單片機的數(shù)字鐘設計

單片機的數(shù)字鐘設計,單片機,數(shù)字,設計 中國石油大學（華東）現(xiàn)代遠程教育 畢業(yè)設計（論文） 題 目：城市交通決策支持系統(tǒng) 學習中心： 重慶信息工程專修學院奧鵬學習中 心 年級專業(yè)： 0409 級 電氣工程及自動化 學生姓名： 張紅兵 學 號： 0451480502 指導教師： 韓亞軍 職 稱： 講師 導師單位： 重慶信息工程專修學院 中國石油大學（華東）遠程與繼續(xù)教育學 院 論文完成時間： 2008 年 12 月 25 日 中國石油大學（華東）現(xiàn)代遠程教育 畢業(yè)設計（論文）任務書 發(fā)給學員 1設計(論文) 題目： 城市交通決策支持系統(tǒng) 2學生完成設計(論文) 期限： 年 月 日至 年 月 日 3、畢業(yè)設計（論文）課題的要求：城市交通決策支持系統(tǒng)的應用,整個 思路的設計較完整。在本篇文章中，文字闡述清楚，圍繞題目中心論述， 慨述明確，內(nèi)容理論結合實際。 4.實驗（上機、調(diào)研）部分要求內(nèi)容：本篇文章在寫的過程中，采用 EDA系統(tǒng)軟件的調(diào)試和 Web應用程序的應用，應用開發(fā)平臺，開發(fā)語言 和開發(fā)工具的應用，與相關的 ASP,NET的應用有關，用 Microsoft word 排版論文版面和圖象處理軟件加工文中圖表，完成論文。 5、文獻查閱要求： 1楊濤.城市交通：新世紀的挑戰(zhàn)與決策.南京：東南大學出版社， 2001.12 2董鑒泓 .中國城市建設史.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.9 3 沈玉麟.外國城市建設史.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998 4 羅小未、蔡琬英 .外國建筑歷史圖說.濟南：同濟大學出版社，1995 6發(fā) 出 日 期： 年 月 日 7學員完成日期： 年 月 日 指導教師簽名： 學 生 簽 名： i 摘 要 在我國，隨著國內(nèi)交通基礎設施的逐步完善，交通數(shù)據(jù)已經(jīng)變得越 來越豐富，基于大量的交通數(shù)據(jù)為用戶提供輔助決策支持成為必需。 本文在分析了決策支持系統(tǒng)及交通綜合決策支持系統(tǒng)的概念、特點、 結構等有關概念的基礎上，結合我國城市交通的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了建立 城市綜合交通決策支持系統(tǒng)（USTDSS ）的構想。在著重分析城市交通 中的各種決策類需求的基礎上，對城市綜合交通決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)開 發(fā)方法、系統(tǒng)框架設計等進行了研究探討并予以實現(xiàn)。其中，針對城市 交通的決策類需求的特點，借助于相應的統(tǒng)計模型，將信息以圖表化的 方式提供給用戶，使決策用戶能夠直觀而全面的獲取信息。 目前，基于決策支持系統(tǒng)在交通領域應用的研究都傾向于某一具體 的方面，且成功的案例較少，本設計所實現(xiàn)的城市綜合交通決策支持系 統(tǒng)旨在對此做一有益的嘗試。所開發(fā)的系統(tǒng)能夠很方便的為城市交通的 高層決策者提供決策支持信息，輔助其制定科學、有效的決策方案。 關鍵詞： WEB 串口通信 輸入輸出的連接 ii 目 錄 摘 要 .i 目 錄 .ii 第 1章 緒論 .1 1.1 研究背景 .1 1.2 研究目標和研究內(nèi)容 .1 第 2章 決策支持系統(tǒng)與交通決策支持系統(tǒng) .3 2.1決策支持系統(tǒng)的概念 .3 2.2決策支持系統(tǒng)的特點 .4 2.3決策支持系統(tǒng)的體系結構 .5 第 3章 城市綜合交通的決策類需求分析 .7 3.1 進行決策類需求分析的必要性 .7 3.2決策者需要獲得的信息 .8 3.3決策者有哪些決策類需求 .9 第 4章 系統(tǒng)實現(xiàn)方法 .13 4.1 開發(fā)平臺、開發(fā)語言及開發(fā)工具 .13 4.2 ASP.NET相關 .15 4.3 WEB應用程序中圖表的實現(xiàn) .16 第 5章 系統(tǒng)的框架設計 .17 5.1 系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn) .17 5.2系統(tǒng)主要功能模塊 .19 第 6章 結論 .21 致 謝 .22 參考文獻 .23 1 第 1章 緒論 1.1 研究背景 在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，水在人們正常生活和生產(chǎn)中起著越來 越重要的作用。一旦出現(xiàn)交通事故，輕則給人民生活帶經(jīng)濟損失，重則 可能造成人亡。公共交通在城市一體化發(fā)展模式下的功能定位，并從城 市交通結構，線網(wǎng)布局和交通政策三方面闡述了我國目前公共交通發(fā)展 存在的問題。最后再此基礎上提去幾點關于在城市交通一體化發(fā)展模式 下的公共交通發(fā)展策略。我國城市交通面臨巨大的挑戰(zhàn)，而其對策主要 是規(guī)劃及政策手段、工程設施建設手段、運行管理手段，以及采用高新 技術改造傳統(tǒng)交通運輸系統(tǒng)的手段。 1.2 研究目標和研究內(nèi)容 研究目標 通過研究，理清我國中心城市交通目前的管理體制幾機制現(xiàn)狀，存 在問題，及改革需求和可能障礙：結合國際和國內(nèi)先進經(jīng)驗，為中心城 市交通行政管理體制改革提供政策建議，使中心城市交通行政能力提高。 研究內(nèi)容 中心城市交通行政管理體制現(xiàn)狀調(diào)查和特點分析 （1）了解全國 36 個中心城市交通管理體制模式，相關管理部門 （交通，規(guī)劃，建設，城管，園林，環(huán)境，公安，財政發(fā)改等）機構設 置，職能及相互協(xié)調(diào)情況，存在問題幾當前解決辦法和機制。 （2）分析不同城市交通管理體制模式的背景原因，各自特點，找 出現(xiàn)有的各種交通管理體制模式轉換的條件。 （3）了解中心城市交通行政管理過程中普遍存在的法規(guī)體系建設 問題，在行政立法，執(zhí)法幾監(jiān)督實施等程序上有那些不足。 2 （4）研究城市交通管理行政體制改革理論基礎，并結合各城市經(jīng) 濟發(fā)展特點，分析城市交通管理體制改革發(fā)展的方向。 1 型城市的成功經(jīng)驗分析：擇國內(nèi)已經(jīng)建立綜合交通管理體制的 35 個典型城市進行深入剖析，找出這些城市在改革過程中對具體問 題的應用個解決辦法，一為其他中心城市的改革提 供借鑒。 2 際先進交通管理體制經(jīng)驗分析：擇若干發(fā)達國家和地區(qū)的城市， 透徹分析其及交通管理體制改革的前因后果，結合中國城市的具體實際， 找出可供中國中心城市改革借鑒經(jīng)驗。 3 心城市交通管理體制改革的措施建議：機構設置，資源整合，部 門協(xié)調(diào)機制建立，法規(guī)體系建設等方面提出推動中心城市交通管理體制 改革的措施建議。 3 第 2章 決策支持系統(tǒng)與交通決策支持系統(tǒng) 2.1 決策支持系統(tǒng)的概念 決策支持系統(tǒng)（Decision Support System，簡稱 Dss）是鋪助決策者 通過數(shù)據(jù)，模型和知識以人機交互方式進行半結構化或非結構化決策的 計算機應用系統(tǒng)。它是管理信息系統(tǒng)（MIS）向更高一級發(fā)展而產(chǎn)生的 先進信息管理系統(tǒng) 它為決策者提供分析問題，建立模型，模擬決策過程和方案的環(huán)境， 調(diào)用各種信息資源和分析工具，幫助決策者提高決策水平和質量。 決策按其性質可分為如下 3 類 結構化決策，是指對某決策過程的環(huán)境機及規(guī)則，能用確定的模型 或語言描述，以適當?shù)乃惴óa(chǎn)生決策方案，并能從多種方案中選擇最憂 解的決策： 非結構化決策，是指決策過程復雜，不可用確定的模型和語言來描 述其過程，更無所謂最優(yōu)解的決策： 半結構化決策，是介于以上二者之間的決策，這類決可以建立適當 的算法產(chǎn)生決策方案，使決策方案中得到較優(yōu)的解， 非結構化和半結構化決策一般用于一個組織的種，高管理層，其決 策者一方面需要根據(jù)經(jīng)驗進行分析判斷，另一方面也需要借助計算機為 決策提供各種鋪助信息，及時做出正確有效的決策。 決策的進程一般分為 4 個步驟： 發(fā)現(xiàn)問題并形成決策目標，包括建立決策模型，擬定方案和確定效 果度量，這是決策活動的起點。 用概率定量地描述每個方案所產(chǎn)生地各種結局地可能性。 決策人員對各種結局進行定量評價，一般用效用值來定量表示。效 用值是有關決策人員根據(jù)個人才能，經(jīng)驗，風格以及所處環(huán)境條件等 因素，對 各種結局的價值所作地定量估計。 4 綜合分析各方面信息，一 最后決定地方案的取舍，有時還要對方 案作靈敏度分析，研究原始數(shù)據(jù)發(fā)生變化時對最優(yōu)解的影響，決定對方 案有較大影響的參量范圍。 決策往往不可能一次完成，而是一個迭代過程。決策可以借助于計 算機決策支持系統(tǒng)來完成，即用計算機來輔助確定目標、擬定方案、分 析評價以及模擬驗證等工作。在此過程中，可用人機交互方式，由決策 人員提供各種不同方案的參量并選擇方案。 2.2 決策支持系統(tǒng)的特點 通過上述的分析我們可以看出決策支持系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的 MIS 基礎 上發(fā)展起來的，同時又有許多不同傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)（MIS）的特點。 我們通過以下對比分析來認識 DSS 的特點，見下表： 表 1-1 比較內(nèi) 容 DSS MIS 完成任 務 管理目標，半結構化問題 日常業(yè)務，結構化問 題 追求目 標 最滿意、可行的方案 最大化、最優(yōu)化的方 案 設計思 想 靈活開放、按用戶所需 穩(wěn)定靜態(tài)、以日常管 理為中心 處理技 術 人的經(jīng)驗、判斷力、創(chuàng)造力 系統(tǒng)性、客觀性、最 優(yōu)化 驅動方 式 模型驅動、用戶驅動 數(shù)據(jù)驅動 5 操作方 式 人機交互多，強調(diào)人的作用 自動化處理 信息需 求 強調(diào)決策者個性需求 體現(xiàn)全局整體的需求 對于信息采集來說，重點需要解決的問題是資源共享問題。也就是 說，各子系統(tǒng)必要建設各自完整的采集設施，部分子系統(tǒng)所采集的信息 將提供給整個系統(tǒng)共享。 對于信息管理來說，其一是需要有效地完成將數(shù)據(jù)經(jīng)過加工和組織 形成信息，將信息經(jīng)過提煉形成知識的過程；其二是需要合理處理分布 與集中的存儲關系，使用頻率高的共享信息集中存儲（例如由交通信息 中心所承擔） ，使用頻率低的共享信息和少部分子系統(tǒng)共同使用的信息， 以及子系統(tǒng)自己使用的信息分布存儲；其三是信息規(guī)范化問題，如何在 已有子系統(tǒng)，以及分別開發(fā)子系統(tǒng)的條件上，逐步完成系統(tǒng)整體的信息 規(guī)范化。 信息發(fā)布需要重點考慮的問題是根據(jù)不同的用戶需求（政府決策、 技術管理、公眾使用、企業(yè)管理等）建立方便的查詢機制，使得能夠真 正實現(xiàn)“在需求的時間，按照易于理解的形式，將所需要的信息送到用 戶手中。 2.3 決策支持系統(tǒng)的體系結構 從結構上來看，DSS 是幫助決策者利用數(shù)據(jù)、模型、方法、知識推 理等去解決非結構化決策人機交互系統(tǒng)，主要由會話系統(tǒng)(人機接口)、 數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫和知識庫及其管理系統(tǒng)組成。 1、模型庫：庫管理系統(tǒng)是 DSS 的核心，也是 DSS 區(qū)別于 MIS 系 統(tǒng)的重要特征。DSS 的模型的建立通常是隨 DSS 解決問題的要求而定 6 的，不同的企業(yè)不同層次的決策需求是不一樣，一般情況下包括：投資 模型、籌資決策模型、成本分析模型、利潤分析模型等。 2、管理系統(tǒng)負責管理和維護 DSS 中使用的各種數(shù)據(jù)，在模型運行 的過程中所使用的數(shù)據(jù)，按其數(shù)據(jù)內(nèi)容分類，分別建立數(shù)據(jù)倉庫文件。 運行的結果所產(chǎn)生的各種決策信息，常以報表或圖形形式存放在數(shù)據(jù)庫 中，并增加時間維度來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的動態(tài)連續(xù)性。通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 有效地實現(xiàn)與模型庫、方法庫、知識庫與用戶接口部件方便、快捷的聯(lián) 結，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效輸出，以達到為各種決策服務的目的。 3、 法庫：管理系統(tǒng)是在存儲和管理各種數(shù)值方法和非數(shù)值方法。 包括方法的描述、存儲、刪除等問題。比如會計決策支持系統(tǒng)常用的方 法有：預測方法( 時序分析法、結構性分析法、回歸預測法等)、統(tǒng)計分 析法( 回歸分析、主成本分析法等)、優(yōu)化方法(線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃 法、動態(tài)規(guī)劃法、網(wǎng)絡計劃法等)及數(shù)學方法等。 4 、管理庫：相關領域專家的經(jīng)驗為基礎，形成一系列與決策有關 的知識信息，最終表示成知識工程，通過知識獲取設備形成一定內(nèi)容的 知識庫。并結合一些事實規(guī)則及運用人工智能等有關原理，通過建立推 理機制來實現(xiàn)知識的表達與運用。 5、人機接口：交互式人機對話接口是實現(xiàn)用戶和系統(tǒng)之間的對話， 通過對話以各種形式輸入有關信息，包括數(shù)據(jù)，模型，公式，經(jīng)驗，判 斷等，通過推理和運算充分發(fā)揮決策者的智慧和創(chuàng)造力，充分利用系統(tǒng) 提供的定量算法，做出正確的決策的 7 第 3章 城市綜合交通的決策類需求分析 3.1 進行決策類需求分析的必要性 需求分析階段的工作,可以分為四個方面:問題識別 ,分析與綜合,制訂 規(guī)格說明,評審. 問題識別：是從系統(tǒng)角度來理解軟件,確定對所開發(fā)系統(tǒng)的綜合要 求,并提出這些需求的實現(xiàn)條件,以及需求應該達到的標準.這些需求包括： 功能需求( 做什么 ),性能需求 (要達到什么指標), 環(huán)境需求(如機型,操作系 統(tǒng)等), 可靠性需求( 不發(fā)生故障的概率）,安全保密需求,用戶界面需求,資 源使用需求(軟件運行是所需的內(nèi)存,CPU 等),軟件成本消耗與開發(fā)進度 需求,預先估計以后系統(tǒng)可能達到的目標. 分析與綜合：步細化所有的軟件功能,找出系統(tǒng)各元素間的聯(lián)系,接 口特性和設計上的限制,分析他們是否滿足需求,剔除不合理部分,增加需 要部分.最后,綜合成系統(tǒng)的解決方案,給出要開發(fā)的系統(tǒng)的詳細邏輯模型 (做什么的模型. 制訂規(guī)格說明：編制文檔,描述需求的文檔稱為軟件需求規(guī)格說明 書.請注意,需求分析階段的成果是需求規(guī)格說明書(好象軟考曾經(jīng)考過這 個問題), 向下一階段提交.對功能的正確性,完整性和清晰性,以及其它需 求給予評價.評審通過才可進行下一階段的工作,否則重新進行需求 四、需求分析的方法：求分析的方法有很多.這里只強調(diào)原型化方 法,其它的方法如:結構化方法,動態(tài)分析法等(個人認為,對初學者不必 深究這些方法,實際上我也從來沒用過這些方法)在此不討論.原型化方 法是十分重要的(是軟考等常考的知識點).原型就是軟件的一個早期可 運行的版本,它實現(xiàn)了目標系統(tǒng)的某些或全部功能.原型化方法就是盡可 能快地建造一個粗糙的系統(tǒng),這系統(tǒng)實現(xiàn)了目標系統(tǒng)的某些或全部功能, 但是這個系統(tǒng)可能在可靠性,界面的友好性或其他方面上存在缺陷.建造 這樣一個系統(tǒng)的目的是為了考察某一方面的可行性,如算法的可行性,技 8 術的可行性,或考察是否滿足用戶的需求等.如,為了考察是否滿足用戶 的要求,可以用某些軟件工具快速的建造一個原型系統(tǒng),這個系統(tǒng)只是一 個界面,然后聽取用戶的意見,改進這個原型.以后的目標系統(tǒng)就在原型 系統(tǒng)的基礎上開發(fā). 3.2 決策者需要獲得的信息 決策者的信息是一份專為國內(nèi)中高級領導提供決策服務的信息 周刊。中共中央黨校主管，領導決策信息雜志社編輯出版。1994 年創(chuàng) 刊，以其“權威性、超前性、指導性，獨家獨特獨到；準確性、科學性、 實用性，可信可用可存” 特色和風格，深受黨政界、知識界、企業(yè)界決 策者的支持和認可。 決策者的信息以系統(tǒng)化的編輯思想和特色化的欄目設置為基礎， 每一期內(nèi)容都包含一個信息化的戰(zhàn)略研究成果，每一個主題都形成一個 系統(tǒng)化綜合信息庫。它從戰(zhàn)略的高度研究信息，從決策的角度傳播信息， 既解決戰(zhàn)略研究遠離現(xiàn)實需要的問題，又使宏觀決策切實服務于微觀主 體，通過對領導決策前、決策中、決策后連續(xù)系統(tǒng)的信息服務，形成一 個從決策到實施、從操作到反饋的全方位信息支持系統(tǒng)。 決策者的信息雜志社擁有一批具有專業(yè)水準和實戰(zhàn)經(jīng)驗的編采 人員和信息專家，并聚集國內(nèi)外著名經(jīng)濟學家、資深專家和政府政要組 織專家顧問委員會，為領導決策提供專業(yè)化的信息支持。電子化的中國 政務信息網(wǎng)和遍及全國 352 個大中城市的地方工作站網(wǎng)絡以及中國領導 決策信息系統(tǒng)正逐步發(fā)揮其作用， 領導決策信息雜志社充分利用信息、網(wǎng)絡、專家、管道和客戶群五 大優(yōu)勢資源，以決策者的信息(周刊)為龍頭，以“ 中國政務信息網(wǎng)” 為技術平臺，架構“ 中國領導決策信息系統(tǒng) ”，做中國首席政務信息服務 商。 9 3.3 決策者有哪些決策類需求 1、 分析人員要使用符合客戶語言習慣的表達：求討論集中于業(yè)務 需求和任務，因此要使用術語?？蛻魬獙⒂嘘P術語（例如：采價、印花 商品等采購術語）教給分析人員，而客戶不一定要懂得計算機行業(yè)的術 語。 2、分析人員要了解客戶的業(yè)務及目標：有分析人員更好地了解客 戶的業(yè)務，才能使產(chǎn)品更好地滿足需要。這將有助于開發(fā)人員設計出真 正滿足客戶需要并達到期望的優(yōu)秀軟件。為幫助開發(fā)和分析人員，客戶 可以考慮邀請他們觀察自己的工作流程。如果是切換新系統(tǒng)，那么開發(fā) 和分析人員應使用一下目前的舊系統(tǒng)，有利于他們明白目前系統(tǒng)是怎樣 工作的，其流程情況以及可供改進之處。 3、分析人員必須編寫軟件需求報告：析人員應將從客戶那里獲得 的所有信息進行整理，以區(qū)分業(yè)務需求及規(guī)范、功能需求、質量目標、 解決方法和其他信息。通過這些分析，客戶就能得到一份“需求分析報 告”，此份報告使開發(fā)人員和客戶之間針對要開發(fā)的產(chǎn)品內(nèi)容達成協(xié)議。 報告應以一種客戶認為易于翻閱和理解的方式組織編寫?？蛻粢u審此 報告，以確保報告內(nèi)容準確完整地表達其需求。一份高質量的“需求分 析報告”有助于開發(fā)人員開發(fā)出真正需要的產(chǎn)品。 4、要求得到需求工作結果的解釋說明：析人員可能采用了多種圖 表作為文字性“ 需求分析報告 ”的補充說明，因為工作圖表能很清晰地描 述出系統(tǒng)行為的某些方面，所以報告中各種圖表有著極高的價值；雖然 它們不太難于理解，但是客戶可能對此并不熟悉，因此客戶可以要求分 析人員解釋說明每個圖表的作用、符號的意義和需求開發(fā)工作的結果， 以及怎樣檢查圖表有無錯誤及不一致等。 5、開發(fā)人員要對需求及產(chǎn)品實施提出建議和解決方案：?？蛻羲?說的“需求”已經(jīng)是一種實際可行的實施方案，分析人員應盡力從這些解 決方法中了解真正的業(yè)務需求，同時還應找出已有系統(tǒng)與當前業(yè)務不符 10 之處，以確保產(chǎn)品不會無效或低效；在徹底弄清業(yè)務領域內(nèi)的事情后， 分析人員就能提出相當好的改進方法，有經(jīng)驗且有創(chuàng)造力的分析人員還 能提出增加一些用戶沒有發(fā)現(xiàn)的很有價值的系統(tǒng)特性。 6、描述產(chǎn)品使用特性：戶可以要求分析人員在實現(xiàn)功能需求的同 時還注意軟件的易用性，因為這些易用特性或質量屬性能使客戶更準確、 高效地完成任務。例如：客戶有時要求產(chǎn)品要“界面友好” 或“健壯”或 “高效率”，但對于開發(fā)人員來講，太主觀了并無實用價值。正確的做法 是，分析人員通過詢問和調(diào)查了解客戶所要的“友好、健壯、高效所包 含的具體特性，具體分析哪些特性對哪些特性有負面影響，在性能代價 和所提出解決方案的預期利益之間做出權衡，以確保做出合理的取舍。 7、抽出時間清楚地說明并完善需求：戶很忙，但無論如何客戶有 必要抽出時間參與“ 頭腦高峰會議 ”的討論，接受采訪或其他獲取需求的 活動。有些分析人員可能先明白了您的觀點，而過后發(fā)現(xiàn)還需要您的講 解，這時請耐心對待一些需求和需求的精化工作過程中的反復，因為它 是人們交流中很自然的現(xiàn)象，何況這對軟件產(chǎn)品的成功極為重要。 8、及時作出決定：析人員會要求客戶作出一些選擇和決定，這些 決定包括來自多個用戶提出的處理方法或在質量特性沖突和信息準確度 中選擇折衷方案等。有權作出決定的客戶必須積極地對待這一切，盡快 做處理，做決定，因為開發(fā)人員通常只有等客戶做出決定才能行動，而 這種等待會延誤項目的進展。 9、尊重開發(fā)人員的需求可行性及成本評估：有的軟件功能都有其 成本?？蛻羲Ｍ哪承┊a(chǎn)品特性可能在技術上行不通，或者實現(xiàn)它要 付出極高的代價，而某些需求試圖達到在操作環(huán)境中不可能達到的性能， 或試圖得到一些根本得不到的數(shù)據(jù)。開發(fā)人員會對此作出負面的評價， 客戶應該尊重他們的意見。 10、劃分需求的優(yōu)先級：大多數(shù)項目沒有足夠的時間或資源實現(xiàn)功 能性的每個細節(jié)。決定哪些特性是必要的，哪些是重要的，是需求開發(fā) 11 的主要部分，這只能由客戶負責設定需求優(yōu)先級，因為開發(fā)者不可能按 照客戶的觀點決定需求優(yōu)先級；開發(fā)人員將為您確定優(yōu)先級提供有關每 個需求的花費和風險的信息。時間和資源限制下，關于所需特性能否完 成或完成多少應尊重開發(fā)人員的意見。盡管沒有人愿意看到自己所希望 的需求在項目中未被實現(xiàn)，但畢竟是要面對現(xiàn)實，業(yè)務決策有時不得不 依據(jù)優(yōu)先級來縮小項目范圍或延長工期，或增加資源，或在質量上尋找 折衷。在“需求分析報告 ”上簽字確認，通常被認為是客戶同意需求分析 的標志行為，然而實際操作中，客戶往往把“簽字” 看作是毫無意義的事 情?！八麄円以谛枨笪臋n的最后一行下面簽名，于是我就簽了，否則 這些開發(fā)人員不開始編碼?！?這種態(tài)度將帶來麻煩，譬如客戶想更改需求或對產(chǎn)品不滿時就會 說：“不錯，我是在需求分析報告上簽了字，但我并沒有時間去讀完所 有的內(nèi)容，我是相信你們的，是你們非讓我簽字的?！?同樣問題也會發(fā) 生在僅把“簽字確認 ”看作是完成任務的分析人員身上，一旦有需求變更 出現(xiàn)，他便指著“ 需求分析報告 ”說：“您已經(jīng)在需求上簽字了，所以這 些就是我們所開發(fā)的，如果您想要別的什么，您應早些告訴我們?！?這兩種態(tài)度都是不對的。因為不可能在項目的早期就了解所有的需 求，而且毫無疑問地需求將會出現(xiàn)變更，在“需求分析報告” 上簽字確認 是終止需求分析過程的正確方法，所以我們必須明白簽字意味著什么。 對“需求分析報告 ”的簽名是建立在一個需求協(xié)議的基線上，因此我 們對簽名應該這樣理解：“我同意這份需求文檔表述了我們對項目軟件 需求的了解，進一步的變更可在此基線上通過項目定義的變更過程來進 行。我知道變更可能會使我們重新協(xié)商成本、資源和項目階段任務等事 宜。”對需求分析達成一定的共識會使雙方易于忍受將來的摩擦，這些 摩擦來源于項目的改進和需求的誤差或市場和業(yè)務的新要求等。 需求確認將迷霧撥散，顯現(xiàn)需求的真面目，給初步的需求開發(fā)工作畫上 12 了雙方都明確的句號，并有助于形成一個持續(xù)良好的客戶與開發(fā)人員的 關系，為項目的成功奠定了堅實的基礎. 13 第 4章 系統(tǒng)實現(xiàn)方法 4.1 開發(fā)平臺、開發(fā)語言及開發(fā)工具 Extraction（ET）應用構建平臺是一個前沿的集成化的 Web 應用軟 件開發(fā)平臺和運行支撐平臺，ET 平臺涵蓋軟件的設計，開發(fā)，測試， 運行，維護，更新和發(fā)布等整個生命周期；T 是極具創(chuàng)新的前沿軟件產(chǎn) 品，ET 徹底改變傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模式，以完全圖形化的方式，通過組 件拼裝的模式實現(xiàn)軟件系統(tǒng)；基于 ET 的軟件開發(fā)，無需應用編程語言， 無需進行架構設計，完全圖形化構建； T 平臺是典型的業(yè)務基礎軟件平臺； 來自計世資訊(CCW Research)的分析認為：軟件平臺是指用來構建 與支撐應用軟件的獨立軟件系統(tǒng)。它是開發(fā)與運行應用軟件的基礎，是 任何一個應用軟件得以實現(xiàn)與應用的必要條件。軟件平臺有兩個基本要 素，即支撐環(huán)境和開發(fā)體系，其中支撐環(huán)境是指應用軟件系統(tǒng)開發(fā)與運 行的基本條件，開發(fā)體系是指開發(fā)與維護管理應用軟件的工具與方法。 ET 應用構建平臺即是典型的支撐型軟件開發(fā)和運行平臺，ET 運行于軟 件基礎架構平臺之上，支持快速的非編程的軟件開發(fā)和運行支持； 14 圖 4-1 軟件平臺的層次和架構 ET 作為下一代的軟件開發(fā)平臺產(chǎn)品，為軟件開發(fā)帶來全新的理念 和模式；ET 平臺能夠有效的降低軟件的開發(fā)復雜度，簡化軟件的開發(fā) 過程，提高軟件開發(fā)的效率，提升軟件的質量；和傳統(tǒng)軟件開發(fā)相比較， 基于 ET 平臺的軟件開發(fā)通過對現(xiàn)有組件的構建和組裝實現(xiàn)軟件功能， ET 平臺屏蔽幾乎所有的編程開發(fā)過程，通過更為高級，更為強大的組 件構建開發(fā)軟件；ET 平臺為構建開發(fā)者提供豐富的組件，覆蓋數(shù)據(jù)定 義、數(shù)據(jù)庫操作、數(shù)據(jù)處理、邏輯處理、頁面交互展現(xiàn)、開發(fā)調(diào)試跟蹤、 應用管理等軟件開發(fā)的各個方面；通過大量組件的選擇性的組裝和集成 可以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)任意的邏輯功能和表現(xiàn)模式；ET 平臺是可高度復用 的軟件平臺，基于 ET 平臺提供的所有組件和插件可以無限次的進行復 用；ET 平臺在架構上保證為 ET 進行的任何定制和擴展都可以自動在 后續(xù)的任何應用中進行復用，因此，ET 平臺是具有高成長特性的開發(fā) 15 平臺，基于 ET 構建的應用越多，為 ET 提供的組件和插件越多，ET 就 越具有靈活性和可用性。簡易 c 語言開發(fā)工具是一款簡單易用的 c 語言 集成開發(fā)環(huán)境，適合于編寫符合標準的 c 程序，用戶可以方便的編寫、 調(diào)試、運行 c 程序。簡易 c 語言開發(fā)工具具有以下特點：一、以解釋的 方式執(zhí)行 c 程序的，可以很容易的發(fā)現(xiàn)程序運行中的錯誤，方便用戶調(diào) 試二、程序編譯和運行出錯的信息是中文的，出錯信息簡單明了，定位 準備。編譯錯誤的第一條錯誤信息總是準確的。三、代碼編輯器是語法 加亮的。四、本產(chǎn)品使用的是自主開發(fā)的 c 語言解釋器。五、用戶程序 出錯時，可以指出出錯原因、出錯代碼行，方便用戶快速解決算法錯誤。 4.2 ASP.NET 相關 ASP.NET Atlas 中引入了客戶端控件的概念，用面向對象思想將客 戶端 JavaScript 將要操作的 DOM 元素封裝起來，帶來了更清晰的代碼 模型以及更好的可復用性（不足之處是效率有所降低） 。Atlas 的客戶端 控件是連接 JavaScript 與 DOM 元素的橋梁，我們應該盡可能的使用客 戶端控件與 DOM 元素打交道，也就是以 Atlas 的方法來編寫我們的程 序。同時，Atlas 對 JavaScript 面向對象方面的強大擴展（請參考： ASP.NET Atlas 對 JavaScript 的擴展） ，也讓我們很容易通過繼承，覆寫 等方法來構建自定義的控件。 在前面的一些帖子中，我介紹了一些 Atlas 中較復雜的控件。但同 時，Atlas 也提供了一些比較簡單/基礎的客戶端控件，同樣在開發(fā)中十 分有用，讓我們通過這個系列來熟悉 Atlas 自帶的簡單客戶端控件。 id：Atlas 組件的標識符，將 Atlas 客戶端組件與 DOM 元素連接起 來。這個 id 值與 DOM 元素的 id 屬性值相同，Atlas 使用這個 id 以找到 相關的 DOM 元素。 16 4.3 Web應用程序中圖表的實現(xiàn) 在選擇使用 WEB服務器應用考慮的本身特性有：性能，安全性，日 志和統(tǒng)計，虛擬主機，代理服務，緩沖服務和集成應用程序等，下面介 紹幾種常用的 WEB服務器。 1 Microsoft IIS Microsoft 的 Web 服務器產(chǎn)品為 Internet Information Serve(IIS),IIS 是 允許在公共 Intranet 或 Intranet 上發(fā)布信息的 Web 服務器。IIS 是目前最 流行的 Web 服務器產(chǎn)品之一，很多著名的網(wǎng)站都是建立在 IIS 的平臺上。 IIS 提供了一個圖形界面的管理工具，稱為 Internet 稱為服務管理器。 IIS 是一種 Web 服務組件，其中包括 Web 服務器，F(xiàn)TP 服務器，NNTP 服務器和 SMTP 服務器，分別用于網(wǎng)葉瀏覽，文件傳輸，新聞服務和郵 件發(fā)送等方面，它使得在網(wǎng)絡(包括互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng))上發(fā)布信息成了一 件很容易的事。它提供 ISAPI(Intranet Server API)作為擴展 Web 服務器 功能的編程接口;同時，它還提供一個 Internet 數(shù)據(jù)庫。連接器，可以實 現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的查詢和更新。 17 第 5章 系統(tǒng)的框架設計 5.1 系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn) 系統(tǒng)時鐘的初識化 至少設置三個寄存器：LOCKTME，PLLCON，LOCKCON。 LOCKTIME，地址 0 x01D8000C。用于指定 PLL 的初始化時間，在 PLL 初始化時，系統(tǒng)時鐘為晶振輸入或外部時鐘直接提供，即 MCLK=Fin；初始化完成后，切換，MCLK=FOUT 初始值為 0 xfff 4095 個輸入時鐘周期。一般將其設為初始值。 PLLCON,，地址 0 x01D80000。設置 MDIV,PDIV,SDIV 三個值，用 于確定 FOUT 和 FIN 的頻率分配比值：FOUT= (m * Fin) / (p * 2s)，其 中 m = (MDIV + 8), p = (PDIV + 2), s = SDIV 典型的幾個值如下表： 表 5-1 No. Fin FOUT MDIV PDIV SDIV 1 10Mhz 40Mhz 0 x48 0 x3 0 x2 2 10 50 0 x2a 0 x3 0 x1 3 10 60 0 x34 0 x3 0 x1 4 4 60 0 x34 0 x0 0 x1 5 3 60 0 x48 0 x0 0 x1 6 10 75 0 x3a 0 x3 0 x1 CLKCON,地址 0 x01D80004。用于設置是否向外設提供時鐘，一般 設為默認值 0 x7ff8，即所有外設提供時鐘。 存儲器初始化（尤其是 SDRAM）： ARM7TDMI 的地址映射如下： （在 ARM 體制中，所有的各種內(nèi)、外存儲器，外設，寄存器， write buffer，通用 IO 口等全都采用統(tǒng)一編址） 18 注：0 x100000000 x100047f0 及其 Tag 和 LRU 的地址。 BANK0BANK5 為 ROM/SRAM/FLASH, BANK6BANK7 為 SDRAM/ROM/SRAM/FLASH 要設置的寄存器如下： BWSCON：BANK0BANK7 的 UB/LB 使能、Wait 信號使能、數(shù) 據(jù)線寬度； BANKCON0BANKCON5：各 bank（flash）的訪問時序控制。 flash 主要參數(shù)如下所示： TACS 14:13 Address set-up before NGCSN TCOS12:11 Chip selection set-up NOE TACC10:8 Access cycle TOCH 7:6 Chip selection hold on NOE TCAH 5:4 Address holding time after NGCSN TPAC 3:2 Page mode access cycle Page mode PMC 1:0 Page mode configuration 不同廠家、性能、速度的器件設置有所不同。 BANKCON6BANKCON7：主要用于 SDRAM，當然也可以是 Flash 或 SRAM。SDRAM 的時序控制稍微復雜，還有： TRCD 3:2 RAS to CAS delay SCAN 1:0 Column address number 當然也可用于 DRAM。 REFRESH 地址： 0 x01C80024，DRAM/SDRAM 的更新控制寄存 器； MRSRB6 MRSRB7：DRAM/SDRAM 的模式控制寄存器，這個 寄存器在系統(tǒng)初始時，即 SDRAM 使用前必須被有效地的設置。 這幾個寄存器的設置比較復雜，應仔細閱讀 SAMSANG（page168）的數(shù)據(jù)手冊和相關存儲器的資料。 19 一個典型的配置如下： lDr0, =SMRDATA 1DMIA r0, r1-r13 1DR r0, =0 x01c80000 ; BWSCON Address STMIA r0, r1-r13 SMRDATA DATA 5.2 系統(tǒng)主要功能模塊 根據(jù)總體技術方案，系統(tǒng)一期目標，可將網(wǎng)絡衛(wèi)士軟件主要分為如 下的幾個模塊。各功能模塊敘述如下： 1 軟件安裝模塊 要求安裝界面美觀、大方，安裝簡單、方便，不需要專業(yè)人員參與。 盡量要求軟件是綠色軟件，具備網(wǎng)絡安裝的能力。具備一定的軟件實時 自升級功能。 2 自啟動功能模塊 任何時候當計算機啟動時，網(wǎng)絡衛(wèi)士也隨之啟動。用戶不能用常規(guī) 方法禁止網(wǎng)絡衛(wèi)士隨計算機啟動而啟動。 3 進程隱藏模塊 網(wǎng)絡衛(wèi)士運行時，具有隱藏自身的功能，無論用戶通過何種途徑均 很難找到該軟件的蹤跡，網(wǎng)絡衛(wèi)士將隱藏在后臺進程中，用戶不能看到 軟件在運行，不能停止軟件的運行，軟件對用戶而言是透明的，軟件運 行后，用戶將感覺不到軟件的存在。 4 實時監(jiān)控、屏幕取詞 當用戶打開一個網(wǎng)站或者文件(可以是 WORD 文件、文本文件、電 子郵件等大多數(shù)文件)時，截取顯示的內(nèi)容，在用戶看到顯示內(nèi)容之前， 調(diào)用模式識別模塊對文件內(nèi)容進行分析、判斷。若其內(nèi)容是宣揚法輪功 的，則顯示警告信息，同時記錄下訪問的時間等信息。 5 智能模式識別 20 對截取的資料內(nèi)容進行識別、分析，判斷其是否為限定的不符合條 件的，內(nèi)容，將識別的結果反饋給實時監(jiān)控模塊。其判斷的方法是動態(tài) 的。如果識別的內(nèi)容是宣傳法輪功的，則替換顯示的內(nèi)容為警告信息， 否則正常顯示。 6 系統(tǒng)管理模塊 在實時監(jiān)控模塊中記錄的監(jiān)控信息如果達到程序設定的上報管理員 的條件，則把記錄的訪問信息上傳給管理員等相關人員。(如：網(wǎng)絡衛(wèi) 士設定當該用戶訪問非法內(nèi)容達十次則報警，并把該信息通過電子郵件 發(fā)送給相關人員或部門)。 7 防刪除、卸載模塊 通過進程隱藏、程序隱藏等技術，使用戶很難甚至不可能刪除該軟 件。用戶僅憑常規(guī)手段無法將軟件卸載或刪除， ，同時為了方便系統(tǒng)管 理員工作，提供輸入卸載密碼方能將軟件刪除. 21 第 6章 結 論 本文研究的是城市交通決策支持系統(tǒng)，主要講的研究的背景，目標 和特點，對全文有了一個大致的了解。介紹的是決策支持系統(tǒng)與交通綜 合決策支持的認識，首先認識的是決策的概念.什么是決策支持系統(tǒng)， 決策支持系統(tǒng)要那些特點，它的結構是什么。怎么樣才能真正的理解決 策。城市綜合交通的決策類需求分析，做一個決策者，分析的必要性和 決策消息來源.對一個分析者的重要性。同時做出決策前，應該考慮到 你周圍利益和自己的利益。這樣實現(xiàn)系統(tǒng)實現(xiàn)的方式，開發(fā)平臺、開發(fā) 語言及開發(fā)工具等，要實現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)，必然少不了開發(fā)工具，誰現(xiàn)代 科學的發(fā)現(xiàn)，水平的進步，系統(tǒng)軟件開發(fā)越開越多。認識了系統(tǒng)后數(shù)據(jù) 庫的設計，模塊的初始化，和模塊的主要功能。完成系統(tǒng)的設計和應用。 城市交通決策支持系統(tǒng)的應用,主要起城市交通的決策的作用，以 傳感器來獲得信號的觸發(fā)脈沖，用濾波器濾掉各種諧波信號，經(jīng)過模數(shù) 轉換器變成標準的數(shù)字信號，用單片機處理后可以達到控制的目的。實 踐證明，用仿人智能控制方案實現(xiàn)的控制策略，系統(tǒng)動態(tài)響應快，并且 系統(tǒng)具有較高的控制精度。 通過這次的設計和總結，對決策系統(tǒng)的基本認識和應用。在開發(fā)新的 軟件上有了一定的基礎。從開始到結束，整個過程，在韓老師的指導下， 順利的完成了論文。 22 致 謝 在完成本篇畢業(yè)論文的過程中，本人得到了許多老師和同學們的幫 助，是他們?yōu)榇烁冻隽诵难途Γ诖苏堅试S我向他們表示最衷心的 感謝！ 首先，我要感謝我的導師韓亞軍。本篇論文從提綱到初稿乃至成稿， 都經(jīng)過他精心的指導和修改，提出了嚴格的要求和許多寶貴的意見?？?以說，我的整篇論文凝聚著他的心血。 其次，我要感謝教學中心的老師。是他們對論文選題、選材、編寫 格式等方面給予了細心的指導，使本人的畢業(yè)論文設計得以有條不紊地 進行。 最后，我要感謝所有參考文獻的作者。我論文是建立在他們研究基 礎上的。 23 參考文獻 1楊濤.城市交通：新世紀的挑戰(zhàn)與決策.南京：東南大學出版社， 2001.12 2董鑒泓 .中國城市建設史.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.9 3 沈玉麟.外國城市建設史.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998 4 羅小未、蔡琬英 .外國建筑歷史圖說.濟南：同濟大學出版社，1995 5 陳子展.現(xiàn)代城市規(guī)劃建設與發(fā)展創(chuàng)新管理標準任務書.上海：銀聲音 像出版社，1995 6 孫偉東.城市規(guī)劃編制辦法貫徹實施與城市規(guī)劃指導手冊.北京：中國 城市科學出版社，1985 中國石油大學（華東）現(xiàn)代遠程教育 畢業(yè)設計（論文）評語 指導教師 ： 韓亞軍 職稱： 講師 工作單位： 重慶信息工程專修學院 學 員： 張紅兵 年級專業(yè)層次 0409 電氣工程及再動化 評語： 指導教師簽名： 年 月 日 本 科 學 生 校 級 優(yōu) 秀 畢 業(yè) 設 計（論文）申 報 表題 目： 基于單片機的數(shù)字鐘設計教學單位 _ _姓 _學 號 _2_年 級 _20_專 業(yè) _ _指導教師_職 稱 _ _ _申報日期 2007 年 05 月 14 日 教 務 處 制摘要近年來隨著計算機在社會領域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機的應用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此特別適合于與控制有關的系統(tǒng)，越來越廣泛地應用于自動控制，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領域，單片機往往是作為一個核心部件來使用，在根據(jù)具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。本次做的數(shù)字鐘是以單片機（AT89C51）為核心，結合相關的元器件（共陰極LED數(shù)碼顯示器、BCD-鎖存/7段譯碼/驅動器CC4511等），再配以相應的軟件，達到制作簡易數(shù)字鐘的目的，其硬件部分難點在于元器件的選擇、布局及焊接。關鍵詞：單片機 AT89C51 共陰極LED數(shù)碼顯示器 BCD-鎖存/7段譯碼/驅動器CC4511 AbstractIn recent years, with computers in the infiltration and the development of large-scale integrated circuits. SCM application is steadily deepening, as it has strong function, small size, low power dissipation, low prices, reliable, easy to use features, it is particularly suited to and control of the system, increasingly widely used in automatic control, intelligent instruments, gauges, data acquisition, military products and household appliances, and other areas, is often microcontroller as a core component to use, In light of specific hardware architecture, and application-specific software features object combine to make perfect. The figures do bell on SCM (AT89C51) at the core, Combined with the components (a total of cathode LED digital display, BCD - latch /7 of decoding / actuator CC4511), and factoring in the corresponding software, Easy to produce digital clock purposes, as part of the hardware components is a difficult choice, layout and welding.Keywords : Single Chip Microcomputer AT89C51 Total cathode LED figures display BCD-the lock save/7 the segments translate code/actuator CC4511目錄摘要2Abstract2目錄3引言4第一章 題目51.2、課程設計目的5第二章 單片機發(fā)展歷史52.1三大階段52.2 如果將8位單片機的推出作為起點62.3單片機的發(fā)展趨勢7第三章 單片機的組成及特點93.1 單片機的組成93.2單片機的特點93.3單片機的分類10第四章單片機的應用104.1單片機的應用分類10第五章 數(shù)字種的構成125.1 數(shù)字鐘的構成125.2 實驗中所需的器材125.3 方案選擇與相關技術135.4 AT89C51的單片機簡介135.4.1 主要特性155.4.2 管腳說明165.4.3 振蕩器特性185.5 CC4511 集成簡介195.5.1 4511集成分析195.5.2 4511的邏輯圖205.6 LED數(shù)碼顯示器簡介215.6.1 LED數(shù)碼顯示器的結構215.6.2 LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方法22第六章 電路設計226.1 電路接法226.1.1 晶體振蕩器與AT89C51的接法226.1.2 單片機AT89C51的銀腳的連接236.1.3 譯碼器CC4511的銀腳連接236.2 數(shù)字鐘電路圖24第七章 調(diào)試過程：261）檢測AT89C51運行否262）七段數(shù)碼管26總結26參考文獻26致謝27引言20世紀末，電子技術獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當前的時間。忘記了要做的事情，當事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。單片機模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對.時,分,秒.數(shù)字顯示的計時裝置,廣泛用于個人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應用,使得數(shù)字鐘的精度,遠遠超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關烘箱、通斷動力設備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎的。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應用，有著非常現(xiàn)實的意義。第一章 題目做一個基于AT89C51的簡易的單片機數(shù)字鐘。該數(shù)字鐘有4個共陰極七段數(shù)碼管，分別顯示分鐘和秒。其顯示方式為：XX：XX。1.1課程設計要求(1)掌握AT89C51實驗開發(fā)系統(tǒng)中的實驗模塊原理，畫出電路原理圖;(2)綜合運用實驗模塊，用89C51開發(fā)設計具有一定功能的單片機控制系統(tǒng)，進行軟、硬件設計及調(diào)試；(3)寫出完整的設計任務書：課題的名稱、系統(tǒng)的功能、硬件原理圖、軟件框圖、程序清單、參考資料；(4)時間以60分種為一個周期;電子鐘的格式為：XX XX，由左向右分別為：分、秒。完成顯示由秒01一直加1至59，再恢復為00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢復00；(5)為了保證計時的穩(wěn)定及準確須由晶體振蕩器提供表針時間基準信號。1.2、課程設計目的(1)鞏固、加深和擴大單片機應用的知識面，提高綜合及靈活運用所學知識解決工業(yè)控制的能力；(2)培養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關手冊、圖表及文獻資料的自學能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動手能力；(3)過對課題設計方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設計的方法、內(nèi)容及步驟；(4)掌握計數(shù)器、加法器、半導體數(shù)碼管顯示器與七段碼顯示譯碼器的使用；(5)連接數(shù)字鐘的工作原理。第二章 單片機發(fā)展歷史 2.1三大階段單片機誕生于20世紀70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。1.SCM即單片微型計算機（SingleChipMicrocomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結構?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒。2.MCU即微控制器（MicroControllerUnit）階段，主要的技術發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統(tǒng)相關，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當數(shù)Philips公司。Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優(yōu)勢，將MCS-51從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。因此，當我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。3.單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發(fā)展，基于SoC的單片機應用系統(tǒng)設計會有較大的發(fā)展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統(tǒng)。單片機作為微型計算機的一個重要分支，應用面很廣，發(fā)展很快。自單片機誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個機種。2.2 如果將8位單片機的推出作為起點如果將8位單片機的推出作為起點，那么單片機的發(fā)展歷史大致可分為以下幾個階段:（1）第一階段（1976-1978）：單片機的控索階段。以Intel公司的MCS48為代表。MCS48的推出是在工控領域的控索，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，“單機片”一詞即由此而來。（2）第二階段（1978-1982）單片機的完善階段。Intel公司在MCS48基礎上推出了完善的、典型的單片機系列MCS51。它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單片機體系結構。完善的外部總線。MCS-51設置了經(jīng)典的8位單片機的總線結構，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通信功能的串行通信接口。CPU外圍功能單元的集中管理模式。體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。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位單片機的鞏固發(fā)展及16位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器發(fā)展的階段。Intel公司推出的MCS96系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。隨著MCS51系列的廣應用，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、接口技術、多通道A/D轉換部件、可靠性技術等應用到單片機中，增強了外圍電路路功能，強化了智能控制的特征。（4）第四階段（1990）：微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機在各個領域全面深入地發(fā)展和應用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強運算能力的8位/16位/32位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。2.3單片機的發(fā)展趨勢目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。 CMOS化近年，由于CHMOS技術的進小，大大地促進了單片機的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機可以工作在功耗精細管理狀態(tài)。這也是今后以80C51取代8051為標準MCU芯片的原因。因為單片機芯片多數(shù)是采用CMOS（金屬柵氧化物）半導體工藝生產(chǎn)。CMOS電路的特點是低功耗、高密度、低速度、低價格。采用雙極型半導體工藝的TTL電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨著技術和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了HMOS（高密度、高速度MOS）和CHMOS工藝。CHMOS和HMOS工藝的結合。目前生產(chǎn)的CHMOS電路已達到LSTTL的速度，傳輸延遲時間小于2ns，它的綜合優(yōu)勢已在于TTL電路。因而，在單片機領域CMOS正在逐漸取代TTL電路。 低功耗化單片機的功耗已從Ma級，甚至1uA以下；使用電壓在36V之間，完全適應電池工作。低功耗化的效應不僅是功耗低，而且?guī)砹水a(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。 低電壓化幾乎所有的單片機都有WAIT、STOP等省電運行方式。允許使用的電壓范圍越來越寬，一般在36V范圍內(nèi)工作。低電壓供電的單片機電源下限已可達12V。目前0.8V供電的單片機已經(jīng)問世。 低噪聲與高可靠性為提高單片機的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標準的要求，各單片廠家在單片機內(nèi)部電路中都采用了新的技術措施。 大容量化以往單片機內(nèi)的ROM為1KB4KB，RAM為64128B。但在需要復雜控制的場合，該存儲容量是不夠的，必須進行外接擴充。為了適應這種領域的要求，須運用新的工藝，使片內(nèi)存儲器大容量化。目前，單片機內(nèi)ROM最大可達64KB，RAM最大為2KB。 高性能化主要是指進一步改進CPU的性能，加快指令運算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。采用精簡指令集（RISC）結構和流水線技術，可以大幅度提高運行速度?，F(xiàn)指令速度最高者已達100MIPS（MillionInstructionPerSeconds，即兆指令每秒），并加強了位處理功能、中斷和定時控制功能。這類單片機的運算速度比標準的單片機高出10倍以上。由于這類單片機有極高的指令速度，就可以用軟件模擬其I/O功能，由此引入了虛擬外設的新概念。 小容量、低價格化與上述相反，以4位、8位機為中心的小容量、低價格化也是發(fā)展動向之一。這類單片機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)裝化這也是單片機發(fā)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處圍功能器件集成在片內(nèi)。除了一般必須具有的CPU、ROM、RAM、定時器/計數(shù)器等以外，片內(nèi)集成的部件還有模/數(shù)轉換器、DMA控制器、聲音發(fā)生器、監(jiān)視定時器、液晶顯示驅動器、彩色電視機和錄像機用的鎖相電路等。 串行擴展技術在很長一段時間里，通用型單片機通過三總線結構擴展外圍器件成為單片機應用的主流結構。隨著低價位OTP（OneTimeProgramble）及各種類型片內(nèi)程序存儲器的發(fā)展，加之處圍接口不斷進入片內(nèi)，推動了單片機“單片”應用結構的發(fā)展。特別是IC、SPI等串行總線的引入，可以使單片機的引腳設計得更少，單片機系統(tǒng)結構更加簡化及規(guī)范化。 隨著半導體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成度將更高、體積將更小、功能將列強。在單片機家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司將其MCS51系列中的80C51內(nèi)核使用權以專利互換或出售形式轉讓給全世界許多著名IC制造廠商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與80C51單片機兼容的基礎上改善了80C51的許多特性。這樣，80C51就變成有眾多制造廠商支持的、發(fā)展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為80C51系列。80C51單片機已成為單片機發(fā)展的主流。專家認為，雖然世界上的MCU品種繁多，功能各異，開發(fā)裝置也互不兼容，但是客觀發(fā)展表明，80C51可能最終形成事實上的標準MCU芯片。第三章 單片機的組成及特點單片機是微型機的一個主要分支，在結構上的最大特點是把CPU、存儲器、定時器和多種輸入/輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。就其組成和功能而言，一塊單片機芯片就是一臺計算機。3.1 單片機的組成單片機是通過內(nèi)部總線把計算機的各主要部件接為一體，其內(nèi)部總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進行數(shù)據(jù)交換時提供地址，CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口；/數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間，或存儲器與外設之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU的應答信號線等。3.2單片機的特點由于單片機的這種結構形式及它所采取的半導體工藝，使其具有很多顯著的特點，因而在各個領域都得到了迅猛的發(fā)展。單片機主要發(fā)如下特點：（1）有優(yōu)異的性能價格比。（2）集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。（3）控制功能強。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。（4）低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。（5）外部總線增加了IC（Inter-IntegratedCircuit）及SPI（SerialPeripheralInterface）等串行總線方式，進一步縮小了體積，簡化了結構。（6）單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。3.3單片機的分類單片機作為計算機發(fā)展的一個重要領域，應用一個較科學的分類方法。根據(jù)目前發(fā)展情況，從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。1.通用型/專用型 這是按單片機適用范圍來區(qū)分的。例如，80C51是通用型單片機，它不是為某種專用途設計的；專用型單片機是針對一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品設計生產(chǎn)的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內(nèi)集成ADC接口等功能的溫度測量控制電路。2.總線型/非總線型 這是按單片機是否提供并行總線來區(qū)分的?？偩€型單片機普遍設置有并行地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內(nèi)，因此在許多情況下可以不要并行擴展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機稱為非總線型單片機。3.控制型/家電型 這是按照單片機大致應用的領域進行區(qū)分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強；用于家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。第四章 單片機的應用4.1單片機的應用分類由于單片機具有顯著的優(yōu)點，它已成為科技領域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應用遍及各個領域，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)單片機在智能儀表中的應用單片機廣泛地用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，并可以提高測量的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比。(2)單片機在機電一體化中的應用機電一體化是械工業(yè)發(fā)展的方向。機電一體化產(chǎn)品是指集成機械技術、微電子技術、計算機技術于一體，具有智能化特征的機電產(chǎn)品，例如微機控制的車床、鉆床等。單片機作為產(chǎn)品中的控制器，能充分發(fā)揮它的體積小、可靠性高、功能強等優(yōu)點，可大大提高機器的自動化、智能化程度。(3)單片機在實時控制中的應用單片機廣泛地用于各種實時控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)測控、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時控制系統(tǒng)中，都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數(shù)據(jù)處理能力和控制功能，可使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品質量。(4)單片機在分布式多機系統(tǒng)中的應用在比較復雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機系統(tǒng)。多機系統(tǒng)一般由若干臺功能各異的單片機組成，各自完成特定的任務，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。單片機在這種系統(tǒng)中往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上，對現(xiàn)場信息進行實時的測量和控制。單片機的高可靠性和強抗干擾能力，使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。(5)單片機在人類生活中的應用自從單片機誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。綜合所述，單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面。另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。第五章 數(shù)字種的構成5.1 數(shù)字鐘的構成數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率(1HZ)進行計數(shù)的計數(shù)電路.由于計數(shù)的起始時間不可能與標準時間一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標準的1MHZ時間信號必須做到準確穩(wěn)定.通常使用石英晶體振蕩器電路構成數(shù)字鐘. 晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的12MHz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定.不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路.時間計數(shù)器電路 時間計數(shù)電路由秒個位和秒十位計數(shù)器,分個位和分十位計數(shù)器電路構成,秒個位和秒十位計數(shù)器,分個位和分十位計數(shù)器為60進制計數(shù)器.譯碼驅動電路 譯碼驅動電路將計數(shù)器輸出的8421BCD碼轉換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài),并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流.數(shù)碼管 數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管和液晶(LCD)數(shù)碼管,本設計提供的為LED數(shù)碼管.數(shù)字鐘的工作原理圖如圖1所示： 圖15.2 實驗中所需的器材5V電源.面包板1塊.萬用表.鑷子1把.剪刀1把.網(wǎng)絡線2米AT89C51彈片機 1個12M晶體振蕩器1個CC4511集成塊4塊.共陰七段數(shù)碼管4個.680電阻28個.10電阻1個.10f/25v電解電容個22pf陶瓷電容2個30p電容2個.0.01f電容1個5.3 方案選擇與相關技術單片機模塊方案：方案一：基本門電路搭肩，用基本門電路來實現(xiàn)數(shù)字鐘，電路結構復雜，鼓掌系數(shù)大，不易調(diào)試。方案二：單片機編程，用單片機設計電路，由于使用軟硬件結合的方式，所以電路結構簡單，調(diào)試也相對方便。與第一種方案比較優(yōu)點的是非常明顯的。我們選擇了第二種方案。 相關技術 5.4 AT89C51的單片機簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 圖2 單片機內(nèi)部結構圖為如圖3所示： 圖35.4.1 主要特性與MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz三級程序存儲器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 5.4.2 管腳說明VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：口管腳備選功能P3.0 RXD串行輸入口P3.1 TXD串行輸出口P3.2 /INT0外部中斷0P3.3 /INT1外部中斷1P3.4 T0記時器0外部輸入P3.5 T1記時器1外部輸入P3.6 /WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通P3.7 /RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通表1P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。P0，P1，P2，P3口銀角圖為如圖4： 圖4 其中我們用了P1口和P2口。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。5.4.3 振蕩器特性XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 5.4.4 芯片擦除整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。MCS-51單片機是美國INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 8031（內(nèi)部沒有程序存儲器，實際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）和8751等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機仍是應用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的89S51、已經(jīng)停產(chǎn)的89C51等），各高校及專業(yè)學校的培訓教材仍與MCS-51單片機作為代表進行理論基礎學習。 有些文獻甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51單片機影響極深遠，許多公司都推出了兼容系列單片機，就是說MCS-51內(nèi)核實際上已經(jīng)成為一個8位單片機的標準。 其他的公司的51單片機產(chǎn)品都是和MCS-51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、89S51， PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優(yōu)秀的是由Flash（程序存儲器的內(nèi)容至少可以改寫1000次）存儲器取帶了原來的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對于8051已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。不過在市場化方面，89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現(xiàn)在，89S51目前已經(jīng)成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用AT89S51代替。5.5 CC4511 集成簡介5.5.1 4511集成分析CC4511有四個輸入端A，B，C，D和七個輸出端a，它還具有輸入BCD碼鎖存、燈測試和熄滅顯示控制功能，它們分別由鎖存端LE、燈測試端LT、熄滅控制端/BI來控制。(1)/LT：試燈輸入，是為了檢查數(shù)碼管各段是否能正常發(fā)光而設置的。當/LT=0時，無論輸入A3 ，A2 ，A1 ，A0為何種狀態(tài)，譯碼器輸出均為低電平，若驅動的數(shù)碼管正常，是顯示8。 (2)/BI：滅燈輸入，是為控制多位數(shù)碼顯示的滅燈所設置的。/BI=0時。不論/LT和輸入A3 ，A2 ，A1，A0為何種狀態(tài)，譯碼器輸出均為高電平，使共陽極數(shù)碼管熄滅。 (3)/RBI：滅零輸入，它是為使不希望顯示的0熄滅而設定的。當對每一位A3= A2 =A1 =A0=0時，本應顯示0，但是在/RBI=0作用下，使譯碼器輸出全為高電平。其結果和加入滅燈信號的結果一樣，將0熄滅。 (4)/RBO：滅零輸出，它和滅燈輸入/BI共用一端，兩者配合使用，可以實現(xiàn)多位數(shù)碼顯示的滅零控制。CC4511的引腳特點其引腳排列如下圖所示：圖5當鎖存允許端LE=“0”時，鎖存器直通，譯碼器輸出端隨輸入端而變化，當LE=“1”時，鎖存器鎖定，輸出端保持不變，熄滅控制端/BI=“0”時，譯碼器輸出全“0”，因此，正常工作時應使/BI為高電平。另外燈測試端/LT=“0”時，譯碼器輸出全“1”，數(shù)碼管各段均亮，即顯示“8”， 用來檢測數(shù)碼管是否正常。當輸入的BCD碼大于1001時，七段顯示輸出全“0”，各段均不亮。5.5.2 4511的邏輯圖4511譯碼器有16只腳k(如右圖)，所需電源為5V。輸入腳D、C、B、A吸收BCD碼， /LT、/BI和LE三腳為控制信號，當/LT=1、/BI=1、LE=0時（硬件連接圖中，令/LT、/BI接電源正極，LE接地）且DCBA的值不超出1001時，4511譯碼顯示，否則數(shù)碼管消隱。下表為4511譯碼器的邏輯圖。輸 入 輸 出LE/BI/LTDCBAabcdefg顯 示XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消 隱01100001111110001100010110000101100101101101201100111111001301101000110011401101011011011501101100011111601101111110000701110001111111801110011110011901110100000000消 隱01110110000000消 隱01111000000000消 隱01111010000000消 隱01111100000000消 隱01111110000000消 隱111XXXX 鎖 存鎖 存 表25.6 LED數(shù)碼顯示器簡介發(fā)光二極管LED是一種通電后能發(fā)光的半導體器件，其導電性質與普通二極管類似。LED數(shù)碼顯示器就是由發(fā)光二極管組合而成的1種新型顯示器件。在單片機系統(tǒng)中應用非常普遍。5.6.1 LED數(shù)碼顯示器的結構LED數(shù)碼顯示器是1種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了8個LED發(fā)光二極管，其中7個用于顯示字符，1個用于顯示小數(shù)點。5.6.2 LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方法（1）共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構成公共陽極，使用時公共陽極接+5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。當陰極端輸入低電平時，段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入高電平時則不點亮。（2）共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構成公共陰極，使用時公共陰極接地。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。當陽極端輸入高電平時，段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入低電平時則不點亮。在本設計中所采用的是共陰極LED數(shù)碼顯示器，其引腳排列如下圖所示：圖6第六章 電路設計 6.1 電路接法6.1.1 晶體振蕩器與AT89C51的接法 晶體振蕩器與AT89C51的接法為如圖7所示，XTAL1和XTAL2腳接到12MHz的晶體振蕩器上，與兩個30pf的電容并聯(lián)，并接低電平。 圖76.1.2 單片機AT89C51的銀腳的連接單片機AT89C51的40腳（VDD）和31腳（EA）接高電平，20腳（Vss）接低電平。P1口和分譯碼器CC4511和P2口秒譯碼器CC4511的對應的銀腳相連。其接法為：P1.0到P1.3為分十位譯碼器的A，B，C，D口對應，P1.4到P1.7為分個位譯碼器的A，B，C，D口對應。P2.0到P2.3為秒個位譯碼器的D，C，B，A口對應，P2.4到P2.7為秒十位譯碼器的D，C，B，A口對應。6.1.3 譯碼器CC4511的銀腳連接譯碼器CC4511的接發(fā)為：VDD，/LT，/BI接到高電平，LE和Vss接到低電平，A,B,C,D腳接到AT89C51外其他的腳接到共陰極數(shù)碼管上。6.1.4 CC4511與共陰極LED的連接方式CC4511與共陰極LED的連接方式為如圖所示，對應的a，b，c，d，e，f，g相連。連接時對應的借口中見有680的電阻，以保證數(shù)碼管不被燒壞。 圖86.2 數(shù)字鐘電路圖電路流程為流程為晶體震蕩器的方波在AT89C51里轉為二進制碼，再把二進制碼送至譯碼器CC4511。譯碼方式為表2所示。后再傳到七段數(shù)碼管，顯示相應的數(shù)字。如圖1。其電路圖為如圖8所示。 圖9第七章 調(diào)試過程：1）檢測AT89C51運行否第一次硬件檢測的時候，AT89C51不工作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電源電路和晶體振蕩器沒接好。再次檢測時89c51仍不工作，檢測后發(fā)現(xiàn)復位開關已壞，RST復位銀角一直處于高電平，經(jīng)去掉開關后89c51工作。2）七段數(shù)碼管檢測后，數(shù)碼管不亮，代用普通的二極管接的時候，那些二極管卻按寫進程序的順序亮，由此而知，數(shù)碼管那邊出了問題。檢查數(shù)碼管時發(fā)現(xiàn)買的數(shù)碼管卻不是共陰極的，而是共陽極的。換用共陰極數(shù)碼管后電路板已正常顯示?？偨Y通過兩個月的學習和調(diào)試過程，終于完成了單片機模塊數(shù)字鐘的工作。并且使數(shù)字鐘夠順利運行，完成了預期的目標。從單片機模塊數(shù)字鐘的設計過程中也找到了一些單片機開發(fā)的規(guī)律：先了解所有元件的具體內(nèi)容，從而畫出其電路圖，使數(shù)字鐘從簡易變成多功能的方式，雖沒有做多功能數(shù)字鐘，卻知曉了其方法。從而讓我踏入了單片機應用領域的第一步。然而在調(diào)試過程中有也有許多的不足之處：例如編寫調(diào)試程序有點不足。希望能夠在以后的不斷深入學習中能夠彌補自己的不足之處。同時更是朝著單片機應用領域邁進。參考文獻1.張毅坤 陳善久 裘雪紅. 單片微型計算機原理及應用. 西安電子科技大學出版社. 1998年9月第1版.2任為民. 電子技術基礎課程設計. 中央廣播電視大學出版社. 1997年5月第1版.3譚浩強. C程序設計(第二版). 清華大學出版社. 1999年12月第2版.。致謝通過兩個月的不斷努力，終于完成了此次畢業(yè)設計。在此，最先感謝我的導師馬波老師，正是他在幫忙之中還抽出寶貴的時間對我進行精心的指導，才使我順利完成了我的畢業(yè)設計。同時也感謝電信學院各個領導和老師對我四年來的關心和幫助。使我在大學中學到了各種寶貴的知識。在此，衷心地謝謝你們！