实验四 万年历时钟实验

实验四万年历时钟实验

一、实验目的

进行一次实际开发的实验，提高用户实际开发能力。

二、实验设备及器件

IBMPC机一台

DP-51PR0C单片机综合仿真实验仪一台

三、实验内容

结合12c总线控制的实时时钟、ZLG7290犍盘LED控制器进行万年历时钟的设

计。

四、实验要求

熟练掌握12c总线控制，灵活运用12c主控器软件包，深刻理解实时时钟、

ZLG7290键盘LED控制的各种功能，并能把它们相结合，组成具有实际功能的

万年历时钟。

五、实验步骤

1、用导线连接D5区的SCL、SDA至!JA2区的P16、P17,连接D5区的RST_L、

INT_KEYA2区的PIO、INTO,短接D5区JP1跳线。

2、用串口通信电缆连接TKSMonitor51仿真器的RS-232串行通信口，另一端连

接PC机的串行口，把TKSMonitor51仿真器上的开关拨到LOAD模式，即下载

状态下，用户应将TKSMonitor51仿真器的仿真头插入DP-51PROC单片机综合

仿真实验仪的U13锁紧座上；然后ISP跳线JP14跳开（即不短接），按下复位

按键“RESET"。此时，DP-51PROC单片机综合仿真实验仪即进入下载状态。对

DP-51PROC实验仪上电，然后，使用软件DPFLASH把M0N51监控程序下载

到TKSMonitor5仿真器。

3、关闭DPFLASH软件。把TKSMonitor5仿真器的工作模式选择开关切换到RUN

处，然后按一下复位键（RST）,M0N51程序就开始运行了。此时，TKSMonitor5

仿真器进入调试状态。

4、新建工程文件和文件的编译、链接

（一）新建工程文件

1）打开"keiluvision2”软件，点击工具栏Project选项，在下拉菜单中选择New

Project命令，弹出项目文件保存对话框，输入项目名后，点击保存按钮。

2）在工程建立完毕以后，uVision会弹出器件选择窗口，选择相应的器件型号。

例如：philips公司的p80/p87c52x2型单片机。

3）点击工具栏File选项，选中New命令，新建文件，输入实时时钟程序，源程

序见附录1（实时时钟参考程序），把文件保存到磁盘中，保存文件名为：timer.c

4）再点击工具栏File选项，选中New命令，新建文件，输入12c软件包

“VnC_C5LC”文件，源程序见附录2,把文件保存到磁盘中，保存文件名为：

VIIC_C51.C；

5）再点击工具栏File选项，选中New命令，新建文件，输入ZLG7290软件包

“ZLG7290.C”文件，源程序见附录3,把文件保存到磁盘中，保存文件名为：

ZLG7290.C；

6）再点击工具栏File选项，选中New命令，新建文件，输入VIIC_C51.H头文

件，源程序见附录4,把文件保存到磁盘中，保存文件名为：VIIC_C51.H；

7）再点击工具栏File选项，选中New命令，新建文件，输入ZLG7290.H头文

件，源程序见附录5,把文件保存到磁盘中，保存文件名为：ZLG7290.H；

8）再点击工具栏File选项，选中New命令，新建文件，输入系统配置文件

"STARTUP.A51"文件（其主要功能是：定义数据段、程序段和堆栈的大小及

其起始地址、RAM的初始化、程序重新定位、初始化启动代码等），源程序见附

录6,把文件保存到磁盘中，保存文件名为：STARTUP.A51；

9）添加该文件到工程中，在Projectwindos窗口内，选中SourceGroup1然后点

击鼠标右键，选择AddfilestoGroup"SourceGroupr\选择timer.c>VIIC_C51.C、

ZLG7290.C和STARTUP.A51,单击Add按钮。

（-）程序文件的编译、链接

1）编译连接环境设置

A、点击菜单栏上的Project项，选择Optionfortarget，targets将出现调试环境设

置界面。

B、Target属性的设置，设置Off-ChipCodeMemory栏内的Eprom选项，start下

输入0x8000,size下输入0x4000；Off-ChipXdatamemory栏内的Eprom选项，

start下输入OxCOOO,size下输入0x4000。

C、点击Output选项卡在出现的窗口中选中CreateHEXfile选项。

D、点击C51选项卡，勾上“Interruptvectorsata”并把0x000改为"0x8000”

E、Debug环境的设置,选择Use选项，勾上"loadapplicationatsta"和"gotill

main”,然后单击Settings项，弹出TargetSetup对话框，Port中选择与电脑连接

的串口，然后确定。

2）程序的编译、连接

点击工具栏Project选项，选中BuildTarget命令，选中RebuildAllTargetFile命

令对所有的工程文件进行重新编译，此时“OutputWindows”信息输出窗口输出

一些相关信息，直至编译链接成功。

5、工程文件的仿真调试

1）点击菜单栏的"debug”选项，在弹出的下拉菜单中执行"start/stopdebug

session”；

2）点击菜单栏的“debug”选项，在弹出的下拉菜单中执行“go”；

3）点击菜单栏的“debug”选项，在弹出的下拉菜单中执行“go”。

六、实验思考题

1、如果断电还能不丢失时间应该做哪些措施；

2、如果要降低功耗，软件设计时应做哪些措施。

（做完实验后，资料要还给指导老师）

附录1实时时钟参考程序：timer.c

#include,'reg52.hM

include痴IiC_C51H7/包含VI2C软件包

includenzlg7290.hu

#definePCF85630xA2〃定义器件地址

#defineWRADDR0x00〃定义写单元首地址

#defineRDADDR0x02〃定义读单元首地址

sbitKEYJNT=P3A2;

sbitRST=P1AO;

unsignedchardisp_buff8]={0,0,0,0,0,0,0,0}；//^^^;S

unsignedcharKEY;〃保存键值

bitswich_date=0;

unsignedchardisplay_time(unsignedchar*sd)

sd[0]=sd[0]&0x7f;〃秒屏蔽保留位

sd[l]=sd[l]&0x7f;〃分屏蔽保留位

sd[2]=sd[2]&0x3f;〃时屏蔽保留位

disp_buf[0]=(sd[0]%16);

disp_buf[l]=(sd[0]/16);

disp_buf[2]=31;

disp_buf[3]=(sd[l]%16);

disp_buf[4]=(sd[l]/16);

disp_buf[5]=31;

disp_buf⑹=(sM2]%16);

disp_buf[7]=(sd[2]/16);

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8);

return0;

)

unsignedchardisplay_date(unsignedchar*sd)

(

sd[0]=sd[0]&0x3f;〃日屏蔽保留位

sd[2]=sd[2]&0x1f;〃月屏蔽保留位

disp_buf[0]=(sd[0]%16);

disp_buf[1]=(sd[0J/16);

disp_buf⑵=(sd0%16)+Ox8O;〃后面加小数点

disp_buf[3]=(sd[2]/16);

disp_buf[4]=(sd[3]%16)+0x80;〃后面力U小数点

disp_buf[5]=(sd[3]/16);

disp_buf[6]=0;

disp_buf[7]=2;

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8);

return0;

)

unsignedcharDelayNS(unsignedcharno)

(

unsignedcharij;〃延时参数

for(;no>0;no-)

for(i=0;i<100;i++)

for(j=0;j<100;j++);

return0;

)

voidmain()

(

unsignedcharcodetd[9]={0x00,0x12,0x00,0x30,Ox12,0x06,0x05,0x02,0x04};〃定义初始

化字

unsignedcharrd[7];〃定义接收缓冲区

RST=0;

DelayNS(l);

RST=1;

ISendStr(PCF8563,WRADDR,td,0x5);〃初始化PCF8563,如果需要的话可以不去掉

DelayNS(l);

ISendStr(PCF8563,WRADDR+5,&td[5],0x4);〃初始化PCF8563,如果需要的话可以不去掉

while(l)

(

DelayNS(l);

IRcvStr(PCF8563,RDADDR,rd,0x7);〃读现在的时、分、秒

DelayNS(l);

if(swich_date)

display_date(rd+3);〃调显示日期子程序

else

display_time(rd);〃调显示时间子程序

if(KEYJNT==0)

(

KEY=ZLG7290_GetKey();

if(KEY==l)

swich_date=-swich_date;

)

timer.c完毕*/

附录2I2C软件包“VHC_C51.C”文件参考程序:

VIIC_C51.C

此程序是12c操作平台（主方式的软件平台）的底层的C子程序，如发送数据

及接收数据，应答位发送，并提供了几个直接面对器件的操作函数，它很方便的

与用户程序连接并扩展..…

注意:函数是采用软件延时的方法产生SCL脉冲,固对高晶振频率要作

一定的修改.…（本例是lus机器周期，即晶振频率要小于12MHZ）

#include<reg52.h>/*头文件的包含*/

#include<intrins.h>

#defineucharunsignedchar/*宏定义*/

#defineuintunsignedint

#define_Nop()_nop_()/*定义空指令*/

/*常，变量定义区*/

/*端口位定义*/

sbitSDA=P”7;/*模拟I2C数据传送位*/

sbitSCL=P1A6;/*模拟I2C时钟控制位*/

/*状态标志*/

bitack;/*应答标志位*/

起动总线函数

函数原型:voidStart_I2c（）;

功能:启动12c总线，即发送I2C起始条件.

voidStart_I2c()

SDA=1;/*发送起始条件的数据信号*/

_Nop();

SCL=1;

_Nop();/*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/

_Nop();

_Nop();

_Nop();

_Nop();

SDA=O;/*发送起始信号*/

_Nop();/*起始条件锁定时间大于4口s*/

_Nop();

_Nop();

_Nop();

_Nop();

SCL=O;/*钳住12c总线，准备发送或接收数据*/

_Nop();

_Nop();

)

结束总线函数

函数原型：voidStop」2c();

功能:结束I2C总线,即发送I2C结束条件.

voidStop_I2c()

SDA=O;/*发送结束条件的数据信号*/

_Nop();/*发送结束条件的时钟信号*/

SCL=1;/*结束条件建立时间大于4us*/

_Nop();

_Nop();

_Nop();

_Nop();

_Nop();

SDA=1;/*发送12c总线结束信号*/

_Nop();

_Nop();

_Nop();

_Nop();

字节数据传送函数

函数原型:voidSendByte(ucharc);

功能：将数据c发送出去，可以是地址，也可以是数据，发完后等待应答，并对

此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0假)

发送数据正常，ack=l;ack=0表示被控器无应答或损坏。

voidSendByte(ucharc)

ucharBitCnt;

for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)/*要传送的数据长度为8位*/

{

if((c«BitCnt)&0x80)SDA=1;/*判断发送位*/

elseSDA=O;

_Nop();

SCL=1;/*置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位*/

_Nop();

_Nop();/*保证时钟高电平周期大于4us*Z

_Nop();

_Nop();

_Nop();

SCL=O;

)

_Nop();

_Nop();

SDA=1;/*8位发送完后释放数据线，准备接收应答位*/

_Nop();

_Nop();

SCL=1;

_Nop();

_Nop();

_Nop();

if(SDA==l)ack=O;

elseack=l;/*判断是否接收到应答信号*/

SCL=O;

_Nop();

_Nop();

)

字节数据传送函数

函数原型：ucharRcvByte();

功能：用来接收从器件传来的数据，并判断总线错误(不发应答信号)，

发完后请用应答函数。

ucharRcvByte()

ucharretc;

ucharBitCnt;

retc=O;

SDA=1;/*置数据线为输入方式*/

for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)

_Nop();

SCL=O;/*置时钟线为低，准备接收数据位*/

_Nop();

_Nop();/*时钟低电平周期大于4.7us*/

_Nop();

_Nop();

_Nop();

SCL=1;/*置时钟线为高使数据线上数据有效*/

_Nop();

_Nop();

retc=retc«l;

if(SDA==l)retc=retc+l;/*读数据位，接收的数据位放入relc中*/

_Nop();

_Nop();

)

SCL=O;

_Nop();

_Nop();

return(retc);

应答子函数

原型：voidAck_I2c(bita);

功能:主控器进行应答信号,(可以是应答或非应答信号)

voidAck_I2c(bita)

if(a==0)SDA=0;/*在此发出应答或非应答信号*/

elseSDA=1;

_Nop();

_Nop();

_Nop();

SCL=1;

_Nop();

_Nop();/*时钟低电平周期大于4us*/

_Nop();

_Nop();

_Nop();

SCL=0;/*清时钟线，钳住12c总线以便继续接收*/

_Nop();

_Nop();

向无子地址器件发送字节数据函数

函数原型:bitISendByte(ucharsla,ucahrc);

功能:从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程，从器件地址sla.

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

注意:使用前必须已结束总线。

bitISendByte(ucharsla,ucharc)

Start」2c();/*启动总线*/

SendByte(sla);/*发送器件地址*/

if(ack==O)return(O);

SendByte(c);/*发送数据*/

if(ack==0)retum(0);

Stop_I2c();/*结束总线*/

relurn(l);

向有子地址器件发送多字节数据函数

函数原型：bitISendStr(ucharsla,ucharsuba,ucahr*s,ucharno);

功能:从启动总线到发送地址，子地址，数据，结束总线的全过程,从器件

地址sla,子地址suba,发送内容是s指向的内容，发送no个字节。

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

注意:使用前必须已结束总线。

bitISendStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s,ucharno)

uchari;

Start_I2c();/*启动总线*/

SendByte(sla);/*发送器件地址*/

if(ack==O)return(O);

SendByte(suba);/*发送器件子地址*/

if(ack==O)return(O);

for(i=0;i<no;i++)

SendByte(*s);/*发送数据*/

if(ack==O)return(O);

s++;

)

Stop_I2c();/*结束总线*/

relum(l);

向无子地址器件读字节数据函数

函数原型:bitIRcvByte(ucharsla,ucahr*c);

功能:从启动总线到发送地址，读数据，结束总线的全过程，从器件地

址sla,返回值在c.

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

注意:使用前必须已结束总线。

bitIRcvByte(ucharsla,uchar*c)

Start_I2c();/*启动总线*/

SendByte(sla+l);/*发送器件地址*/

if(ack==O)return(O);

*c=RcvByte();/*读取数据*/

Ack_I2c(l);/*发送非就答位*/

Stop_I2c();/*结束总线*/

return(l);

向有子地址器件读取多字节数据函数

函数原型：bitISendStr(ucharsla,ucharsuba,ucahr*s,ucharno);

功能:从启动总线到发送地址，子地址，读数据，结束总线的全过程,从器件

地址sla,子地址suba,读出的内容放入s指向的存储区，读no个字节。

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

注意:使用前必须已结束总线。

bitIRcvStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s,ucharno)

uchari;

Start_I2c();/*启动总线*/

SendByte(sla);/*发送器件地址*/

if(ack==O)return(O);

SendByte(suba);/*发送器件子地址*/

if(ack—O)return(O);

Starl_I2c();

SendByte(sla+l);

if(ack==O)return(O);

for(i=0;i<no-1;i++)

(

*s=RcvByte();/*发送数据*/

Ack_I2c(0);/*发送就答位*/

s++;

)

*s=RcvByte();

Ack_I2c(l);/*发送非应位*/

Stop_I2c();/*结束总线*/

return(l);

)

/*完毕*/

/*12c软件包“VIIC_C51.C”文件完毕*/

附录3：ZLG7290软件包“ZLG7290.C”文件参考程序:

广州周立功单片机发展有限公司

研究所

产品一部

**文件信息-

**文件名：ZLG7290.C

**创建人：叶皓贲

**最后修改日期：2003-3-4

**描述:ZLG7290库函数程序

**

**历史版本信息——

**创建人：叶皓贲

**版本：0.01

**日期：2003-3-4

**描述：ZLG7290库函数程序

**修改人：

**版本：

**日期：

**描述：

**

**当前版本修订

**修改人：

**日期：

**描述：

**_________________________________________________

include”REG52.h”

#includenviic_c51.hn

#definezlg72900x70//ZLG7290的IIC地址

#defineSubKey0x01

#defineSubCmdBuf0x07

#defineSubDpRam0x10

**函数名称：DelayNS

**功能描述：长软件延时

**输入:i：延时参数，值越大时延时越久

**

**输出：无

**全局变量:无

**调用模块：无

**

**作者：叶皓贲

**日期：200334

**_______________________________________________________________________

**修改人：

**日期：

**_______________________________________________________________________

voiddelayMS(unsignedchari)

(

unsignedcharj,k;

for(k=0;k<i;k++)

for(j=0;j<60;j++);

)

**函数名称：ZLG7290_SendData

**功能描述：发送数据

**输入:SubAdd:输入数据

**DATA:输入值

**

**输出：0：Fail

**1:OK

**全局变量:无

**调用模块：delayMS

**

**作者：叶皓贲

**日期：200334

**_______________________________________________________________________

**修改人：

**日期：

**_______________________________________________________________________

unsignedcharZLG7290_SendData(unsignedcharSubAdd,unsignedcharData)

(

if(SubAdd>0xl7)

return0;

ISendStr(zlg7290,SubAdd,&Data,1);

delayMS(10);

return1;

)

**函数名称：ZLG7290_SendCmd

**功能描述：发送命令(对子地址7、8)

**输入:DATA1:命令1

**DATA2:命令2

**输出：0：Fail

**1:OK

**全局变量:无

**调用模块：ISendStr、delayMS

**

**作者：叶皓贲

**日期：200334

**_______________________________________________________________________

**修改人：

**日期：

**_______________________________________________________________________

unsignedcharZLG7290_SendCmd(unsignedcharData1,unsignedcharData2)

(

unsignedcharData⑵；

Data[0]=Datal;

Data[l]=Data2;

ISendStr(zlg7290,0x07,Data,2);

delayMS(lO);

return1;

)

**函数名称：ZLG7290_SendBuf

**功能描述：向显示缓冲区发送数据

**输入：*disp_buf:要发送数据的起始地址

**num:发送个数

**

**输出：无

**全局变量：无

**调用模块：ZLG7290_SendCmd

**

**作者：叶皓贲

**日期：2003-3-4

**修改人：

**日期：

**_______________________________________________________________________

voidZLG7290_SendBuf(unsignedchar*disp_buf,unsignedcharnum)

(

unsignedchari;

for(i=0;i<num;i++)

|

ZLG7290_SendCmd(0x60+i,*disp_buf)；

disp_buf++;

}

)

**函数名称：ZLG7290_GetKey

**功能描述：读取键值

**输入：无

**

**输出：>0键值

**=0无键按下

**全局变量:无

**调用模块：IRcvStr、delayMS

**作者：叶皓贲

**日期：2003-3-4

**_______________________________________________________________________

**修改人：

**日期：

**_______________________________________________________________________

unsignedcharZLG7290_GetKey()

(

unsignedcharrece;

rece=O;

IRcvStr(zlg7290,1,&rece,1);

delayMS(lO);

returnrece;

)

/*“ZLG7290.C”文件完毕*/

附录4VIIC_C51.H头文件参考程序:

头文件名VHC_C51.H

这个头文件对应的库是VIIC_C51.LIB,库中有几个模拟I2C的函数，加入此文件

即可使用12c平台(主方式的软件平台)，函数是对LPC764的12c的I/O口实

现，即其Pl.3(SDA),P1.2(SCL),51系列机型可以通用.

注意：函数是采用软件延时的方法产生SCL脉冲,固对高晶振频率要作

一定的修改(本例是lus机器周期，即晶振频率要小于12MHZ).

(函数的使用可参考给出的事例程序.)

#ifdefuchar

#defineREADYDEF1/*宏uchar已定义*/

#else

#defineucharunsignedchar

#endif

无子地址发送字节数据函数

功能：从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程，从器件地址sla.

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

externbitISendByte(ucharsla,ucharc);

有子地址发送多字节数据函数

功能：从启动总线到发送地址，子地址，数据，结束总线的全过程,从器件

地址sla,子地址suba,发送内容是s指向的内容，发送no个字节。

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

externbitISendStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s,ucharno);

无子地址读字节数据函数

功能：从启动总线到发送地址，读数据，结束总线的全过程，从器件地

址sla,返回值在c.

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

externbitIRcvByte(ucharsla,uchar*c);

有子地址读取多字节数据函数

功能：从启动总线到发送地址，子地址，读数据，结束总线的全过程,从器件

地址sla,子地址suba,读出的内容放入s指向的存储区，读no个字节。

如果返回1表示操作成功，否则操作有误。

externbitIRcvStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s,ucharno);

#ifndefREADYDEF

#undefuchar

#endif

/**********************-①仍，夕VIIC_C51.H结束*********/

附录5ZLG7290.H头文件参考程序：

头文件名ZLG7290.H

externunsignedcharZLG7290_SendData(unsignedcharSubAdd,unsignedcharData);

externvoidZLG7290_SendBuf(unsignedchar*disp_buf,unsignedcharnum);

externunsignedcharZLG7290_SendCmd(unsignedcharData1,unsignedcharData2);

externunsignedcharZLG7290_GetKey();

/************木*********头文件名ZLG7290H结束********去/

附录6系统配置文件“STARTUP.A51”文件参考程序

SNOMOD51

;ThisfileispartoftheC51Compilerpackage

;Copyright(c)1988-2002KeilElektronikGmbHandKeilSoftware,Inc.

;STARTUP.A51:Thiscodeisexecutedafterprocessorreset.

;TotranslatethisfileuseA51withthefollowinginvocation:

;A51STARTUP.A51

;TolinkthemodifiedSTARTUP.OBJfiletoyourapplicationusethefollowing

;BL51invocation:

;BL51<yourobjectfilelist>,STARTUP.OBJ<controls>

;User-definedPower-OnInitializationofMemory

;WiththefollowingEQUstatementstheinitializationofmemory

;atprocessorresetcanbedefined:

;;theabsolutestart-addressofIDATAmemoryisalways0

IDATALENEQU80H;thelengthofIDATAmemoryinbytes.

XDATASTARTEQUOH;theabsolutestart-addressofXDATAmemory

XDATALENEQUOH;thelengthofXDATAmemoryinbytes.

PDATASTARTEQUOH;theabsolutestart-addressofPDATAmemory

PDATALENEQUOH;thelengthofPDATAmemoryinbytes.

;Notes:TheIDATAspaceoverlapsphysicallytheDATAandBITareasofthe

;8051CPU.AtminimumthememoryspaceoccupiedfromtheC51

;run-timeroutinesmustbesettozero.

;ReentrantStackInitilization

;ThefollowingEQUstatementsdefinethestackpointerforreentrant

;functionsandinitializedit:

;StackSpaceforreentrantfunctionsintheSMALLmodel.

IBPSTACKEQU0;setto1ifsmallreentrantisused.

IBPSTACKTOPEQUOFFH+1;settopofstacktohighestlocation+1.

;StackSpaceforreentrantfunctionsintheLARGEmodel.

XBPSTACKEQU0;setto1iflargereentrantisused.

XBPSTACKTOPEQU0FFFFH+1;settopofstacktohighestlocation+1.

;StackSpaceforreentrantfunctionsintheCOMPACTmodel.

PBPSTACKEQU0;setto1ifcompactreentrantisused.

PBPSTACKTOPEQUOFFFFH+1;settopofstacktohighestlocation+1.

;PageDefinitionforUsingtheCompactModelwith64KBytexdataR