2;ｓbｉtｌed=P3^3;coｄeunsigｎｅdｃhaｒtａb［]={0ｘc0，０xf9，0ｘa4,0xb０，０x99，０ｘ９2，0x８２，0xf8，0x8０，0x９0｝；／/共阴数码管0－9unsignedchａrＳtrTab［8］；／/定义缓冲区Ｕｎsignｅdchａｒminutｅ=30，hour=１2,sｅcond，ｍseｃｏnｄ，miaｏ,keｙ1ｆｌａg=０，key2fｌag＝0;//定义并且初始化值1２:３０：0０unｓigneｄchaｒkeyｔemp１=0，ｋｅｙｔemｐ2=0，cｌoｃkhor=０，ｃlｏｃkmin=0，cｌｏｃksec＝０，clockｆlag,keycｏｕnt,kｅyfｌag1，t；显示部分。vｏidDisｐlaｙpro（void)｛StrTab［0］=tab[houｒ/10］;／／显示正常时间StrTaｂ［1］=ｔａｂ［hour%10]；StrTaｂ[2]＝0ｘbf;StrTab[３］＝taｂ[minute/10］；StｒTab［4]=taｂ［minute%10]；StｒTab［5]=0xbf;StrTａb［6]=tab［ｓeｃｏｎｄ／10］；SｔrTａb[7]=tab[sｅｃｏnd％10];}vｏiddispｌayｍiao（）｛StｒTａb［6］=tａb［ｍseｃoｎd／10];／／显示秒表时间SｔｒTab[7]=tab[mseｃｏnd％１0］；StrTａb［2]=０xbf;StrＴab［3］=ｔab［ｍiao/10];StｒTab［４]=tab［miaｏ%１0］；StrTaｂ［5］=0xbf；StｒTab［0]＝tab［０]；ＳtrＴaｂ［１]=ｔab［0］;｝ｖoｉdtｉmiｎg（void)｛SｔｒＴab［0]＝tab［ｈour／１０］;/／显示正常时间ＳtrＴａb[1］=ｔaｂ[hｏuｒ%１0];ＳtrTab[2]=0xfｆ;StrTａb[３］=tab［minｕｔｅ/10]；SｔrＴaｂ［4］=tab[minute%10］;SｔrTab［5］＝0xｆf;StｒＴab[6］=tab［ｓeｃｏｎｄ/１0]；StｒＴaｂ［7］=tab［seｃond％10］;｝vｏidcｌｏck(voiｄ){SｔrＴaｂ[0］=tab[clocｋhor/10］；/／显示闹铃时间StｒＴab［１］=taｂ［clockhor%1０］；StrTab［2]=０ｘ7ｆ；StrTａb[3］=tａｂ［clockmｉｎ/10］；ＳtrTab［4］＝tａb［clockｍｉn%１０］;StｒＴab[5］=0x7f;StrＴab［6］=tａb[clｏcｋｓec／10］；SｔrTab［7］＝tab［cloｃｋsec％１0];｝ｖｏｉｄzero（ｖoｉｄ）{StrTab［0］=tab［0];/／显示零时间ＳtrTab[1］=tab[０];StｒTab[2］=0ｘbf;StrTab[３］＝taｂ［0］；SｔrTab[4］=ｔab［０];StrTab［5]=０xbf；ＳｔrＴａb［6]=ｔab[0];ＳtｒTab［７］=tab［０］;｝键盘扫描判断部分.vｏiｄkeyjudge（）/／模式切换键扫描{keyｆｌag１=0；ｄelay（１000）;iｆ（ｋeyｆlag1＝1）｛if（key1flag〈=４)｛key1ｆlag＋+；｝if(ｋｅy1flag>=4){key１flag=0;｝｝keyflag1=0;}数码管驱动部分。ｖoidtｉme１_isr(void）interruｐt3usiｎg0／/定时器1用来动态扫描{sｔａticunsiｇnｅdｃharnuｍ;ＴH1=０xf8;//重入初值TL1＝0ｘf０；sｗｉtch（ｎｕm）{caｓe0：P2=０xfe；Ｐ0=StrTab［nｕｍ];breaｋ;//分别调用缓冲区的值进行扫描cａse1:P2=0xfｄ；Ｐ0=ＳtｒTab[num］;brｅaｋ；caｓe2：P2=0ｘｆb；Ｐ0＝SｔrTａb［num］;breaｋ；case3：P2=0xf7;P0=StrＴａb[num］;ｂrｅａk；ｃasｅ4：P2=0xｅf;Ｐ０＝StrTab[ｎum］；bｒｅaｋ；case5:P2=0ｘdｆ；P0=StrTab［num]；break；caｓｅ6:P2＝0xｂf；Ｐ0＝StrTａb［num];break;caｓe7:P２=0x7ｆ；P0=StrＴab［ｎｕｍ］；break；defaｕlｔ:ｂｒｅak;}nｕm＋+;／/扫描8次，使用8个数码管iｆ（num==８)nuｍ=０；}延时程序。voiddeｌaｙ（uｎsignedｉnｔcｎt）//延时函数{wｈilｅ(－-cnｔ）;}主程序。maｉn（）／/主函数｛TMＯD｜＝0x０１；/／定时器0用于计时TH０=0ｘd8；TL０=0xｆ０；EＴ０=1；TR0=１；ＴＭOD|=0x10;//定时器１用于动态扫描TH１=0xF８；TL1=0xf0；ET１＝１;TＲ1=1；ＥＡ=1;EX0=１；ＩT0=1；t=0;Ｄiｓplａｙpro(）；whｉle（１)//主循环｛whｉle（(key1flag==0）)｛Disｐlaｙpro()；｝wｈiｌe（(key1fｌag=＝１)）｛zero();if(！KＥＹ3)//按键去抖以及动作｛ｄｅlay（1０000）；iｆ(!KEY3)｛mｓecｏnｄ=0;mｉao=0；｝wｈｉｌe(（key1fｌag＝=1)）｛diｓplaymiａo()；｝｝}whilｅ（(key1fｌag==2)）｛timiｎg（)；iｆ（ｋey2flaｇ＝=0）｛iｆ(！KEＹ3）//按键去抖以及动作{delay（10０00）;ｉf（！KEY３){miｎute++;ｉf（miｎute=＝59）minｕte=０;／/分加1tiｍing（）;}｝}iｆ(key2flａg==1)｛iｆ(！KEY３)/／按键去抖以及动作{deｌay（１0００0);if(!KEY3)｛hour＋＋；ｉf（hour==24）ｈour＝0；／/分减1ｔimiｎg（）；｝｝｝tiｍing（）;}ｗhile（（key1flaｇ=＝３)）｛clocｋ(）;if（key２flaｇ==0){if（！KEY3）//按键去抖以及动作｛dｅlａy（10００0);if(！KEY3）｛clockｍｉｎ++；if（clｏｃｋｍin==59)ｃlｏckmiｎ=０;//分加１cｌock(）;}}}if(key2ｆlag＝＝１)｛ｉf(!KEＹ3）//按键去抖以及动作｛deｌaｙ(100０0）;ｉｆ（!KEY3）｛ｃloｃｋhor+＋;if（cｌoｃkｈor＝=24)clockｈor=０;／／分减1cｌｏck()；}｝}clock（);｝｝｝////／//／//／//////////／////／////////／/／/////／/／/／/////／////／/／／/／voｉdinter()ｉnterrupｔ０｛if(ｋey１flag=＝1）｛if(t==0）｛ｔ=1；}eｌseｔ=0；}｝闹铃响应设计iｆ（（ｈour==cloｃkhｏr）＆&（miｎuｔe＝=clｏｃkｍin))｛clockｆlag=1;｝else｛clｏckfｌag=0；}if（cｌoｃkｆlag==1）{led=1；｝eｌse｛led=0；｝秒表设计ｖoidｔｉｍ（voiｄ）iｎteｒrupt1using１｛sｔaｔicunsiｇneｄiｎtcｏunt;//定义内部静态变量TH0＝0ｘf8；//重新赋值ＴＬ0=０x３０；ｃounｔ＋+;kｅｙcｏunt+＋；if（！KEY1){kｅyflaｇ１=１;keｙｊｕｄge（）;}iｆ(！ＫEY2）{ｉf（kｅy2flag〈=２）｛kｅy２flag++;}ｉf(ｋey２fｌag>=２）｛key2flaｇ=0；}}if((ｃouｎt％５）==0）｛iｆ(t==1)mｓecond++;if（ｍseconｄ＝=100）{mｓｅconｄ=0;miao++；/／秒加1if(miａo＝=1０0）miａo=0;}｝（9）走时设计iｆ(cｏｕnt==５00)｛count=0;second++;//秒加1ｉｆ（second==6０）｛sｅcｏnd=0；miｎute+＋；//分加1if（minｕte==60)｛ｍinuｔｅ=0；hour+＋；//时加1if(hｏur=＝24)ｈour=0；}}}}四、系统功能仿真4.1仿真电路设计因为使用Prｏtｕｅs7．5进行电路仿真时，默认单片机正常工作同时电路驱动能力无限大，因此可以省略掉复位和时序电路以及三极管驱动部分，仿真电路图设计如下：4。2功能仿真结果４。2．1时间显示4。２．2闹铃设定4。２.3时间设定4。2.４秒表使用附录：完整程序设计#incluｄｅ〈reg52.ｈ〉sbｉｔＫEY1=P3^０；ｓｂitKEY２=Ｐ３^１；sbｉtＫEY３=P3^2;ｓｂiｔｌed＝P3^3；cｏdｅｕnsignedｃhartab［]=｛0xｃ0，0xf9,0xａ４,0xb0，0x９9，0x9２,0ｘ８2,0xｆ8,0ｘ8０,0x９0}；／/共阴数码管0－９ｕnsiｇnedｃhａrＳｔrTab[８］;/／定义缓冲区unsigｎeｄcｈarminute=3０,hoｕｒ=12，seconｄ,msecoｎｄ，ｍiａo，kｅy1fｌaｇ=0,ｋｅｙ2flaｇ=0;/／定义并且初始化值1２：30：０0uｎsｉgnedcharkｅｙｔemｐ１=0,kｅｙｔemp２=０,cloｃkhor=０,clocｋmｉn=0,cｌｏｃksｅc=0，clockflａg,keｙｃouｎt,keyｆlag１，t；voｉｄdelay（unｓigneｄintcｎｔ）//延时函数{while(-—cnt);}voｉdDiｓpｌaypro（vｏid）{SｔrTab［0]=tab［hｏｕr/10]；/／显示正常时间StrTaｂ［１]=tab［houｒ%1０]；StrTａb[2］=0ｘbf;StrＴaｂ[3]=ｔab［ｍinｕte/１０］;ＳｔｒＴaｂ［4］=taｂ[minｕte％10］;StrTａｂ［５］=0ｘbf;StrTaｂ［6］＝tａb［second／10］；StｒTab［7]＝ｔab［sｅｃond%10］；｝voiｄdisplayｍiao()｛StrTaｂ[6]＝tab［ｍsecond／10］;/／显示秒表时间StｒTａb[７]=ｔａb[ｍsｅｃoｎd%10]；StrTab［2］=0xbf；StrTab［3］=tab［miao/10］；StｒＴab[４］＝tａｂ［miａo％10］；StrTaｂ［５]=０xｂｆ；ＳｔrTab[0］=tａb［０]；StrＴab[1］＝tab［0];}vｏidtiming（ｖｏid）{StrＴab[0］=tａb[ｈouｒ/１0］；/／显示正常时间StrTab[1]＝tａb[houｒ%10]；ＳtrTａb[２］＝0xff；ＳtrＴａb［3]＝ｔaｂ［mｉnuｔe/1０］;StｒTａb[４］=taｂ[minuｔｅ％10］；StrＴａb［5]=0xｆf；StrTab［6]=ｔａb[sｅcｏnd/１０];StrTａｂ[7]=taｂ［second％10]；｝vｏiｄclock(vｏiｄ）{ＳtｒＴab[0］＝ｔaｂ[cｌocｋｈor/10］;//显示闹铃时间ＳtrTab［1]＝ｔaｂ[clｏcｋｈｏｒ％10］；StrTａb［2]＝0x7f；StrＴab［3］＝tab［cloｃｋmiｎ/10];ＳｔｒTab［4］＝taｂ[cｌockｍin％１0];StｒTab[5］=0x７f;ＳtrTab[６］＝tab[clocksec/10］；StｒＴａb［7］=ｔａb[ｃｌocksec％10];｝voidzero(void）{StｒTab[０]=ｔab[0]；//显示零时间ＳtｒＴａb［1］＝tab［0］;StｒＴab［2]＝0xbｆ;StrTab［3］=ｔab［0]；StｒTab[4］=ｔab［0]；StｒＴab［５］=0ｘbf；ＳtrTab［6]=ｔａｂ[０］；SｔrTab[７]=tａb[0］；｝voidkｅyｊuｄge（）{keyflag1=0;delａy(１00０）；if(keyflag1=1)｛if（kｅy1flag＜=4）{key1ｆｌag＋+；}ｉf（key1flag〉=４）｛kｅｙ1ｆlag=0；}｝keyflaｇ１=0;}mａin（)／/主函数｛TMOD|=0x0１；//定时器0用于计时TH0=0xｄ８；TL0=0xf０;ＥＴ０＝1；TR0＝1;TＭOD｜=0x１0；