2928.B基于单片机设计的数字钟 电子设计（代码请联系本人 ） 概要设计说明书（ ）.doc

1引言1.1编写目的21.2背景21.3定义21.4参考资料22总体设计22.1需求规定22.2运行环境22.3基本设计概念和处理流程32.4结构32.5功能器求与程序的关系32.6人工处理过程32.7尚未问决的问题33接口设计33.1用户接口33.2外部接口33.3内部接口44运行设计44.1运行模块组合44.2运行控制44.3运行时间45系统数据结构设计45.1逻辑结构设计要点45.2物理结构设计要点45.3数据结构与程序的关系46系统出错处理设计56.1出错信息56.2补救措施56.3系统维护设计5概要设计说明书引言用单片机来设计数字钟, 软件实现各种功能比较方便. 但因软件的执行需要一定的时间, 所以就会出现误差. 对比实际的时钟, 查找出误差的来源, 并作出调整误差的方法, 使得误差尽可能地小, 使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。.1编写目的基于单片机设计的数字钟精确度较高, 因为在程序的执行过程中, 任何指令都不影响定时器的正常计数。从而, 使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度另外, 程序较为简洁, 具有可靠性和较好的可读性。如果我们想将它应用于实时控制之中, 只要对上述程序和硬件电路稍加修改, 便可以得到实时控制的实用系统, 从而应用到实际工作与生产中去。1.2背景说明：数字电子钟的设计方法有多种, 例如, 可用中小规模集成电路组成电子钟, 也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有特点, 其中, 利用单片机实现的电子钟具有编程灵活, 便于电子钟功能的扩充, 精确度高等特点。1.3定义单片机：将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 片内程序存储器普遍采用了Flash技术，使得在线编程ISP和在应用中编程技术IAP得以实现。 这两项技术是通过计算机的并口或串口对单片机进行程序下载编程的，使单片机系统远程调试、升级成为现实。IAP还可以实现单片机在应用中的再编程，为仪器仪表的智能化升级提供了重要的技术手段。1.4参考资料1，胡汉才 单片机原理及其接口技术 北京 清华大学出版社,2，单片机仿真微机接口使用手册 无锡达爱思科教仪器厂2总体设计1 设计指标2 时间以24小时为一个周期；显示时、分、秒；3 有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；4 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时；5 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。2设计要求6 画出电路原理图（或仿真电路图）；7 元器件及参数选择；电路仿真与调试；PCB文件生成与打印输出。3制作要求 自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。4编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。三、设计原理及其框图1数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。图 3-1所示为数字钟的一般构成框图。图3-1 数字钟的组成框图晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768z的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。分频器电路分频器电路将32768z的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。译码驱动电路译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。数码管数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为数码管。3接口设计3.1用户接口说明将向用户提供的命令和它们的语法结构，以及相应的回答信息。3.2外部接口说明本系统同外界的所有接口的安排包括软件与硬件之间的接口、本系统与各支持软件之间的接口关系。3.3内部接口说明本系统之内的各个系统元素之间的接口的安排。4运行设计4.1运行模块组合说明对系统施加不同的外界运行控制时所引起的各种不同的运行模块组合，说明每种运行所历经的内部模块和支持软件。4.2运行控制说明每一种外界的运行控制的方式方法和操作步骤。4.3运行时间说明每种运行模块组合将占用各种资源的时间。5系统数据结构设计5.1逻辑结构设计要点给出本系统内所使用的每个数据结构的名称、标识符以及它们之中每个数据项、记录、文卷和系的标识、定义、长度及它们之间的层次的或表格的相互关系。5.2物理结构设计要点给出本系统内所使用的每个数据结构中的每个数据项的存储要求，访问方法、存取单位、存取的物理关系（索引、设备、存储区域）、设计考虑和保密条件。5.3数据结构与程序的关系说明各个数据结构与访问这些数据结构的形式:6系统出错处理设计6.1出错信息用一览表的方式说朗每种可能的出错或故障情况出现时，系统输出信息的形式、含意及处理方法。6.2补救措施说明故障出现后可能采取的变通措施，包括：a. 后备技术说明准备采用的后备技术，当原始系统数据万一丢失时启用的副本的建立和启动的技术，例如周期性地把磁盘信息记录到磁带上去就是对于磁盘媒体的一种后备技术；b. 降效技术说明准备采用的后备技术，使用另一个效率稍低的系统或方法来求得所需结果的某些部分，例如一个自动系统的降效技术可以是手工操作和数据的人工记录；c. 恢复及再启动技术说明将使用的恢复再启动技术，使软件从故障点恢复执行或使软件从头开始重新运行的方法。6.3系统维护设计说明为了系统维护的方便而在程序内部设计中作出的安排，包括在模块中专门安排用于系统的检查与维护的检测点和专用模块。 各个模块之间的对应关系，可采用如下的矩阵图的形式；