时钟周期,总线周期详细说明
时钟周期：
时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
机器周期：
在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。
8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期（状态周期）组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P 表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒；
指令周期：
执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。
通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
总线周期：
由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。通常把CPU通过总线对微处理器外部（存贮器或I/O接口）进行一次访问所需时间称为一个总线周期。
总结一下，时钟周期是最小单位，机器周期需要1个或多个时钟周期，指令周期需要1个或多个机器周期；机器周期指的是完成一个基本操作的时间，这个基本操作有时可能包含总线读写，因而包含总线周期，但是有时可能与总线读写无关，所以，并无明确的相互包含的关系。
指令周期：是CPU的关键指标，指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位，分单指令执行周期、双指令执行周期等。现在的处理器的大部分指令（ARM、DSP）均采用单指令执行周期。
机器周期：完成一个基本操作的时间单元，如取指周期、取数周期。
时钟周期：CPU的晶振的工作频率的倒数。
例子：22.1184MHZ的晶振,它的晶振周期、时钟周期和机器周期分别是多少？
以51为例,晶振22.1184M，时钟周期(晶振周期)就是(1/22.1184)μs，一个机器周期包含12个时钟周期，一个机器周期就是0.5425μs。一个机器周期一般是一条指令花费的时间，也有些是2个机器周期的指令，DJNZ，是双周期指令.
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红皮书118页说cpu的操作频率可达60MHZ，这个频率是机器周期还是指令周期？ARM机器周期跟指令周期有什么对应关系？由于ARM采用的是三级流水线的技术，所有的指令执行都由相同的三个阶段取指，译码，执行，那么所有的指令的执行时间是不是都是相同的？
我的理解是：如果ARM不接pll（即ARM直接采用晶振的周期），ARM的机器周期就是晶振的振荡周期，这两个是等同的，所有的指令的执行时间都是相同的，且都等于晶振周期；如果ARM连接并使能pll，则1/Fcclk就是机器周期，指令的执行频率等于Fcclk。请教高手指点更正，多谢！！
zlgarm ：
没有机器周期的概念，只有主时钟的概念，它是OLL的输出。如果程序和数据均在片内RAM中，这样计算指令执行时间
1、一般指令需1个主时钟时间
2、每次跳转增加3个主时钟时间（也许是2个，需要确认）
3、从RAM中取一个操作数多增加一个主时钟时间，以次类推
4、保存一个结果到RAM中多增加一个主时钟时间，以次类推
5、访问片内外设，增加一个外设时钟时间
注意伪指令ldr rn,=x需要从ram中取一个操作数。
slump：
如果从FLASH中运行，启动MAM后，当指令不在MAM缓冲中，需用MAMTIM个周期进行MAM预取指。所以程序跳转的开销是相当大的。
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8051、ARM和DSP指令周期的测试与分析
本文对三种最具代表性的微控制器（AT89S51单片机、7TDMI核的LPC2114型单片机和TMS320F2812）的指令周期进行了分析和。为了能观察到指令周期，将三种控制器的GPIO口设置为数字输出口，并采用循环不断地置位和清零，通过观察GPIO口的波形变化得到整个循环的周期。为了将整个循环的周期与具体的每一条指令的指令周期对应起来，通过C语言源程序得到汇编语言指令来计算每一条汇编语言的指令周期。
1 AT89S51工作机制及指令周期的
AT89S51单片机的时钟采用内部方式，时钟发生器对振荡脉冲进行2分频。由于时钟周期为振荡周期的两倍（时钟周期＝振荡周期P1+振荡周期P2），而1个机器周期含有6个时钟，因此1个机器周期包括12个晶振的振荡周期。取石英晶振的振荡频率为11.059 2 MHz，则单片机的机器周期为12/11.059 2=1.085 1 μs。51系列单片机的指令周期一般含1～4个机器周期，多数指令为单周期指令，有2周期和4周期指令。
为了观察指令周期，对单片机的P1口的最低位进行循环置位操作和清除操作。源程序如下：
#include
main() {
while(1) {
P1=0x01;
P1=0x00;
}
}
采用KEIL uVISION2进行编译、链接，生成可执行文件。当调用该集成环境中的Debug时，可以得到上述源程序混合模式的反汇编代码：
2:main()
3: {
4:while(1)
5:{
6:P1=0x01;
0x000F759001MOVP1(0x90),#0x01
7:P1=0x00;
0x0012 E4CLRA
0x0013 F590MOVP1(0x90),A
8:}
0x001580EDSJMPmain (C:0003)
其中斜体的代码为C源程序，正体的代码为斜体C源程序对应的汇编语言代码。每行汇编代码的第1列为该代码在器中的位置，第2列为机器码，后面是编译、链接后的汇编语言代码。所有指令共占用6个机器周期（其中“MOV
P1(0x90),#0x01”占用2个机器周期，“CLR A”和“MOV P1(0x90),A”各占用1个机器周期，最后一个跳转指令占用2个机器周期），则总的循环周期为6×机器周期＝6×1.085 1 μs＝6.51 μs。
图1 P1口最低位的波形
将编译、链接生成的可执行文件到AT89S51的Flash中执行可以得到P1口最低位的波形，如图1所示。整个循环周期为6.1 μs，与上面的分析完全一致。
2 LPC2114工作机制及指令周期的测试
LPC2114是基于ARM7TDMI核的可加密的单片机，具有零等待128 KB的片内Flash，16 KB的SRAM。时钟频率可达60 MHz（晶振的频率为11.059 2 MHz，时钟频率设置为11.059 2×4 =44.236 8 MHz，片内外设频率为时钟频率的1/4，即晶振的频率）。7TDMI核通过使用三级流水线和大量使用内部寄存器来提高指令流的执行速度，能提供0.9 MIPS/MHz的指令执行速度，即指令周期为1/(0.9×44.236 8)=0.025 12 μs，约为25 ns。
为了观察指令周期，将LPC2114中GPIO的P0.25脚设置为输出口，并对其进行循环的置位操作和清除操作。C 源程序如下：
#include"config.h"
//P0.25引脚输出
#defineLEDCON0x02000000
intmain(void)
{//设置所有引脚连接GPIO
PINSEL0 = 0x00000000;
PINSEL1 = 0x00000000;
//设置LED4控制口为输出
IO0DIR = LEDCON;
while(1)
{IO0SET = LEDCON;
IO0CLR = LEDCON;
}
return(0);
}
采用ADS1.2进行编译、链接，生成可执行文件。当调用AXD Debugger时，可以得到上述源程序的反汇编代码：main[0xe59f1020]ldrr1,0x40000248
40000224[0xe3a00000]movr0,#0
40000228[0xe5810000]strr0,[r1,#0]
4000022c[0xe5810004]strr0,[r1,#4]
40000230[0xe3a00780]movr0,#0x2000000
40000234[0xe1c115c0]bicr1,r1,r0,asr #11
40000238[0xe5810008]strr0,[r1,#8]
4000023c[0xe5810004]strr0,[r1,#4]
40000240[0xe581000c]strr0,[r1,#0xc]
40000244[0xeafffffc]b0x4000023c
40000248[0xe002c000]dcd0xe002c000
每行汇编代码的第1列为该代码在器中的位置，第2列为机器码，后面是编译、链接后的汇编语言代码。循环部分的语句最关键的就是下面3句：
4000023c[0xe5810004]strr0,[r1,#4]
40000240[0xe581000c]strr0,[r1,#0xc]
40000244[0xeafffffc]b0x4000023c
在AXD Debugger中,将其调用到RAM中运行程序得到循环部分GPIO的P0.25的输出波形,如图2所示。从图中可以看出,循环周期中保持为高电平的时间为1350 ns左右，低电平的时间为450 ns左右，即指令“str r0,[r1,#4]”和指令“str r0,[r1,#0xc]”均需350 ns左右，而跳转指令则需100 ns左右。这主要是由于以下原因造成的：①ARM的大部分指令是单周期的，但是也有一些指令(如乘法指令)是多周期的；②基于核的微控制器只有加载、存储和指令可以对存储器的数据进行访问，这样从存储器读数据或向存储器写数据要增加1个时钟周期；③访问片内外设要增加一个外设时钟周期。当然,每个指令还要有1个时钟周期，跳转时要清空流水线还要另加一定的时钟周期。
图2 GPIO的P0.25脚输出波形
为了观察乘法指令，特地采用下述汇编语言进行了实验。
首先是没有乘法指令的汇编源程序：
INCLUDELPC2294.INC ;引入头文件
; P0.25引脚控制LED4，低电平点亮
LEDCONEQU0x02000000
EXPORTMAIN
;声明程序代码块
AREALEDCONC,CODE,READONLY
;装载寄存器地址，PINSEL0
MAINLDRR0,=PINSEL0
;设置数据，即设置引脚连接GPIO
MOVR1,#0x00000000
STRR1,[R0]; [R0] ← R1
LDRR0,=PINSEL1
STRR1,[R0]
LDRR0,=IO0DIR
LDRR1,=LEDCON
;设置LED控制口为输出
STRR1,[R0]
;设置GPIO控制参数
LOOPLDRR1,=LEDCON
LEDSETLDRR0,=IO0SET
; LED控制I/O置位，即LED4熄灭
STRR1,[R0]
LEDCLRLDRR0,=IO0CLR
; LED控制I/O复位，即LED4点亮
STRR1,[R0]
;无条件跳转到LOOP
B LOOP
采用ADS1.2进行编译、链接后的汇编代码为：
LOOP [0xe3a01780]movr1,#0x2000000
LEDSET[0xe59f0028] ldrr0,0x40000128
400000fc[0xe5801000]strr1,[r0,#0]
LEDCLR[0xe59f0024] ldrr0,0x4000012c
40000104 [0xe5801000]strr1,[r0,#0]
40000108 [0xeafffff9] bLOOP
在AXD Debugger中,将其调用到RAM中运行程序得到循环部分的GPIO的P0.25脚输出波形，如图3所示。从图中可以看出，循环周期中保持为高电平的时间为450 ns左右，低电平的时间为550 ns左右。[资源来自"岁月联盟"]
本文来自"岁月联盟"
图3 GPIO的P0.25脚输出波形2
在上例的LOOP循环部分中加入乘法指令，即将循环部分改为：
LOOP LDRR1,=LEDCON
LEDSETLDRR0,=IO0SET
STRR1,[R0]
MOVR2,#0x0234
MULR2,R1,R2
LEDCLRLDRR0,=IO0CLR
STRR1,[R0]
B LOOP
采用ADS1.2进行编译、链接后的汇编代码为：
LOOP[0xe3a01780]movr1,#0x2000000
LEDSET[0xe59f0030]ldrr0,0x40000130
400000fc[0xe5801000]strr1,[r0,#0]
40000100[0xe3a02f8d]movr2,#0x234
40000104[0xe0020291] mulr2,r1,r2
LEDCLR[0xe59f0024] ldrr0,0x40000134
4000010c[0xe5801000]strr1,[r0,#0]
40000110[0xeafffff7]bLOOP
在AXD Debugger中,将其调用到RAM中运行程序得到循环部分的GPIO的P0.25脚输出波形，如图4所示。从图中可以看出，循环周期中保持为高电平的时间为550 ns左右，低电平的时间为550 ns左右。与上例比较可知，多出的MUL乘法指令和MOV传送指令共占用100 ns。
综上所述，得出如下结论：当指令放在RAM中运行时，指令“str r0,[r1,#4]”和指令“strr0,[r1,#0xc]”均需350 ns左右，相当于14个指令周期；指令“ldr r0,0x4000012c”的执行时间为100 ns，相当于4个指令周期；MUL乘法指令和MOV传送指令共占用100ns，相当于4个指令周期；跳转指令共占用100 ns，相当于4个指令周期。
3 TMS320F2812工作机制及指令周期测试
TMS320F2812是TI公司的一款用于控制的高性能和高性价比的32位定点DSP芯片。该芯片最高可在150 MHz 主频下工作（本文将其设置到100 MHz），并带有18K×16位０等待周期片上SRAM和128K×16位片上Flash（存取时间为36 ns）。TMS320F2812采用哈佛总线结构，即在同一个时钟周期内可同时进行一次取指令、读数据和写数据的操作，同时TMS320F2812还通过采用8级流水线来提高系统指令的执行速度。
为了观察指令周期，对TMS320F2812的GPIOA0进行循环的置位操作和清除操作。C源程序如下：
#include "DSP28_Device.h"
void main(void) {
InitSysCtrl();/*初始化系统*/
DINT;/*关中断*/
IER = 0x0000;
IFR = 0x0000;
InitPieCtrl();/*初始化PIE控制寄存器*/
InitPieVectTable();/*初始化PIE矢量表*/
InitGpio();/*初始化EV*/
EINT;
ERTM;
for(;;) {
GpioDataRegs.GPADAT.all=0xFFFF;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0xFFFF;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0xFFFF;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0x0000;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0x0000;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0x0000;
}
}
图4 GPIO的P0.25脚输出波形3
其中最重要的是要对通用输入/输出进行初始化和确定系统CPU时钟。其中系统的时钟通过PLL设定为100 MHz，而初始化InitGpio() 的源程序为：
#include "DSP28_Device.h"
void InitGpio(void)
{ EALLOW;
//多路复用器选为数字I/O
GpioMuxRegs.GPAMUX.all=0x0000;
//GPIOAO为输出，其余为输入
GpioMuxRegs.GPADIR.all=0x0001;
GpioMuxRegs.GPAQUAL.all=0x0000;
EDIS;
}
通过在主程序for(;;)的地方加断点,可以很容易找到上面主程序中循环部分程序编译后的汇编指令：
3F8011 L1:
3F8011761FMOVWDP,#0x01C3
3F8013 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F8015 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F8017 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F8019 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F801B 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F801D 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F801F 2B20 MOV@32,#0
3F8020 2B20 MOV@32,#0
3F8021 2B20 MOV@32,#0
3F8022 6FEF SBL1,UNC
其中第1列为程序在RAM中的位置，第2列为机器码，后面就是汇编语言程序。指令“MOV @32,#0xFFFF”使GPIO 输出高电平，指令“MOV @32,#0”使GPIO输出低电平。其中含有6个使GPIOA0输出高电平的指令和3个使GPIOA0输出低电平的指令，系统的指令周期为10 ns，因此循环周期中保持高电平的时间为60 ns。通过将该程序放在H0 SARAM 中进行调试，可得GPIOA0的波形，如图5所示。其中高电平时间正好为60 ns。注意，由于3个低电平之后要进行跳转，故清空流水线的周期要长一些。
["岁月联盟"提供]
图5 TMS320F2812中GPIOA0的波形1
为了观察乘法指令的周期，将上述循环部分的C源程序修改为：
for(;;)
{Uint16 test1,test2,test3;
test1=0x1234; test2=0x2345;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0xFFFF;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0xFFFF;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0xFFFF;
test3=test1*test2;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0x0000;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0x0000;
GpioDataRegs.GPADAT.all=0x0000;
}
上述程序经过编译、链接后的汇编指令如下：
3F8012L1:
3F80122841MOV*-SP[1],#0x1234
3F8014 2842 MOV*-SP[2],#0x2345
3F8016 761F MOVWDP,#0x01C3
3F8018 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F801A 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F801C 2820 MOV@32,#0xFFFF
3F801E 2D42 MOVT,*-SP[2]
3F801F 1241 MPYACC,T,*-SP[1]
3F8020 9643 MOV*-SP[3],AL
3F8021 2B20 MOV@32,#0
3F8022 2B20 MOV@32,#0
3F8023 2B20 MOV@32,#0
3F8024 6FEE SBL1,UNC
其中使GPIOA0为高电平的指令仍然为6个指令周期（其中包括1个乘法指令），因为乘法指令也是单周期的，因此循环周期中保持高电平的时间为60 ns。通过将该程序放在H0 SARAM中进行调试可得GPIOA0的波形,如图6所示。其中高电平时间正好为60 ns，而由于3个低电平之后要进行跳转，
要清空流水线，而且还要为乘法做准备，因此保持低电平的时间比图5所需的时间要长。当采用数字式示波器观察时，如果探头采用×1档观察的波形不是很理想，则可以采用×10档,并配合调节探头的补偿旋钮。
[来源"岁月联盟"]
图6 TMS320F2812中GPIOA0的波形2
4 三种微处理器的比较
首先要强调的是,这几种微控制器都可以通过提高晶振的振荡频率来缩短指令周期，但是这些控制器的振荡频率是有一定限制的，例如单片机不超过40 MHz，而LPC2114的频率不超过60 MHz，TMS320F2812的最高频率为150 MHz。在同样的工作频率下，ARM指令运行的指令周期远远高于传统的单片机。因为传统的单片机没有采用流水线机制，而ARM核和DSP都采用了流水线，但是由于访问外设和RAM等存储器要加一定的时钟周期，因此ARM不是真正可以实现单周期运行的，特别是不能实现单周期的乘法指令，而DSP可以实现真正的单周期乘法指令，速度要远远高于微控制器
单片机电子时钟的设计
单片机电子时钟的设计 ----------- 基于单片机的电子时钟 专业：运算机科学与技术 班级：专升本1班 小组成员：张琴张娜赵慧佩 学号：23 24 25
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的进展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的进展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时刻观念，能够说是时刻和金钱划上了等号。关于那些对时刻把握专门严格和准确的人或事来说，时刻的不准确会带来专门大的苦恼，因此以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了专门大的优势。数码管显示的时刻简单明了而且读 数快、时刻准确显示到秒。而机械式的依靠于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采纳数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳固度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采纳LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，依照数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时刻的其本功能，还能够实现对时刻的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受宽敞消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 .
目录 第一章绪论 1.1 数字电子钟的背景 (4) 1.2 数字电子钟的意义 (4) 1.3 数字电子钟的应用 (4) 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 (5) 2.2 单片机的差不多结构 (7) 第三章数字钟的硬件设计 3.1 最小系统设计 (11) 3.2 LED显示电路 (14) 第四章数字钟的软件设计 4.1 系统软件设计流程图 (16) 4.2 数字电子钟的原理图 (19) 第五章系统仿真 5.1 PROTUES软件介绍 (20) 5.2 电子钟系统PROTUES仿真 (21) 第六章调试与功能说明 6.1 硬盘调试 (22) 6.2 系统性能测试与功能说明 (22) 6.3 系统时钟误差分析 (22) 6.4 软件调试问题及解决 (22) 附件：主程序 (23)
总线周期的概念
DMA 总线周期的概念 1.微处理器是在时钟信号CLK控制下按节拍工作的。8086/8088系统的时钟频率为4.77MHz，每个时钟周期约为200ns。 2.由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O 接口的访问，是通过总线实现的。通常把CPU通过总线对微处理器外部（存贮器或I/O接口）进行一次访问所需时间称为一个总线周期。一个总线周期一般包含4个时钟周期，这4个时钟周期分别称4个状态即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。 1.DMA的通道选择不是随便的，要根据映像来。 2.外设地址的自增，可能会曾到下一个外设，比如： 0X40012400为ADC1的起始地址 0X40012800就是ADC2的起始地址了 所以在设置此元素是否要递增时要注意了。 STM32 DMA使用详解 DMA部分我用到的相对简单，当然，可能这是新东西，我暂时还用不到它的复杂功能吧。下面用问答的形式表达我的思路。
DMA有什么用？ 直接存储器存取用来提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。无须CPU的干预，通过DMA数据可以快速地移动。这就节省了CPU的资源来做其他操作。 有多少个DMA资源？ 有两个DMA控制器，DMA1有7个通道，DMA2有5个通道。 数据从什么地方送到什么地方? 外设到SRAM（I2C/UART等获取数据并送入SRAM）； SRAM的两个区域之间； 外设到外设（ADC读取数据后送到TIM1控制其产生不同的PWM占空比）； SRAM到外设（SRAM中预先保存的数据送入DAC产生各种波形）； ……还有一些目前还搞不清楚的。 DMA可以传递多少数据？
多功能六位电子钟说明书
多功能六位电子钟说明书 一、原理说明： 1、显示原理： 显示部分主要器件为3只两位一体共阳极数码管，驱动采用 PNP 型三极管驱动，各端口配有限流电阻，驱动方式为动态扫描，占用 P3.0～P3.5 端口，段码由P1.0～P1.6输出。冒号部分采用 4 个Φ3.0的红色发光二极管，驱动方式为独立端口P1.7驱动。 2、键盘原理： 按键 S1～S3 采用复用的方式与显示部分的 P3.5、P3.4、P3.2 口复用。其工作方式为，在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机消除抖动并赋予相应的键值。 3、迅响电路及输入、输出电路原理： 迅响电路由有源蜂鸣器和 PNP 型三极管组成。其工作原理是当 PNP 型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。驱动方式为独立端口驱动，占用P3.7端口。 输出电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构为有源蜂鸣器，5.1K定值电阻R6，排针J3并联。当有源蜂鸣器无迅响时J3输出低电平，当有源蜂鸣器发出声响时J3输出高电平，J3可接入数字电路等各种需要。驱动方式为迅响复合输出，不占端口。 输入电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构是在迅响电路的 PNP 型三极管的基极电路中接入排针J2。引脚排针可改变单片机I/O口的电平状态，从而达到输入的目的。驱动方式为复合端口驱动，占用P3.7端口。 4、单片机系统： 本产品采用了单片机AT89C2051为核心器件，并配合所有的外围电路，具有上电复位的功能，无手动复位功能。 二、使用说明： 1、功能按键说明： S1为功能选择按键，S2为功能扩展按键，S3为数值加一按键。 2、功能及操作说明： 操作时，连续短时间(小于1秒)按动S1，即可在以上的6个功能中连续循环。中途如果长按(大于2秒)S1，则立即回到时钟功能的状态。 1）时钟功能：上电后即显示10：10：00 ，寓意十全十美。 2）校时功能：短按一次 S1，即当前时间和冒号为闪烁状态，按动 S2 则小时位加 1，按动 S3则分钟位加1，秒时不可调。 3）闹钟功能：短按二次S1，显示状态为22：10：00，冒号为长亮。按动S2刚小时位加1，按动S3则分钟位加1，秒时不可调。当按动小时位超过23时则会显示--：--：--，这个表示关闭闹钟功能。闹铃声为蜂鸣器长鸣3秒钟。 4）倒计时功能：短按三次S1，显示状态为 0，冒号为长灭。按动S2则从低位依此显示高位，按动S3则相应位加1，当S2按到第6次时会在所设定的时间状态下开始倒计时，再次按动S2将再次进入调整功能，并且停止倒计时。 5）秒表功能：短按四次 S1，显示状态为 00：00：00，冒号为长亮。按动 S2 则开始秒表计时，再次按动S2则停止计时，当停止计时的时候按动S3则秒表清零。 6）计数器功能：短按五次S1，显示状态为00：00：00，冒号为长灭，按动 S2则计数器加1，按动S3则计数器清零。
多功能数字电子钟的设计
学号20103010342 毕业设计说明书 设计题目多功能数字电子钟的设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电103 班 姓名关付玲 指导教师肖玉玲 2012年 10月 13日
摘要 摘要：数字钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时，整点报时和校时的功能。在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！ 关键词：计数器；译码显示器；校时电路；
Abstract Abstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement! Key words：Counter ,ten decoding display , citcuit Shool
多功能6位电子钟说明书
多功能6位电子钟说明书 一、原理说明： 1、显示原理： 显示部分主要器件为2位共阳红色数码管，驱动采用PNP型三极管驱动，各端口配有限流电阻，驱动方式为扫描，占用P1.0～P1.6端口。冒号部分采用4个Φ3.0的红色发光，驱动方式为独立端口驱动，占用P1.7端口。 2、键盘原理： 按键S1～S3采用复用的方式与显示部分的P3.5、P3.4、P3.2口复用。其工作方式为，在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机支除抖动并赋予相应的键值。 3、迅响电路及输入、输出电路原理： 迅响电路由有源蜂鸣器和PNP型三极管组成。其工作原理是当PNP型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。驱动方式为独立端口驱动，占用P3.7端口。 输出电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构为有源蜂鸣器，4.7K定值电阻R16，排针J3并联。当有源蜂鸣器无迅响时J3输出低电平，当有源蜂鸣器发出声响时J3输出高电平，J3可接入数字电路等各种需要。驱动方式为迅响复合输出，不占端口。 输入电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构是在迅响电路的PNP型三极管的基极电路中接入排针J2。引脚排针可改变单片机I/O口的电平状态，从而达到输入的目的。驱动方式为复合端口驱动，占用P3.7端口。 4、单片机系统： 本产品采用AT89C2051为核心器件（AT89C2051烧写程序必须借助专用编程器，我们提供的单片机已经写入程序），并配合所有的必须的电路，只具有上电复位的功能，无手动复位功能。 二、使用说明： 1、功能按键说明： S1为功能选择按键，S2为功能扩展按键，S3为数值加一按键。 2、功能及操作说明：操作时，连续短时间(小于1秒)按动S1，即可在以上的6个功能中连
时钟周期.机器周期.指令周期的含义
时钟周期.机器周期.指令周期的含义 时钟周期： 时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是 单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最 基本的、最小的时间单位。 在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ 的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250ns。由于 时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统 一到它的步调上来）。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速 度就越快。 8051单片机把一个时钟周期定义为一个节 第 1 页 拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。 机器周期： 在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段 完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周 期（状态周期）组成。 8051系列单片机的一个机器周期同6个 S周期（状态周期）组成。前面已说过一个 时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义 第 2 页 为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就 是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。 例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒； 指令周期： 执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周 期也不同。 对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译 码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则 第 3 页
数字电子钟设计说明
华南农业大学 电子线路综合设计 数字电子钟 班级：14电气类8班组别：4 指导教师： 2016年月
电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，比机械式时钟具有更高的精确性。本次课程设计的电子数字钟，具有以下功能：用24进制，从00开始到23后再回到00，各用2位数码管显示时、分、秒（如23：52：45）；可实现手动或自动的对时、分进行校正；计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行报时，蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。整个电路设计主要包括秒信号产生电路、时分秒计数电路、译码显示电路、时分的校正电路以及整点报时电路。 秒信号产生电路由石英晶体振荡器和分频器实现，将此信号接到秒计数器的信号输入端，在秒信号的驱动下，秒计数器向分计数器进位，分计数器向时计数器进位，最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示在数码管。整点报时电路由计时电路的输出状态产生脉冲信号送至蜂鸣器实现报时。校时电路加上一个脉冲送到时分计时器电路从而实现时和分的校整。 为了更好的完成本次课程设计，我们对题目进行了分析讨论，参考了很多相关的资料，同时考虑到实验室能提供的设备仪器及元件，确定了初步的设计方案；经过多次软件仿真，确定并完善了最终的设计方案。根据设计方案进行焊接、电子仪表检查、调试并测量电路的工作状态，排除电路故障，调整元件参数，改进电路性能，使之达到设计的指标和要求，做出成品。 关键词：晶体振荡器CD4060 CD4511 74LS90
1系统概述 (1) 1.1 设计任务和目的 (1) 1.2系统设计思路与总体方案 (1) 1.3设计方案选择 (1) 1.4总体工作过程 (2) 1.5各功能模块的划分和组成 (2) 2电路系统设计与分析 (4) 2.1秒信号的发生电路 (4) 2.2时、分、秒计数电路 (5) 2.3译码显示电路 (6) 2.4时、分校正电路 (7) 2.5整点报时电路 (8) 3电路的安装与调试 (9) 3.1安装调试的步骤 (9) 3.2电路软件仿真调式 (9) 3.3电路焊接及实物调式 (10) 3.4实验过程可能存在的问题 (10) 4实验数据和误差分析 (11) 5实验结论及分析 (11) 6实验收获、体会和建议 (12) 参考文献 (13) 附录1元器件清单明细表 (14) 附录2总原理接线图 (15) 附录3 电路焊接实物图 (16) 致 (17)
单片机原理课程设计基于AT89C52的电子时钟设计说明
单片机原理课程设计 题目: 基于AT89C52的电子时钟设计 姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 年月日 农业大学教务处制
aortiu 目录 摘要 (2) 关键词 (2) 引言 (2) 1设计要求与方案论证 (2) 1.1设计要求 (2) 1.2系统方案选择方案和论证 (2) 1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (2) 1.2.2 显示模块选择方案和论证 (3) 1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (3) 2.系统的硬件设计与实现 (3) 2.1电路设计框图 (3) 2.2系统硬件概述 (3) 2.3主要单元电路的设计 (4) 2.3.1 单片机主控制模块的设计 (4) 2.3.2时钟电路模块的设计 (4) 2.3.3 键盘模块设计 (5) 2.3.4蜂鸣器模块的设计 (5) 2.3.5显示模块的设计 (5) 3.系统的软件设计 (6) 3.1程序流程框图 (6) 3.2程序的设计 (7) 4.系统调试 (7) 4.1软件调试 (7) 4.2硬件调试 (8) 4.3 实验箱调试结果 (8) 5.总结心得体会 (9) 附录一：系统程序 (9)
基于AT89C52的电子时钟设计 指导教师：吕成绪胡飞 摘要：单片机在电子产品中的应用越来越广泛，特别是51系列的单片机，由于其使用方便、价格低廉等优势，在市场上占有很大的份额。AT89C52就是51系列中的一个比较成熟的型号。本设计是一个多功能的实时时钟，带秒表、整点报时、闹铃、调整时间等功能。可按键直接设置闹铃时间。由AT89C51单片机、DS1302、LCD1602等模块组成。现代社会，时间就是金钱，时钟是每个人的必备品。本设计实现了所需功能，给大家带来方便，整体性好、人性化强、可靠性高，实现了时钟的多功能应用。 关键词：电子时钟；DS1302；LCD1602； 引言： 随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子时钟采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该设计以AT89C51单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。 综上所述，此电子时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。 1.设计要求与方案 1.1 设计要求： (1)启动时显示制作的年、月、日、制作者的学号等信息。 (2)24小时计时功能（精确到秒） (3)整点报时功能。 (4)秒表功能 (5)省电功能模式（未设计） 1.2 系统基本方案选择 1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 方案一: 采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。 方案二: 采用AT89S52,片ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51
数字电子钟课程设计实验报告
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号：
指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 指导教师：姚爱琴 2017 年月日
目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般
数字电子钟设计说明..
数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟，显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号，时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 振荡器 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有 了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分频，本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现，得到需要的秒脉冲信号。
3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。“秒” “分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。 （1）六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加，并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 （2）二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲
时钟周期
时钟周期（Clock Cycle）：又称节拍周期，是处理操作的最基本单位。(晶振频率的倒数，也称T状态) 时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。 在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。但是，由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同，所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。我们学习的8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。 在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。机器周期 在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。8051系列单片机的一个机器周期同6个S 周期（状态周期）组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。 指令周期（Instruction Cycle）：取出并执行一条指令的时间。指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。 通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。 机器周期:通常从内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期,(也就是计算机通过内部或外部总线进行一次信息传输从而完成一个或几个微操作所需要的时间 ),它一般由12个时钟周期组成。而时钟周期=1秒/晶振频率，因此单片机的机器周期=12秒/晶振频率。总线周期（BUS Cycle）：也就是一个访存储器或I/O端口操作所用的时间。指令周期、总线周期和时钟周期之间的关系：一个指令周期由若干个总线周期组成，而一个总线周期时间又包含有若干个时钟周期。 问:某处理器时钟频率250MHZ，每4个时钟周期组成一个机器周期，执行一条指令，平均需要3个机器周期，则该处理器一个机器周期为_ns? 在运算的过程中，单位是怎样换算的，1s除250MHz是什么？ 答：250MHZ=250000000HZ,就是一秒钟震动的次数，1S=1000ms=1000000μs=1000000000ns,你的周期数算出来了，1S/250MHZ＝1000000000ns/250000000HZ=4ns,就是说一个频率周期需要4ns，那么，每四个时钟周期一个机器周期，那么一个机器周期等于4*4ns=16ns. 若处理器的时钟频率为500MHz ,每4个时钟周期组成一个计算机周期,执行一条指令 平均需要三个机器周期, 则该处理器的一个机器周期为________ns ,平均执行速度为____________MIPS .指令周期是一条指令执行的时间，一个指令周期分成若干机器周期，一个机器周期中又有若干个时钟周期。 时钟周期＝ 1 / 时钟频率， 上题中： 时钟周期＝ 1 / 500 ×1000000000 ＝ 2 ns 机器周期＝时钟周期× 4 ＝8 ns 指令周期＝机器周期× 3 ＝24 ns 平均执行速度为：1 ÷指令周期＝ 1 ÷24 ×1000000000 ÷1000000 ＝41.67 MIPS 若处理器的时钟频率为500MHz 时钟周期为1000 / 500 = 2 ns 每4个时钟周期组成一个计算机周期机器周期为2*4 = 8 ns 执行一条指令平均需要三个机器周期1000/(8*3)=41.667 MIPS 或500(时钟频率) / 4 /3 相关公式 执行最快指令所需时间即CPU指令周期=(1个机器（计算机）周期) 转换成（时钟周期数）÷CPU 主频（单位ns 十亿分之一秒纳秒）CPU的MIPS(每秒百万条指令)即最高速率= CPU指令周期的倒数÷1M * 1个机器（计算机）周期执行的指令数
电子闹钟说明书
本电子闹钟的设计是以单片机技术为核心，采用了小规模集成度的单片机制作的功能相对完善的电子闹钟。硬件设计应用了成熟的数字钟电路的基本设计方法，并详细介绍了系统的工作原理。硬件电路中除了使用AT89C51外，另外还有晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件。在硬件电路的基础上，软件设计按照系统设计功能的要求，运用所学的汇编语言，实现的功能包括‘时时-分分-秒秒’显示，设定和修改定时时间的小时和分钟、校正时钟时间的小时、分钟和秒、定时时间到能发出一分钟的报警声。 一芯片介绍 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案，外形及引脚排列如图1-1所示。 图1-1 AT89C51引脚图 74LS573 的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（G）为高时，
Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。外形及引脚排列如图1-2所示。 图1-2 74LS573引脚图
eda数字电子钟
唐山学院 《EDA技术》课程设计 题目数字电子钟设计 系(部) 智能与信息工程学院 班级13电本1班 姓名马建雨 学号4130208144 指导教师郭耀华、王默琦、戴彦 2016年7 月4日至7月8 日共1 周 2016年7 月8日
目录 1 引言 (1) 2 EDA技术简介 (2) 2.1 EDA技术的基本特征 (2) 2.2 硬件描述语言 (2) 3 QuartusII软件简介 (4) 3.1软件介绍 (4) 3.2 QuartusII工作环境介绍 (5) 4 课程设计说明 (8) 4.1设计内容 (8) 4.2设计要求 (8) 4.3设计目的 (8) 4.4设计思路 (8) 4.5 设计具体方案及实现 (9) 4.5.1秒、分、时计时模块 (9) 4.5.2 动态显示模块 (11) 4.5.3 整点报时模块 (13) 4.5.4 校时模块 (14) 4.6 总程序 (16) 5 总结 (17) 参考文献 (18)
1 引言 随着大规模集成电路技术和计算机技术的不断发展，在涉及通信、国防、航天、医学、工业自动化、计算机应用、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，EDA技术的含量正以惊人的速度上升；电子类的高新技术项目的开发也愈益依赖于EDA技术的应用。即使是普通的电子技术的开发，EDA技术常常使一些原来的技术瓶颈得以轻松突破，从而使产品的开发周期大为缩短、、性能价格比大幅提高。不言而喻，EDA技术将迅速成为电子设计领域中的极其重要的组成部分。 EDA技术的设计语言为VHDL(硬件描述语言)，实验载体为可编程器件CPLD或者FPGA，进行元件模拟和仿真的目标器件为ASIC/SOC芯片。它是一种自动化设计电子产品的过程。在电子设计仿真的领域里，EDA技术的出现具有非常重要的现实意义。EDA源自于计算机辅助设计、制造、测试以及辅助工程。利用EDA工具，设计者们可以从概念、算法、协议等方面来设计电子系统。值得一提的是，在整个电子系统的设计过程中，设计电路、分析性能、布置IC 和PCB版图等步骤都可以在电脑上自动完成。 时钟是我们日常生活中必备的生活用品之一。而数字时钟的出现更是给人们的生产生活带来了极大的便利。钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 EDA技术为数字类产品提供了一个非常简便实用的开发平台。随着EDA技术的快速发展，数字时钟的应用越来越广泛，并且它在功能外观方面也有了很大的改善和提高。本文就是基于EDA技术的基础知识，利用Quartus2软件再现一个具有传统时钟功能和自动报时功能的数字时钟。 数字钟采用EDA技术设计，利用硬件描述语言VHDL按模块化方式设计、编程及时序仿真等。该数字钟能实现时、分、秒计数的显示功能，且以24小时循环计时，具有清零的功能，且能够对计时系统的小时、分钟进行调整，具有整点报时功能。整个系统包括传统数字时钟所拥有的计时模块、校时模块、译码显示模块以及整点报时模块。整个系统使用方便，功能齐全，精度高。
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期 时钟周期： 时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12us)，是计算机中最基本的、最小的时间单位。 在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。具体计算就是1/fosc。也就是说如果晶振为1MHz，那么时钟周期就为1us;6MHz的话，就是1/6us。 8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。 机器周期： 在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期(状
态周期)组成。 8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)，8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。具体计算为：时钟周期Xcycles。如果单片机是12周期的话，那么机器周期就是T×12。假设晶振频率为12M，单片机为12周期的话，那么机器周期就是1us。 例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M秒;52系列单片机一个机器周期等于12个时钟周期。设晶振频率为12MHz时，52单片机是12T的单片机，即频率要12分频。12M经过分频变为1M，由T=1/f,即一个机器周期变为1us 指令周期： 执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期也不同。通常，包含一个机器周期的指令成为单周期指令，比如CLR,MOV等等。包含两个机器周期的指令称为双周期指令。另外还有4周期指令，比如乘法和除法指令。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。 总线周期： 由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接
木头电子钟中英文说明书
双屏数码声控木钟使用说明书（升级版） 一．产品简介 1）开机/复位：RESET键 2）功能特征： ◆工作电压：DC5V/500MA 或4节7号干电池（AAA） ◆万年历从2000年到2099年，共100年。 ◆时间，日期，温度，可自动切换显示，也可手动锁定显示时间，单按SET键切换。 ◆12/24小时：可以进行12/24小时制转换，默认24小时制，2016年1月1日，12：00 ◆三组闹铃，每组闹铃时长1分钟 ◆声控开关自由调节（按Down键） ◆工作日闹铃设置（长按SET键进入设置，ON E是打开，即周六周日不响闹铃；--E是关闭，即周一至周日每天都响闹铃） 2）产品常规配置 温馨提示：当您打开产品包装时请检查包装盒内是否有如下配件： ◆数码木钟一台 ◆使用说明书一份 ◆USB线一条 二．产品主要技术参数 ◆本产品直接配电源适配器使用，电源适配器的输入电压： AC110V-240V，50/60HZ，电源适配器的输出电压：DC5V/500MA-1000MA。 也可以使用AAA*4节电池备用。（使用电池时建议开启声控功能。） ◆声控模式下，当近距离声音大于60分贝时就可以唤醒显示。 三．显示及按键介绍 1）显示功能说明 2）按键功能说明
四．功能设置 在正常显示状态下，长按设置键（SET），3秒不放，显示闪动。设置顺序为: 年-月-日→12H/24H→时-分→闹钟(A1-时-分,A2-时-分,A3-时-分)→工作日闹铃开关。 ◆年设置：按住设置健(SET)三秒，年所在位闪动,按向上键(UP)/ 向下键(DOWN)可以向上或向下调整,长按可以快进/快退 ◆月设置：年设置完成后，再按设置健(SET)进入月调整,月所在位闪动,按向上键(UP)/ 向下键(DOWN)可以向上或向下调整,长按可以快进/快退 ◆日设置：月设置完成后，再按设置健(SET)进入日调整,日所在位闪动,按向上键(UP)/ 向下键(DOWN)可以向上或向下调整,长按可以快进/快退 ◆12/24H设置：日设置完成后，再按设置健(SET)进入12/24小时调整,按向上键(UP)/ 向下键(DOWN)可切换12/24小时制。 ◆时设置：12/24H设置完成后，再按设置健(SET)进入时调整,时所在位闪动,按向上键(UP)/ 向下键(DOWN)可以向上或向下调整,长按可以快进/快退 ◆分设置：时设置完成后，再按设置健(SET)进入分调整,分所在位闪动,按向上键(UP)/ 向下键(DOWN)可以向上或向下调整,长按可以快进/快退 ◆第一组闹铃设置：分设置完成后，再按设置键（SET）进入第一组闹铃设置显示“--：A1”。按向上键（UP）打开闹铃显示“ON：A1”。再按设置键（SET）时所在位闪动，按向上键（UP）/向下键（DOWN）可以向上或向下调整，长按可以快进/快退；再按设置键（SET）分所在位闪动，按向上键（UP）/向下键（DOWN）可以向上或向下调整，长按可以快进/快退。 ◆第二组闹铃设置：第一组闹铃设置完成后，再按设置键（SET）进入第二组闹铃设置显示“--：A2”。按向上键（UP）打开闹铃显示“ON：A2”。再按设置键（SET）时所在位闪动，按向上键（UP）/向下键（DOWN）可以向上或向下调整，长按可以快进/快退；再按设置键（SET）分所在位闪动，按向上键（UP）/向下键（DOWN）可以向上或向下调整，长按可以快进/快退。 ◆闹铃3设置：第二组闹铃设置完成后，再按设置键（SET）进入第三组闹铃设置显示“--：A3”。按向上键（UP）打开闹铃显示“ON：A3”。再按设置键（SET）时所在位闪动，按向上键（UP）/向下键（DOWN）可以向上或向下调整，长按可以快进/快退；再按设置键（SET）分所在位闪动，按向上键（UP）/向下键（DOWN）可以向上或向下调整，长按可以快进/快退。 ◆工作日闹铃设置：第三组闹铃设置完成后，再按设置键（SET）进入工作日闹铃设置显示“--：E”，再按向上键（UP）/向下键（DOWN），可进行“ON：E”和“--：E”选择，“ON：E”是休息日不闹铃（星期六星期天闹铃关），“--：E”是休息日闹铃（星期六星期天闹铃开）。 ◆向上键（UP）功能：温度/华氏度转换，亮度调节。 短按向上键（UP），显示“C”温度，再按向上键（UP）显示“F”华氏度。 ◆声控模式的切换：按DOWN键，“ON：sd”是声控开启，“--：sd”是声控关闭。 ◆亮度的调节：长按向上键（UP）三秒显示“L1”正常亮，再短按向下键（DOWN）显示“L2”亮度减弱，再短按向下键（DOWN）显示“L3”亮度在次减弱，按UP键亮度增强。设置完成后长按向上键（UP）三秒退出设置。RESET键： 当操作出错或操作不当引起死机时，可按电池槽里面的“RESET”键恢复到出厂设置。 五．注意事项 ◆该产品是全木质外盒，请您在干燥通风的环境下使用，注意防潮，不宜长时间处于颠覆震动，多沉，高温或温度变化剧烈的场所。 ◆请您在使用时注意不要跌落，以免造成产品的边或角损坏。 ◆使用本产品时，最好使用高能量的AA碱性电池。如果显示变暗或一直在闪动，说明AA电池已快没电了，请及时更换电池，以防电池漏液而损坏产品。如果在停电时不能维持正常走时，请确认内置电池（CR2032）是否装好或可
基于STC89C52的电子时钟说明书资料
武汉工程大学 课程设计（学年论文） 说明书 课题名称：基于单片机的时钟电路设计 专业班级：制冷01班 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间：2015.12.01 至2015.12.11
目录 绪论 3 第一章设计任务与要求 4 第二章设计依据 2 第三章控制系统性能说明11 第四章硬件设计11 第五章软件设计12
绪论 单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机，就是将微处理器，存储器，和RAM，定时器/计数器，中断系统，输入/输出接口（I/O接口），总线和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。 单片机的出现是近代计算机发展史上的一个重要里程碑，单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。通用计算机的主要特点是大存储容量，高数数值计算，不必兼顾控制功能，不断完成操作系统，它在数据处理，模拟仿真，人工智能，图像处理，多媒体，网络通讯中得到了广泛应用。 单片机的发展也是一段辉煌的历程！从1974年美国仙童（Fairchild）公司研制了世界上第一台单片F8，到现在32位单片机，单片机的顶级产品，具有较高的运算速度。同时，随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机不断产生新的变化和进步，单片机与微机系统的差距越来越小，甚至难以辨认。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单片机应用的市场前景是非常广阔的。