使用單片機(jī)設(shè)計(jì)制作電子時(shí)鐘的論文說(shuō)明

　　單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)， 是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit ），常用英文字母的縮寫(xiě)MCU 表示單片機(jī)， 它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)） ，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。

　　INTEL 的8080 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器， 當(dāng)時(shí)的單片機(jī)都是8 位或4 位的。其中最成功的是INTEL 的8051，此后在8051 上發(fā)展出了MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。盡管2000 年以后ARM已經(jīng)發(fā)展出了32 位的主頻超過(guò)300M 的高端單片機(jī)，直到現(xiàn)在基于8051 的單片機(jī)還在廣泛的使用?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電子產(chǎn)品中都含有單片機(jī)。汽車上一般配備40 多片單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百片單片機(jī)在同時(shí)工作！

　　利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘有很多優(yōu)點(diǎn)，例如外部電路簡(jiǎn)單，控制方便等，因而備受廣大單片機(jī)愛(ài)好者的喜愛(ài)。通過(guò)電子時(shí)鐘的制作方案，掌握C 語(yǔ)言的編程方法。并熟練的運(yùn)用89S52 單片機(jī)定時(shí)器準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)時(shí)間的遞進(jìn)，按下按鍵可以設(shè)置時(shí)間，最重要的是自己還可以通過(guò)程序設(shè)計(jì)輸入自己需要的定點(diǎn)時(shí)間。

　　通過(guò)單片機(jī)對(duì)時(shí)間準(zhǔn)確的控制，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的遞進(jìn)。定時(shí)器：時(shí)鐘周期T 是時(shí)序中最小的時(shí)間單位，具體計(jì)算的方法是1/時(shí)鐘源頻率，我們KST-52 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板上用的晶振是11.0592M，那么我們對(duì)于這個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，時(shí)鐘周期=1/11059200秒。

　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM 、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。它的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小，可放在儀表內(nèi)部，但儲(chǔ)存量小，輸入輸出接口簡(jiǎn)單，功能較低。

　　單片機(jī)誕生于1971 年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM 單片機(jī)都是8 位或4 位的。其中最成功的是INTEL 的8031，此后在8031 上發(fā)展出了MCS51 系列MCU 系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960 系列特別是后來(lái)的ARM 系列的廣泛應(yīng)用， 32 位單片機(jī)迅速取代16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。

　　而傳統(tǒng)的8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80 年代提高了數(shù)百倍。高端的32 位Soc 單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz，性能直追90 年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1 美元，最高端的型號(hào)也只有10 美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows 和Linux 操作系統(tǒng)。

　　單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)

　　單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分為如下幾個(gè)范疇：

　?。?）在智能儀器儀表的應(yīng)用

　　單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)、示波器、各種分析儀）。

　　（2）在家用電器中的應(yīng)用

　　可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無(wú)所不在。

　?。?）在工業(yè)控制中的應(yīng)用

　　用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

　?。?）在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。

　　單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)， 從8 位、16 位到32 位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供了廣闊的天地。